Варіанти доопрацювання реле-регулятора напруги
Автор AveGeo

Нерідко робота генератора перестає задовольняти збільшеним вимогам, пов'язаним з установкою додаткового електричного обладнання, постійно включеним ближнім світлом, частою і тривалою роботою двигуна на холостих обертах, наприклад, в пробках, а також використанням сучасних акумуляторних батарей (АКБ), що вимагають підвищеної напруги заряду і більш точного його підтримки.

Якщо сумарна довготривала потужність споживачів перевищує паспортну потужність генератора, т. Е. Має місце негативний енергетичний баланс, найбільш ефективним вирішенням проблеми може служити тільки заміна генератора на більш потужний. Такі рішення, як зменшення діаметра веденого шківа для підвищення передавального числа приводу, заміна діодів випрямного моста на діоди Шотткі для зниження падіння напруги, застосування польових транзисторів в крайовому каскаді регулятора напруги (РН), зняття потужності з нульової точки обмотки статора (третьої гармоніки фазної напруги ) і інші є напівзаходами з обмеженою ефективністю, досить затратні і не здатні кардинально вирішити проблему нестачі потужності.

У разі ж, коли генератор справляється з електричним навантаженням у всьому діапазоні оборотів двигуна, нерідко виникає завдання підвищення видається їм напруги в порівнянні з тим, яке забезпечується застосуванням штатного РН. Нерідко він має великий розкид напруги регулювання, нижня межа якого у деяких екземплярів може доходити до 13,6 В, що призводить до хронічного недозаряду навіть АКБ старого зразка з усіма наслідками, що випливають звідси наслідками, особливо в холодну пору року.

Все сказане в подальшому справедливо для справної електричної схеми з хорошими контактами між АКБ, кузовом, двигуном і генератором, при правильно натягнутому приводному ремені.

Для підвищення напруги регулювання штатного РН в найпростішому випадку можна використовувати додатковий діод, що включається в його ланцюг:

При цьому контрольне напруга на РН знижується на величину падіння напруги на відкритому діоді, яке в залежності від його типу - діод Шотткі, германієвого або кремнієвий - становить від 0,3 до 1,2 В. У результаті напруга регулювання РН зростає на ту ж величину . Оскільки через діод тече струм збудження генератора, його максимально допустимий прямий струм повинен становити не менше 5 А. Конструктивно діод може бути або упаяний в шину додаткових діодів (показаний стралкой):

(Фото з сайту http://forum.auto35.ru), або вставлений в розрив штатних роз'ємів:

(Малюнок з сайту http://smvl.narod.ru ).

Аналогічний результат досягається установкою такого ж діода в мінусову ланцюг РН:

Можлива також заміна діода резистором опором 0,2-0,3 Ом, чим забезпечується негативний зворотний зв'язок по напрузі з аналогічним ефектом. Потужність резистора повинна становити не менше 5 Вт, і необхідний тепловідвід (як, втім, і для діодів теж). Такі схеми, правда, можуть відрізнятися нестабільністю напруги регулювання.

Недоліком цих рішень є деяке зниження струму через обмотку ротора через падіння напруги на діоді або резистори і, як наслідок, невелике зниження максимальної потужності генератора.

Більш правильною з урахуванням цього недоліку є така схема:

Тут силова і контрольна ланцюга РН розділені, а діод, показаний на схемі справа, включений тільки в останню. Паралельно йому встановлений діод, необхідний для гасіння струму самоіндукції обмотки ротора. Він спільно з діодом в самому РН запобігає пробою силового ключа РН при комутації обмотки. Реалізація цієї схеми конструктивно складніше, оскільки вимагає роз'єднання нерідко зварених контактів в самому щітковому вузлі. Тут необхідно плюсову щітку, що з'єднується через клему "тато" з випрямлячем, відключити від виведення, що виходить з корпусу РН, а в утворену щілину впаяти діоди і забезпечити їх ізоляцію. Це, правда, набагато простіше зробити, якщо РН вже винесено за межі генератора.

І, нарешті, найбільш ефективне рішення досягається установкою виносного РН з заміною щіткового вузла і розміщенням самого регулятора поза генератора, схильного нагріванню, потрапляння води і антифризу. В цьому випадку забезпечуються також більш коректна термооптімізація роботи РН, можливість перемикання напруг регулювання, як це зроблено в багаторівневих РН, і зручність його обслуговування.

В генераторах 8-го і 10-го сімейства, встановлених на ВАЗ-21213 і 21214 відповідно, напруга для контролю РН знімається з додаткових діодів, які одночасно служать для харчування обмотки ротора. У ряді випадків, особливо при великому навантаженні на генератор і високих оборотах двигуна, напруга в цій точці може перевищувати на 0,2 - 0,3 В напруга на силовому виведенні генератора, а отже і на АКБ. Це пояснюється більшим падінням напруги на силових діодах в порівнянні з додатковими і призводить до некоректної роботи РН, т. Е. До заниження напруги регулювання на цю величину. Уникнути цього можна, знімаючи контрольне напруга з силового виведення, що реалізовано в сучасних генераторах шляхом застосування РН нового зразка з додатковим висновком:

(Фото з сайту http://ingineer.ru )

Шляхом нескладної доробки його можна встановити в генератор 10-го сімейства. Подробиці можна дізнатися на форумі autolada.ru http://www.autolada.ru/viewtopic.php?t=187791&start=150&postdays=0&postorder=asc&highlight= .

Для генераторів 8-го сімейства, використовуваних в ВАЗ-21213, випускається РН нового зразка (1702.3702.01) з додатковим висновком http://www.vtnauto.com/ru/1702.html , Що підключається до силової клеми.

Оскільки у мене вже був встановлений всім добре відомий трирівневий РН, я зібрав нескладну схему, показану на наступному малюнку:

Тут в ланцюг плюсовій клеми РН введений контакт реле Р, обмотка якого підключена до додаткових діодів. Після запуску двигуна і збудження генератора реле Р спрацьовує і перемикає контрольне виведення РН з додаткових діодів на силовий висновок генератора, в моєму випадку - безпосередньо на плюсову клему АКБ. Таким чином, при роботі генератора контрольна і силова ланцюга РН розв'язані: контрольне напруга знімається з АКБ, а на обмотку ротора подається напруга з додаткових діодів. Завдяки цьому вдалося добитися стабілізації напруги у всіх режимах на рівні 14,2 В (в середньому положенні перемикача).

Реле можна використовувати будь-яке автомобільне 5-контактна на напругу 12 В. Конденсатор С служить для підвищення інерційності реле і згладжування пульсацій випрямленої напруги. Діод VD1 з максимальним прямим струмом не менше 1 А, наприклад, 1N4001 служить для гасіння струму самоіндукції обмотки ротора замість аналогічного діода всередині РН, який для коректної роботи схеми необхідно видалити:

Всі елементи, включаючи сам РН, розміщені в підходить за розміром електротехнічної монтажній коробці.

Стаття не претендує на оригінальність, а є лише спробою узагальнення наявного досвіду і особистих спостережень.

27.11.12.