Реле-регулятор напряжения ВАЗ-2107 необходим для стабильной работы всех потребителей электроэнергии. Правильнее его называть регулятором без добавления «реле», так как современные автомобили оснащаются электронными приборами на основе полупроводников. И электромагнитное реле в конструкции отсутствует. Но именно на примере механического регулятора нужно рассматривать работу и принцип функционирования прибора.
Для чего необходим регулятор?
На автомобилях используются генераторные установки, которые вырабатывают переменное трехфазное напряжение. После этого происходят такие преобразования:
- Три фазы подаются на выпрямительный блок из шести кремниевых диодов.
- Происходит выпрямление каждой фазы и преобразование напряжения в постоянное однополярное.
- Отсекается вся переменная составляющая при помощи электролитического конденсатора.
- Выпрямленное напряжение подается на силовой контакт в задней крышке генератора.
Величина напряжения зависит от частоты вращения, так как на выходе генератора может быть 10 В при 1000 об/мин и 30 В при 7000 об/мин (если не использовать регулятор).
Поэтому нужно стабилизировать напряжение. Способ, который используется в бытовой технике, – установка простого стабилитрона, не подходит. Мощность у генератора очень высокая, ток свыше 50 А. Если и можно найти в природе такой стабилитрон, то он не будет уступать своими размерами двигателю автомобиля. Стоимость производства такого прибора очень высокая. Фото реле-регулятора напряжения ВАЗ-2107 можно увидеть в статье.
Но есть основное требование для работы любой генераторной установки:
В статорной обмотке может вырабатываться электрический ток только в том случае, если на нее будет воздействовать постоянное магнитное поле.
Чтобы создать магнитное поле, нужно на обмотку ротора подать напряжение. А чтобы сделать магнитное поле постоянным, достаточно стабилизировать цепь питания обмотки возбуждения. А у нее максимальный потребляемый ток не более 2,6 А. Его намного проще стабилизировать.
Электромеханические устройства
Они не используются уже несколько десятилетий, так как у них имеются существенные недостатки:
- Маленький ресурс.
- Необходимость в частом обслуживании.
- Массивная конструкция.
Основные компоненты прибора:
- Электромагнитное реле.
- Термокомпенсирующее сопротивление.
- Дроссель.
- Дополнительные резисторы – 2 шт.
Якорь закреплен при помощи хомута к биметаллической пластине. Таким реле-регулятором напряжения ВАЗ-2107 (карбюратор в системе впрыска) комплектовались первые выпуски модели.
Процессы в регуляторе при остановленном двигателе
Весь цикл работы устройства можно разделить на несколько этапов:
- Как только включается зажигание, подается ток от аккумулятора на сердцевину дросселя.
- Ток проходит также по нормально замкнутым контактам, подается на клемму «Ш» регулятора.
- Цель – обмотка возбуждения. На нее подается питание при включении зажигания.
- Напряжение поступает через контакт «Я» на сопротивление термокомпенсации и обмотку регулятора, второй конец которой соединен с массой.
- Покуда намагничивающая сила у сердцевины незначительная, контакты К1 замкнуты, по роторной обмотке возбуждения проходит ток. Его величина порядка 2,6 Ампер.
- При этом ток поступает на выключатель в замке зажигания, нормально замкнутые контакты, хомут, лампу в приборной панели, реле для контролирования зарядки.
При запуске двигателя
Как только будет запущен двигатель, происходят такие процессы:
- Намагничивание сердцевины.
- Преодолевается усилие пружины, и группа контактов К1 размыкается.
- Производится включение первой ступени регулировки.
- Электрический ток поступает на дроссель и добавочные сопротивления (R доб = 5,5 Ом).
- Ток в роторной обмотке постепенно возрастает, а напряжение уменьшается.
- Группа контактов К1 замыкается.
Процесс повторяется снова, якорь вибрирует и постоянно замыкает и размыкает контакты. Напряжение на обмотку возбуждения то подается, то нет. Когда ротор вращается очень быстро, то в цепь его обмотки включается небольшое сопротивление – в результате этого напряжение повышается максимум до 14,6 Вольт. Величина тока в обмотке возрастает до такого значения, что притягивается вторая группа контактов К2. При этом включается в работу вторая ступень регулировки напряжения.
Особенности полупроводниковых конструкций
Все вышеописанные процессы можно применить и к электронным регуляторам на основе полупроводников. Вот только функции силовых контактов взяли на себя транзисторы. Всего можно выделить два типа электронных устройств:
- Контактно-транзисторные, которые являются симбиозом механического и электронного регулятора. Надежность устройств такого типа все равно оставляет желать лучшего, так как присутствуют механические элементы в конструкции.
- Полностью бесконтактные – изготовлены на современной электронной базе. Позволяют более эффективно проводить регулировку напряжения в бортовой сети.
Некоторые автомобилисты не знают, где находится реле-регулятор напряжения ВАЗ-2107. На новых машинах он монтируется непосредственно в корпусе генератора в одном узле с щетками. На старых модификациях автомобилей они устанавливались в подкапотном пространстве, соединялись с щеточным механизмом проводами.
