自作のリレーと発電機の電圧レギュレーター。電子電圧レギュレーターの仕組みと取り付け手順

24.06.2023

発電機の電圧調整器などの装置については多くの人が知っていますが、その動作の基礎となる原理や診断をどのように実行できるかを誰もが言えるわけではありません。この装置の助けにより発電機出力の電圧が安定するため、この装置は非常に重要であることは注目に値します。運転中にエンジンがどのように動作するかを想像してください。その回転数は常に変化しており、その範囲は 700 ～ 900 rpm から始まり、5、7、さらには 10,000 rpm にまで及びます。その結果、発電機のローター速度も広範囲に変化します。また、どのような速度でも、バッテリーを充電するのに十分な安定した電圧を維持する必要があります。欠陥がある場合は、発電機の電圧調整器を徹底的にチェックする必要があります。

機械式電圧レギュレータ

自動車産業の歴史は 100 年以上前に遡り、その間にすべてのユニットのパフォーマンスを向上させる多くの設計が発明され、実装されてきました。その中にはリレーレギュレータも含まれます。これがなければ現代の機械は正常に動作しません。当初は、電磁リレーをベースとした機械装置が使用されていました。たとえば、最初のモデルのVAZ発電機の電圧レギュレーターはまさにこれと同じでした。

後で判明したように、彼には利点はなく、かなりの数の欠点があります。さらに、主な欠点は、可動接点の存在により信頼性が低いことです。装置は停止することなく常に動作するため、時間の経過とともに摩耗します。また、場合によっては調整作業が必要となる場合がございますが、これは車の動作にあまり良い影響を与えません。現代では、車はサービスセンターで適時にメンテナンスを受けなければならないというルールが定められています。また、ドライバーは複雑な修理を行うことができてはならず、車を運転してタイヤを交換できることだけが要求されます (これが最大値です)。

電子リレーレギュレータ

上述の理由により、電子電圧レギュレータが普及しました。進歩は止まらず、電磁リレーは主要なトランジスタ、トライアック、サイリスタに置き換えられました。機械的な接触がなく、その代わりに半導体結晶が使用されているため、信頼性が非常に高くなります。もちろん、そのようなデバイスの製造技術は考え抜かれなければなりません。そうしないと、半導体が故障する可能性があります。このタイプの発電機の電圧レギュレータのチェックは非常に簡単で、その機能を考慮するだけで済みます。

以前の機械式リレーレギュレータと比較すると、電子式リレーレギュレータがブラシを備えた同じハウジング内で製造されているという特徴が 1 つあります。これによりスペースが節約され、最も重要なことに、交換と診断手順が容易になります。電子式の特別な特徴は、電圧調整の正確さです。半導体の特性は動作中に変化しません。したがって、発電機出力の電圧は常に同じになります。しかし、規制の方法やプロセス全体がどのように行われるかについて話すことは価値があります。そして、それは非常に興味深いことであり、発電機の設計を一般的に考慮する必要があります。

車の発電機はどのような要素で構成されていますか?

ベースはハウジングであり、それ以外の場合はステーターと呼ばれます。これはあらゆる電気機械の固定部分です。ステータには巻線が付いています。車用発電機では、3 つの部分で構成されます。問題は、出力で三相交流電圧が生成され、その値は約30ボルトであるということです。この設計を使用する理由は、位相が互いに重なり合うため、結果として整流器の後に直流電流が現れるため、リップルを低減するためです。電圧変換には6個の半導体ダイオードが使用されています。一方向の導電性を持っています。故障が発生した場合は、テスターを使用して簡単に判断できます。

しかし、ある条件が考慮されていない場合、固定子巻線の出力には電圧は発生しません。磁界が必要であり、その際に磁界が必要です。作るのは難しくなく、金属製のアーマチュアに巻線を巻いて電力を加えるだけです。しかしここで、電圧の安定化について疑問が生じます。電流が大きいため、素子には非常に強力な電力が要求されるため、出力でこれを行うことは意味がありません。しかし、ここで電気機械の 1 つの特徴が設計者を助けます。安定した電圧が回転子の巻線に印加されると、磁場は変化しません。その結果、発電機出力の電圧も安定します。 VAZ 2107発電機も同様に動作し、電圧レギュレータは「10」と同じ原理で動作します。

電圧レギュレータのコンポーネント

最近の車はかなりシンプルなデザインが採用されています。これらは分離不可能であり、レギュレータ自体と、電源電圧を発電機の回転子巻線に伝達するグラファイトブラシという 2 つの要素が 1 つのハウジング内に組み合わされています。さらに、電子機器のタイプには 2 つのタイプがあります。たとえば、90 年代後半に製造された VAZ-2110 発電機の電圧レギュレーターは、小さな回路基板上に作られていました。最新のデバイスは、すべての元素を含む単一の半導体結晶を使用して作られています。これは小さなマイクロ回路であるとさえ言えます。

グラファイトブラシは回路基板や半導体素子の端子に接続されます。電圧は、発電機の診断に必要なランプを介してバッテリーから供給されます。 LED素子には内部抵抗がないため、代用できませんのでご注意ください。大まかに言えば、白熱灯はヒューズの役割も果たします。フィラメントが切れると、ローター巻線への電圧供給が停止し、発電機が動作しなくなります。ランプが点灯する場合は故障です。ブラシが磨耗しているかベルトが切れているかのどちらかですが、場合によっては整流器の半導体ダイオードが故障することもあります。この場合、発電機電圧調整器を新品に交換する必要があります。

レギュレーターの取り外し方

故障が電圧レギュレータのみにある場合は、それを交換する作業はほとんどありません。特別な工具も必要です。ドライバー 1 本で十分です。電圧レギュレータを備えたブラシは背面カバーにあるため、発電機を完全に分解する必要はありません。

ベルトを緩める必要もありません。次の 2 つの場合には、発電機電圧レギュレータ 2110 を取り外す必要があります。

ブラシが完全に磨耗してしまいました。
半導体に故障が発生しました。

デバイスをチェックするためのオプションを以下に示します。まず、バッテリーを外します。実際のところ、電源線はバッテリーから発電機につながっており、バッテリーの充電に使用されるため、保護されていません。そして、この回路の消費電流は非常に高くなります。レギュレータ本体にコネクタが1つありますので、そこからワイヤーを外します。これで、2本の取り付けボルトを緩めることができます。この後、発電機電圧レギュレータは裏カバーから簡単に取り外すことができます。それをチェックする時が来ました。

電圧レギュレータの診断

まず第一に、ブラシの状態に注意してください。長さが0.5 cm未満の場合は、アセンブリを交換する必要があります。車輪の再発明をすべきではありません。新しいブラシをはんだ付けしても、信頼性が損なわれるだけなので意味がありません。発電機の電圧レギュレータをチェックするにはいくつかの方法があるため、最も難しい方法であるデバイスの取り外しから始める必要があります。診断には、出力電圧を 10 ～ 18 ボルトの範囲で変更できる電源が必要です。

白熱灯も必要です。その電気的パラメータは次のとおりです: 供給電圧 - 12 ボルト、電力 - 2 ～ 3 ワット。次のように食事を提供します。

プラス端子はレギュレーター本体のコネクターに接続されています (新しいサンプルではこれが唯一の端子です)。
共通プレートのマイナス。

白熱灯は 2 つのブラシの間で点灯します。手順は次のとおりです。

12 ～ 12.5 ボルトの電圧が印加されると、白熱灯が点灯します。
電圧が 15 ボルトを超えると、電源が切れます。

どの電源電圧でも点灯する場合、または上記のいずれの場合でも点灯しない場合は、レギュレータが損傷しているため、交換する必要があります。

除去せずに診断するにはどうすればよいですか?

ブラシアセンブリの状態を評価する方法がないため、このようなチェックを実行することはお勧めできません。しかし、ケースは異なるため、そのような診断でも実を結ぶ可能性があります。作業するには、マルチメーターが必要です。マルチメーターがない場合は、白熱灯が必要です。主なことは、車両の車載ネットワークの電圧を測定し、サージがあるかどうかを判断することです。しかし、運転中にそれらに気づくこともあります。たとえば、エンジンのクランクシャフト速度が変化するとライトが点滅します。

ただし、スケールを伸ばしたマルチメータまたは電圧計を使用して測定した方がより正確です。エンジンを始動し、ロービームをオンにします。マルチメーターをバッテリー端子に接続します。電圧は 14.8 ボルトを超えてはなりません。ただし、12 を下回る可能性もあります。許容範囲内にない場合は、電圧レギュレータが故障しています。装置と発電機間の接続点の接点が破損しているか、ワイヤーの接点が酸化している可能性があります。

レギュレータ回路のアップグレード

バッテリーがどの程度完全に充電されるかは、電圧レギュレーターによって直接決まります。残念ながら、上記の単純な設計には広範囲のパラメータがあります。したがって、1 つの店舗で同じデバイスを 3 つ購入すると、異なる出力電圧が得られます。そしてこれは事実であり、誰も異論はないだろう。バッテリーが十分に充電されていない場合、短期間で容量が減少します。そして彼はエンジンを始動できなくなります。据え置き型充電器を使用してのみ復元する必要があります。

ただし、3 レベルの発電機電圧レギュレータを取り付けることができ、トグルスイッチを切り替えるだけで特性を変更できます。その回路には、特性がわずかに異なる 2 つの半導体が含まれています。これにより、出力電圧を調整することが可能となる。 1 つの半導体がオンになると、出力には 14.5 ボルトが現れますが、別の半導体が回路に挿入されると、出力はわずかに高くなります。冬にはバッテリー容量が減少し、追加の充電が必要になるため、このようなデバイスの使用は重要です。

3レベルレギュレーターの取り付け方法は？

この手順には、小さなツールのセットが必要です。ドライバー、熱収縮絶縁体、セルフタッピングネジが必要になります。また、2 ～ 4 mm のドリルビットを備えたドリルが必要になる場合もあります。それで、すべてが順調です。最初のステップは、ブラシアセンブリとレギュレーターを固定している 2 本のボルトを緩めることです。代わりに、キットに付属の新しいものを取り付ける必要があります。単純なものとの違いは、ブラシのみが存在し、半導体が別のブロックに配置されていることです。車体上の発電機の近くに 2 台目のユニットを配置する必要があります。

これを行うには、固定用の小さな穴を開けます。半導体を含むブロックには追加の冷却が必要であることに注意してください。したがって、アルミニウムラジエーターに取り付けてから、ボディ要素に固定する必要があります。十分な冷却が提供されないと、デバイスが故障するだけでなく、その動作が中断される可能性があり、調整が正しく行われなくなります。締結作業が完了したら、2 つのノードをワイヤで接続し、絶縁します。ケーブルタイを使用して接続ワイヤを既存のハーネスに固定することをお勧めします。

3レベルレギュレータを自作することは可能ですか？

無線工学に精通していて、ダイオードのカソードとアノードを見つけることができれば、そのようなデバイスを自分で作ることは難しくありません。問題は、これが意味があるかどうかです。作成するにはショットキーダイオードが 2 つ必要になります。それらを持っている場合、構造の価格はわずかになります。しかし、それらを購入する必要がある場合（価格は不明です）、そのコストを既製の3レベルレギュレーターのコストと比較できます。 3 レベル発電機の電圧調整回路は単純なので、はんだごての使い方を知っていれば誰でも再現できます。

あなたのアイデアを実現するには、プラスチックケースも必要です。アルミニウムを使用することもできます。冷却がより効率的に行われるため、これはさらに優れています。駆動時に接点が本体に短絡しないように、すべての表面を絶縁層で覆うことのみをお勧めします。半導体素子を切り替えるスイッチも設置する必要があります。デバイスを車に取り付ける作業は、前の段落で説明したものと同様です。ブラシアセンブリを購入する必要があることにも注意してください。

結論

車の発電機の電圧調整器などの装置を無視する必要はありません。バッテリーの耐用年数は、その品質と状態によって異なります。また、デバイスに欠陥がある場合は、交換する必要があります。この要素の状態を監視し、必要に応じて誤動作を避けるために接点を清掃します。発電機はエンジンルームの下部にあり、マッドガードがないと悪天候時に大量の水や泥が付着します。そして、これは電圧レギュレーターだけでなく、ステーターとローターの巻線にも欠陥が現れることにつながります。したがって、すべてのシステムが正常に機能するには、カーケアが必要です。また、発電機の電圧調整器をチェックする前に、徹底的な検査を実施し、すべての構造要素を汚れから取り除いてください。

車両の車載ネットワークの電圧を安定させるために、特別なデバイスであるレギュレーターが使用されます。その性能は、個々の車両の特性だけでなく、電子部品や機械部品の耐久性にも大きな影響を与えます。

電子リレーレギュレータ

リレーレギュレーターはどのように機能しますか?

発電機は、ローターの速度が増加するにつれて増加する電圧を生成します。そのレベルは、接続された負荷を通過する電流の量と、励磁巻線によって形成される磁場のパラメータにも依存します。

自動調整を確実に行うには、発電機出力の電圧を測定する必要があります。これを行うために、信号は測定信号に変換され、基準パラメータと比較されます。変化が検出されると、比較ユニットは界磁巻線の電流強度を特定の方法で変更する制御信号を生成する必要があり、これは最終的に出力電圧レベルに必要な影響を与えます。

一般原則は明らかです。しかし、その実装は技術開発のレベルに応じて異なりました。非常に最初のスキームでは、リレーのスプリングユニットを作動させる機械的な力など、さまざまな解決策が使用されていました。もちろん、そのような設計は信頼性が低いという特徴がありました。接触が遮断された場所では、放電の影響で保護コーティングが損傷しました。時間が経つと、移動ユニットは使用できなくなりました。

以下では、現在の開発レベルに対応する、より高度なスキームを検討します。ただし、プロセスを理解するには、保護回路と制御回路にリレーを使用する最も単純なオプションを検討するだけで十分です。同様の装置が今でもトラックで使用されています。

電子リレーレギュレータ

この単純な回路では 1 つのトランジスタを使用します。ここではキーとして機能します。発電機の回転が遅い場合、出力電圧は比較的小さくなります。この状態では、制御リレー (P n) の接点は開き、トランジスタはオープン状態になります。電圧が一定のレベルを超えると、リレーが回路を閉じます。トランジスタ内の半導体接合が閉じます。次に、電流はコレクタ - エミッタ経路に沿って流れるのではなく、抵抗器 (R d) と (R y) を通過します。界磁巻線は少ないエネルギーで磁場を生成し、ローターの速度を低下させます。出力電圧レベルが低下します。

図では、巻線の電気的パラメータの変化を以下に示します。 以下に説明を示します。

組み合わせ回路で作るボルテージレギュレータ

値 (n1) と (n2) は、対応する測定が行われた異なるローター速度です (周波数 n2 は n1 より大きい)。
t on (巻線ターンオン時間) は上のグラフでは長く、下のグラフでは短いことがわかります。したがって、回転速度が増加すると、巻線が磁界を生成する時間は短くなります。
t off パラメータ (シャットダウンが発生する時間) は、プロセスの第 2 段階の意味を説明します。回転が速くなり、巻線の電圧が増加すると、電流は減少します。このプロセスにより、出力電圧の低下という望ましい結果が得られます。

各種レギュレータの特徴

標準的な振動タイプの製品の図を次の図に示します。

電気パラメータの変更

このリストは、構造の主要部分を示しています。

1 – 春。
2 – アンカー。
3 – ヨーク。
4 – コア。
5、6、9、10、15 – リレー巻線、電流リミッタおよびレギュレータ。
7、12、17 – 可動接点グループ。
8、11、16 – 連絡先の固定グループ。
14 – シャント。
13、18、19 – 抵抗器。

多数の機械的接点と可動部品が信頼性を低下させることは明らかです。このような発電機の電圧調整器リレーは重く、大きさも印象的です。

以下は、電子コンポーネントのみを使用する BOSCH レギュレーターの 1 つの回路図です。

BOSCH 電圧レギュレータの概略図

このソリューションにより、信頼性が大幅に向上します。コンパクトな製品なので設置スペースをとりません。このデバイスは製造技術により、振動や温度変化に対する耐性が非常に優れています。

一部のバージョンでは、ボードに化合物が充填されており、これにより保護特性がさらに向上し、最も困難な条件で使用される場合の耐用年数が延長されます。

個々の要素の特徴については以下で説明します。

図の右側 (パート 2) は、整流ダイオードを備えた発電機回路を示しています。上部には、デバイスの電源が入っていることを示すライトがあります。
左側 (パート 1) にはレギュレーターの電気回路があります。
(VT2) と (VT3) は、ゲインを高めるために古典的な回路に従って接続されたトランジスタの指定です。

一般に、このようなデバイスでは、単一のハウジング内、さらには単一のシリコンチップ上に作成された電子要素が使用されます。

ツェナーダイオードは記号(VD1)で示されます。このデバイスは、安定化電圧を決定するレベルまで電流を流すことはできません。しきい値を超えるとすぐに、対応する回路に電流が流れ始めます。

この回路図は次のように機能します。

抵抗 (R1) と (R2) を使用して、発電機の出力からの電圧が必要な比率で分割され、ツェナーダイオードに供給されます。
ロータの回転速度が低い間は、ツェナーダイオードの半導体接合を突き破るレベルには達しません。このような状況では、対応する回路に電流が流れなくなります。拠点（VT1）に到着しません。したがって、トランジスタはオフになります。
電流は、(R6) を通って、別の経路に沿ってベース (VT2) に流れ込みます。このデュアルトランジスタはオープンです。この状態では、巻線が電源回路に接続され、磁界が発生します。
速度が増加するか、負荷の抵抗が一定に変化すると、発電機の出力電圧が増加します。特定のしきい値を超えると、ツェナーダイオードの半導体接合が破壊されます。
この後、ベース (VT1) に電流が流れ、ベース (VT1) が開きます。コレクタ - エミッタ間経路に沿って接地点までの電流経路はオープンになります。複合トランジスタの半導体接合が閉じ、巻線の電源回路が破壊されます。
励磁電流レベルが減少すると、ローターの回転速度が低下し、電圧レベルが低下し、ツェナーダイオードの遷移が閉じます。

機能チェック

技術の継続的な開発により、重量とサイズを同時に削減しながら、家庭用電化製品のパラメータを向上させる新たな機会が開かれます。現代の車では、上で説明したオプションの最後のスキームでさえ時代錯誤のように見えるでしょう。

最新のレギュレータはより複雑なデバイスです。それらは、制御の精度の向上と発電機電圧の安定化によって区別されます。これらは密閉ケース内で作成され、化合物の混合物が充填されており、硬化後は湿気やその他の外部影響の侵入に対して確実に保護されます。これらの構造は取り外し不可能なので、壊れた場合は完全に交換されます。

実際には、専門のワークショップだけでなく修理も行われていないと言えます。個人の職人や自分ですべてをやりたい人は、専門店に行って必要なアセンブリを購入する必要があります。したがって、最も重要なのは、個々の要素をはんだ付けしてその性能を理解する能力ではなく、一般的な診断です。これを実行するには、テスターとプローブ、12 V の電球と接続ワイヤのセット、充電器が必要です。

発電機ハウジングに設置されたレギュレーター

以下は、障害の位置を特定するのに役立つアクションアルゴリズムです。これらの推奨事項は一般的なものです。したがって、電圧レギュレータおよびその他のコンポーネントを適切に分解するためのメーカーの特別な推奨事項を考慮する必要があります。

エンジンを停止して、バッテリー端子の電圧を測定します (標準は 11.9 ～ 12.7 V の範囲です)。
電源ユニットの起動後、新しい電圧レベルが固定され、初期レベルから 0.9 ～ 1.1 V 増加する必要があります。
徐々にエンジン回転数を上げていきます。便宜上、この手順はパートナーと一緒に実行するのが最適です。中レベルでは、電圧は 13.8 ～ 14.1 V まで増加します。最高レベルでは、最大 14.4 ～ 14.5 V まで増加します。

発電機ローターの加速が電圧レベルにまったく影響を及ぼさない場合、レギュレーターが故障する可能性があります。

より正確な診断を行うには、次の図に従って分解して接続する必要があります。

レギュレータテスト回路

充電器の電源を入れ、徐々にレベルを14.4～14.5Vまで上げるとランプが点灯します。このしきい値を超えると消灯します。電圧が下がると再びランプが点灯します。誤動作は、上記の反応がないことによってだけでなく、より高い電圧レベルでのデバイスの動作によっても示されます。このような状況では、バッテリーが過充電され、寿命が短くなります。診断が完了したら、損傷したレギュレータを交換するかどうかを決定できます。

ビデオ。電圧レギュレーターをチェックしています。

上記のテクノロジーをタイムリーに使用するには、バッテリー充電基準からの逸脱に注意する必要があります。レギュレータを分解する前に、電気接点に酸化物による汚染がないことを確認する必要があります。状況によっては、接続をクリーニングするだけで問題が解決する場合があります。今後同様の問題が発生するのを防ぐために、特別な接点保護製品の使用をお勧めします。

米。 1.励磁電流を制御する方法: G - 並列励磁を備えた発電機。 W in - 励磁巻線。 R d - 追加の抵抗。 R - バラスト抵抗。 K - 励磁回路内の電流スイッチ（調整体）。 a、b、c、d、eは本文中に示されています。

最新の自動車の内燃エンジン (ICE) は、幅広い速度範囲 (900:...6500 rpm) で動作します。したがって、自動車用発電機のローター速度が変化し、その出力電圧も変化します。

車両の車載ネットワークの電圧は、エンジン速度が変化するときだけでなく、負荷電流が変化するときも一定でなければならないため、発電機の出力電圧が内燃エンジン速度に依存することは容認できません。車の発電機の自動電圧調整機能は特別な装置によって実行されます。 車の発電機の電圧調整器。この資料は、最新の自動車オルタネーターの電圧レギュレーターの考察に特化しています。

電磁励起による発電機の電圧調整

規制の方法。発電機の主磁場が電磁励起によって誘導される場合、発電機の起電力 E g は、ローターの回転周波数 n と励磁巻線の電流 I - E g = f(ん、入ってる）。

このタイプの励磁は、並列励磁巻線で動作するすべての最新の自動車用交流発電機で発生します。

発電機が無負荷で動作する場合、その電圧 U g は起電力 EMF E g に等しくなります。
U g = E g = SF n (1)。

負荷電流 I n の下での発電機の電圧 U g は、発電機の内部抵抗 r g による電圧降下の量だけ、起電力 E g よりも低くなります。それを書くことができます
E g = U g + I n r g = U g (1 + β) (2)。

β = I n r g /U g の値を負荷率と呼びます。

式 1 と式 2 を比較すると、発電機の電圧は次のようになります。
U g = nSF/(1 + β)、(3)
ここで、C は一定の設計係数です。

式 (3) は、発電機ローターの異なる回転周波数 (n) (n = Var) と負荷の変化 (β = Var) の両方で、発電機の定電圧 U g は次の条件によってのみ得られることを示しています。磁束 F の対応する変化。

電磁励起式発電機の磁束 F は、励磁巻線 W in (W は巻線 W in の巻数) の起磁力 F in = W I によって形成され、励磁巻線 W in の電流 I を使用して簡単に制御できます。励磁巻線、つまり Ф = f (私は)。この場合、U g = f 1 となり、制御関数 f (I in) を適切に選択することで、速度や負荷の変化に対して発電機の電圧 U g を指定された制御限界内に保つことができます。

電圧レギュレータの自動調整機能 f(Iv) は、結局、励磁巻線の電流 Iv の最大値を低減することになります。これは、Iv = U g /R w (Rw は励磁巻線のアクティブ抵抗) のときに発生します。いくつかの方法で低減できます (図 1): 追加の抵抗 R d を巻線 W に並列 (a) または直列 (b) に接続することによって: 励磁巻線を短絡することによって (c)。励磁電流回路の断線 (d)。励磁巻線を流れる電流は、追加の直列抵抗 (b) を短絡することによって増加できます。

これらすべての方法は、励起電流を段階的に変更します。断続的（離散的）電流調整があります。原理的には、励磁回路内の追加の直列抵抗の値が滑らかに変化するアナログ調整も可能です (d)。

ただし、すべての場合において、発電機の電圧 Ug は、対応する励磁電流値の自動調整によって指定された制御限界内に維持されます。

ディスクリート - パルス制御

最新の自動車発電機では、励磁巻線の起磁力 F、つまり磁束 F は、周期的な遮断または制御された遮断周波数、つまり 1 回の励磁電流 I の突然の減少によって変化します。発電機の動作電圧 U g の離散パルス調整が使用されます (以前は、たとえばカーボン電圧調整器でアナログ調整が使用されていました)。

離散パルス調整の本質は、単純な接触振動電圧調整器と交流発電機 (ACG) からなる発電機セットの動作原理を考察することで明らかになります。

米。 2.振動電圧レギュレーターを備えた発電機セットの機能図 (a) と電気図 (b)。

車載バッテリー (AB) と連動して動作する発電機セットの機能図を図に示します。電気回路図は図 2a にあります。 26.

発電機は、ステータ ST 上の相巻線 W f 、回転ロータ R、半導体ダイオード VD 上の電力整流器 VP、励磁巻線 W in (アクティブ抵抗 R w 付き) で構成されます。発電機ロータは、内燃機関から機械的回転エネルギー A m = f (n) を受け取ります。振動電圧調整器ＲＮは電磁リレーで構成されており、スイッチング素子ＣＥと測定素子ＩＥを備えている。

スイッチング要素 CE は振動する電気接点 K であり、発電機の励磁巻線 W と直列に接続された追加の抵抗 Rd を開閉します。スイッチング素子がトリガーされると (接点 K が開く)、その出力に信号 τR d が生成されます (図 2a)。

測定要素 (IE、図 2a) は、次の 3 つの機能を実装する電磁リレーの一部です。

リターンスプリング P の機械的弾性力 F n とリレー巻線 S の起磁力 F s = W s I s との比較関数 (CS) (W s は巻線 S の巻数、I s は巻線の巻数)リレー巻線の電流)、比較の結果は、周期 T (T = t p + t h) の電機子振動 N のギャップに形成されます。
電圧レギュレータのフィードバック回路 (DSP) 内の感応要素 (SE) の機能、振動レギュレータの感応要素は電磁リレーの巻線 S であり、発電機の電圧 U g とバッテリーに直接接続されています。 (イグニッションキー VZ を介して後者に);
マスターデバイス (SD) の機能。弾性力 F p と支持力 F o を持つリターンスプリング P を使用して実装されます。

電磁リレー付き電圧調整器の動作は、発電機の速度特性を利用してわかりやすく説明できます（図3、図4）。

米。 3.時間 t における U g、I c、R b の変化: a - 時間 t に対する発電機出力電圧の電流値の依存性 - U g = f (t); b - 励磁巻線の電流値の時間依存性 - I in = f (t); c - 励起回路の抵抗の算術平均値の時間依存性 t - R b = f(t); I は発電機ローターの回転周波数 (n) に対応する時間です。

発電機の電圧 U g がバッテリーの電圧 U b より低い間 (U g

エンジン回転数が増加するにつれて、発電機電圧が増加し、特定の値に達すると、U max) > U b) リレー巻線の起磁力 F s がリターンスプリング P の力 F p より大きくなります。 F s = I s W s > F p. 電磁リレーが動作して K 接点が開き、励磁巻線回路に追加の抵抗が接続されます。

接点 K が開く前であっても、励磁巻線の電流 I は最大値 I in max = U g R w > I vb に達し、そこから接点 K が開いた直後に電流は下降し始め、最小値 I in に向かう傾向があります。最小 = U g /(R w + R d)。励磁電流の低下に続いて、それに応じて発電機の電圧も低下し始めます (U g = f(I in)。これにより、リレー巻線 S および接点 K の電流 I s = U g /R s が低下します。リターンスプリング P の力によって再び開きます (F p > F s)。接点 K が開くまでに、発電機電圧 U g はその最小値 U min に等しくなりますが、バッテリー電圧 (U g ) よりわずかに高いままです。分 > U b)。

接点Kが開いた瞬間（n = n min、図3）から、発電機回転子の回転周波数nが一定であっても、電磁リレーの電機子Nは機械的自励振動モードに入り、接点Kが発生します。、振動は、特定のスイッチング周波数 f to = I/T = I/(t p + t h) で周期的に始まり、発電機の励磁回路内の追加の抵抗 R d を閉じてから開きます (n = n av のセクションの緑色の線) = const、図 3)。この場合、励磁電流回路の抵抗Ｒは、Ｒ w の値からＲ w ＋Ｒ d の値まで段階的に変化する。

電圧レギュレータの動作中、接点 K は転流に至るまで十分に高い周波数 f で振動するため、R in = R w + τ r となります。ここで、τ r の値は接点 K の開状態の相対時間であり、これは決定されます。式 τ r = t r /( t з + t р)、I/(t з + t р) = f к - スイッチング周波数により計算されます。ここで、特定のスイッチング周波数 f に対して確立された励起電流の平均値は、次の式から求めることができます。

I in avg = U g avg /R in = U g avg /(R w +τ r R d) = U g avg /(R w + R d t r /f k)、
ここで、R in は励磁回路内の脈動抵抗の算術平均（実効）値であり、接点Kの開状態の相対時間τ p が増加するにつれて増加します（図4の緑線）。

米。 4.発電機の速度特性。

励磁電流によるスイッチング時の処理

励磁電流によるスイッチング中に何が起こるかをさらに詳しく考えてみましょう。接点Kを長時間閉じた場合、励磁巻線Wには最大励磁電流I in = U g / R wが流れます。

ただし、発電機の励磁巻線 W は、高インダクタンスと巨大な強磁性コアを備えた導電性コイルです。その結果、接点Kが閉じた後の励磁巻線に流れる電流は減速とともに増加します。これは、電流増加率がコア内のヒステリシスと、増加する電流を打ち消すコイルの自己誘導起電力によって妨げられるために発生します。

接点 K が開くと、励起電流は最小値になる傾向があり、接点が長時間開いている場合のその値は、I in = U g /(R w + R d) として決定されます。ここで、自己誘導起電力は電流の減少と方向が一致し、その減少のプロセスをいくらか延長します。

上記のことから、励磁回路を閉じるときも開くときも、励磁巻線の電流は瞬時に (追加の抵抗 R d のように突然) 変化できないことがわかります。さらに、接点Kの高い振動周波数では、値t r = τ r / f k がスイッチング周波数f k の増加に伴って増加するため、励磁電流は最大値または最小値に達せず、その平均値に近づく可能性があります(図4)。そして、接点Ｋが閉じた状態からの絶対時間ｔは減少する。

図に示されている図を一緒に検討すると、次のようになります。 3と図。図4に示すように、速度nの増加に伴って励磁電流の平均値(図3および図4の赤線b)が減少することになります。これは、同時に相加平均値(図3および図4の緑線b)が減少するためです。 4) 時間とともに脈動する励磁回路内の抵抗 R の合計 (オームの法則)。この場合、発電機電圧の平均値（図３、図４のＵ avg ）は変化せず、発電機の出力電圧Ｕ g はＵ max からＵ min の範囲で脈動する。

発電機の負荷が増加すると、調整電圧 U g は最初に低下しますが、電圧調整器は界磁巻線の電流を増加させ、発電機の電圧は元の値に戻ります。

したがって、発電機の負荷電流が変化すると (β = V ar)、電圧調整器での調整プロセスは、ローター速度が変化した場合と同じように進行します。

安定化電圧リップル。発電機ロータの回転周波数 n が一定、負荷が一定の場合、励磁電流の動作脈動 (図 46 の ΔI) が、対応する (時間的に) 発電機の調整電圧の脈動を誘発します。

電圧レギュレータ U g の脈動の振幅 ΔU g - 0.5(U max - U min)* は、励磁巻線のトーンリップル ΔI の振幅に依存しません。これは、電圧レギュレータを使用して指定された制御間隔によって決定されるためです。レギュレーターの測定素子。したがって、すべての発電機回転子速度における電圧脈動 Ug はほぼ同一になります。しかしながら、調整区間における電圧Ｕｇの上昇率および下降率は、励磁電流の上昇率および下降率によって決まり、最終的には発電機ロータの回転周波数（ｎ）によって決まる。

* リップル 2ΔU g は、電圧レギュレータの動作に伴う避けられない有害な副作用であることに注意してください。最新の発電機では、発電機の正端子とハウジングの間に設置されたシャントコンデンサ Сø によってグランドに接続されます (通常 Сø = 2.2 μF)。

発電機の負荷と回転子の回転速度が変化しない場合、接点 K の振動周波数も変化しません (f к = I/(t з + t р) = const)。この場合、発電機の電圧 U g は、その平均値 U avg を中心とした振幅 ΔU р = 0.5(U max - U min) で脈動します。

ローター速度が増加する方向に変化するとき、または発電機負荷が減少するとき、閉状態からの時間 t は開状態の時間 t p よりも短くなります (t

発電機回転子の周波数が低下する（n↓）、または負荷が増加する（β）と、励磁電流の平均値とそのリップルは増加します。しかし、発電機の電圧は、一定値 U g avg を中心とした振幅 ΔU g で変動し続けます。

発電機の平均電圧値 Ug の一定性は、発電機の動作モードではなく、電磁リレーの設計パラメータ、つまりリレー巻線 S の巻数 Ws によって決まるという事実によって説明されます。その抵抗 Rs、アーマチュア N とヨーク M の間の空隙のサイズ σ、およびリターンスプリング P の力 F p、つまり値 U avg は 4 つの変数の関数です: U av = f(W s, R s, σ, F p)。

リターンスプリング P のサポートを曲げることにより、電磁リレーは低いローター速度 (n = n min - 図 3 および図 4) で接点 K が動き始めるように値 U cf に調整されます。開いていると、励起電流がその最大値 I in = U g / R w に達するまでの時間がかかります。このとき、脈動ΔＩｉｎおよび閉状態の時間ｔｚは最大となる。これにより、コントローラーの動作範囲の下限が設定されます (n = n min)。平均的な回転子速度では、時間 t s は時間 t p にほぼ等しく、励磁電流の脈動はほぼ 2 倍小さくなります。最大値に近い回転周波数 n (n = n max - 図 3 および図 4) では、電流 I in の平均値とその脈動ΔI in は最小になります。 n max では、レギュレータの自己発振が停止し、発電機電圧 U g がロータ速度に比例して増加し始めます。レギュレータの動作範囲の上限は、（特定の抵抗値 R w における）追加抵抗の値によって設定されます。

結論。離散パルス制御に関する上記の内容は、次のように要約できます。内燃エンジン (ICE) を始動した後、その速度が増加すると、発電機電圧が上限管理限界 (U g = U max) に達する瞬間が来ます。この瞬間（n = n min）、電圧調整器の FE スイッチング素子が開き、励磁回路の抵抗が段階的に増加します。これにより、励磁電流が減少し、その結果、発電機の電圧U g も対応して低下します。電圧 U g が最小制御限界 (U g = U min) を下回ると、FE スイッチング素子が逆に閉じ、励起電流が再び増加し始めます。さらに、この瞬間から、電圧調整器は自励発振モードに入り、発電機の回転子速度が一定（n = const）であっても、発電機励磁巻線の電流スイッチングのプロセスが周期的に繰り返されます。

さらに回転周波数 n が増加すると、それに比例して FE スイッチング素子が閉状態になってからの時間 t が減少し始め、平均値は（周波数 n の増加に応じて）滑らかに減少します。励磁電流（図3と図4の赤線）とその脈動の振幅ΔI。このため、発電機の電圧 U g も脈動し始めますが、その平均値付近の一定の振幅 ΔU g (U g = U avg) と、かなり高い発振周波数を持ちます。

発電機の負荷電流が変化した場合にも、スイッチング電流 Iv と電圧リップル Ug の同じプロセスが発生します (式 3 を参照)。

どちらの場合も、発電機の平均電圧値 U g は、周波数 n (U g av = const、n min から n max まで) での電圧レギュレータの動作範囲全体にわたって、また発電機の負荷電流が I から変化しても変化しません。 g = 0 ～ I g = 最大。

これは、界磁巻線の電流を断続的に変化させることによって発電機の電圧を調整する基本原理です。

自動車発電機用電子電圧調整器

上で説明した電磁リレー (EM リレー) を備えた振動電圧レギュレータ (VVR) には、いくつかの重大な欠点があります。

機械式バイブレーターとしての VRN は信頼性がありません。
EMリレーのK接点が焼損し、レギュレータが短寿命になります。
VVRパラメータは温度に依存します（発電機の動作電圧U g の平均値U avg は変動します）。
VVR は励磁巻線の完全な非通電モードでは動作できないため、発電機の出力電圧の変化 (高電圧リップル U g) に対する感度が低くなり、電圧レギュレータの動作の上限が制限されます。
電磁リレーの電気機械接点 K により、最大励磁電流が 2 ～ 3 A に制限されるため、最新の強力な交流発電機では振動コントローラを使用できません。

半導体デバイスの出現により、EMリレーのK接点を、EMリレーの同じK接点でベース制御する強力なトランジスタのエミッタ・コレクタ接合に置き換えることが可能になりました。

これが、最初の接触トランジスタ電圧レギュレータが登場した方法です。その後、電磁リレー（SU、CE、UE）の機能は、半導体デバイス上の低レベル（低レベル）電子回路を使用して完全に実装されました。これにより、純粋な電子 (半導体) 電圧レギュレータの製造が可能になりました。

電子レギュレータ (ER) の動作の特徴は、追加の抵抗 Rd がないことです。励磁回路では、閉（開）状態のスイッチング素子（トランジスタ）の抵抗がかなり高いため、発電機の励磁巻線の電流はほぼ完全にオフになります。これにより、より大きな励磁電流とより高速なスイッチング速度の制御が可能となります。このような離散パルス制御では、励起電流はパルス状の性質を持ち、電流パルスの周波数とその持続時間の両方を制御することが可能になります。ただし、ERN の主な機能 (n = Var および β = Var で定電圧 Ug を維持する) は ERN と同じままです。

マイクロエレクトロニクス技術の発展に伴い、電圧レギュレータはまずハイブリッド設計で製造されるようになりました。このハイブリッド設計では、パッケージ化されていない半導体デバイスと実装された小型無線素子が、厚膜マイクロエレクトロニクス抵抗素子とともにレギュレータの電子回路に組み込まれています。これにより、ボルテージレギュレータの重量と寸法を大幅に削減することができました。

このような電子電圧レギュレータの例としては、現代の家庭用発電機に搭載されている YA-112A ハイブリッド一体型レギュレータがあります。

レギュレーター Ya-112A（図5の図を参照）は、励起電流I v による発電機電圧U g の離散パルス調整の問題に対する回路ソリューションの典型的な代表例です。しかし、設計と技術設計において、現在製造されている電子電圧レギュレータには大きな違いがあります。

米。 5. Ya-112A 電圧レギュレータの回路図: R1...R6 - 厚膜抵抗器: C1、C2 - 取り付けられた小型コンデンサ。 V1...V6 - パッケージ化されていない半導体ダイオードおよびトランジスタ。

YA-112A レギュレータの設計に関しては、そのすべての半導体ダイオードと三極管はパッケージ化されておらず、ハイブリッド技術を使用してパッシブ厚膜素子とともに共通のセラミック基板上に実装されています。レギュレーターユニット全体が密閉されています。

Ya-112A レギュレータは、上記の振動電圧レギュレータと同様、励起電流制御がアナログではなく離散パルスである場合、断続 (スイッチ) モードで動作します。

自動車発電機の電圧調整器Ya-112Aの動作原理

発電機の電圧 U g が所定の値を超えない限り、出力段 V4 ～ V5 は常に開いた状態にあり、界磁巻線の電流 I は発電機の電圧 U g に直接依存します (セクション 0)図 3 および図 4 の -n)。発電機の速度が増加するか、その負荷が減少すると、U g は敏感な入力回路 (V1、R1 ～ R2) の応答しきい値よりも高くなり、ツェナーダイオードがブレークスルーし、出力段 V4 ～ V5 が増幅トランジスタ V2 を介して閉じます。この場合、励磁コイルの電流 I は、U g が再び規定値 U min 未満になるまでオフになります。したがって、レギュレータが動作すると、励磁電流は励磁巻線に断続的に流れ、Iv = 0 から Iv = Imax まで変化します。励磁電流が遮断されても、ロータの減磁には慣性があるため、発電機電圧はすぐには低下しません。発電機の負荷電流が瞬間的に減少すると、わずかに増加する場合もあります。回転子の磁気プロセスの慣性と励磁巻線の自己誘導起電力により、励磁電流がオンのときとオフのときの両方で発電機電圧の急激な変化が排除されます。したがって、発電機の鋸歯状リップル電圧 U g は、電子制御を行っても維持されます。

電子ボリウムの回路図を作成するロジックは次のとおりです。 V1 - 分圧器 R1、R2 を備えたツェナーダイオードは、U g > 14.5 V で入力電流カットオフ回路 I in を形成します。トランジスタ V2 は出力段を制御します。 V3 - 出力段の入力のブロッキングダイオード。 V4、V5 - 励起巻線（電流 I V 用のスイッチング素子 FE）と直列に接続された出力段の強力なトランジスタ（複合トランジスタ）。 V6 シャントダイオードは励磁巻線の自己誘導の EMF を制限します。 R4、C1、R3 フィードバックチェーンは、励起電流 I を遮断するプロセスを加速します。

さらに高度な電圧レギュレータは、統合設計の電子レギュレータです。これは、強力な出力段 (通常は複合トランジスタ) を除くすべてのコンポーネントが薄膜マイクロエレクトロニクス技術を使用して実装される設計です。これらのレギュレータは非常に小型であるため、実質的に体積をとらず、ブラシホルダーのジェネレーターハウジングに直接取り付けることができます。

IRI の設計例は、最大 1 kW の電力の交流発電機に取り付けられる BOSCH-EL14V4C レギュレーターです (図 6)。

デバイスと動作原理に応じて、自動車の発電機電圧リレーレギュレータは、内蔵、外部、3レベルなどのいくつかのタイプに分類されます。理論的には、このようなデバイスは独立して作成できますが、実装の観点から最も簡単で安価なオプションはシャントデバイスを使用することです。

[隠れる]

リレーレギュレータの目的

発電機電圧調整器リレーは、設備内の電流を安定させるように設計されています。エンジンの動作中、車両の電気システムの電圧は同じレベルである必要があります。しかし、クランクシャフトは異なる速度で回転し、エンジン速度は同じではないため、発電機ユニットは異なる電圧を生成します。このパラメータを調整しないと、機械の電気機器やデバイスの機能に誤動作が発生する可能性があります。

車の電流源の相互接続

どの車でも次の 2 つの電源を使用します。

バッテリー - 電源ユニットと発電機セットの一次励磁を開始するために必要です。バッテリーは再充電時にエネルギーを消費して蓄えます。
発生器。パワーを重視して設計されており、速度に関係なくエネルギーを生成する必要があります。このデバイスを使用すると、高速で動作しているときにバッテリーの充電を補充できます。

どのような電気ネットワークでも、両方のノードが動作している必要があります。 DC 発電機が故障した場合、バッテリーは 2 時間しか持続しません。バッテリーがなければ、発電機セットのローターを駆動するパワーユニットは始動しません。

LR West チャンネルでは、ランドローバー車の電気的故障や、バッテリーと発電機の関係について話しました。

電圧調整器のタスク

電子調整可能なデバイスによって実行されるタスク:

励磁巻線の電流値の変化。
電気ネットワークおよびバッテリー端子での 13.5 ～ 14.5 ボルトの範囲に耐える能力。
電源ユニットがオフになると、界磁巻線への電力もオフになる。
バッテリー充電機能。

「People's Auto Channel」では、その目的と、自動車の電圧調整装置によって実行されるタスクについて詳しく説明しました。

リレーレギュレータの種類

自動車用リレーレギュレータにはいくつかの種類があります。

外部 - このタイプのリレーを使用すると、発電機ユニットの保守性が向上します。
内蔵 - 整流板またはブラシアセンブリに取り付けられます。
マイナス方向に変更 - 追加のケーブルが装備されています。
Plusによって規制されています - より経済的な接続スキームが特徴です。
AC ユニットに取り付ける場合 - 励磁巻線は発電機に取り付けられているため、励磁巻線に印加するときに電圧を調整することはできません。
直流機器の場合 - リレーレギュレーターには、エンジンが停止しているときにバッテリーを遮断する機能があります。
2レベルリレー - 今日では実際には使用されていません;それらはスプリングとレバーを使用して調整されます。
3レベル - 比較モジュール回路とマッチング信号装置が装備されています。
マルチレベル - 3 ～ 5 個の追加の抵抗素子と制御システムが装備されています。
トランジスタのサンプル - 最新の車両では使用されていません。
リレーデバイス - より改善されたフィードバックを特徴とします。
リレートランジスタ - ユニバーサル回路を備えています。
マイクロプロセッサリレー - サイズが小さく、動作しきい値の下限または上限をスムーズに変更できることが特徴です。
一体型 - ブラシホルダーに取り付けられているため、磨耗すると交換されます。

DCリレーレギュレータ

このようなユニットでは、接続図はより複雑に見えます。車が停止していてエンジンが作動していない場合は、発電機ユニットをバッテリーから切り離す必要があります。

リレーテストを実行するときは、次の 3 つのオプションがあることを確認する必要があります。

車両の駐車時にバッテリーが切れる。
ユニット出力における最大電流パラメータの制限。
巻線の電圧パラメータを変更する可能性。

ACリレーレギュレータ

このようなデバイスは、より簡素化されたテストスキームを特徴としています。車の所有者は、ユニットの出力だけでなく、励磁巻線の電圧レベルも診断する必要があります。

交流発電機が車に設置されている場合、直流ユニットとは異なり、「プッシャーから」エンジンを始動することはできません。

内蔵および外部リレーレギュレータ

電圧値を変更する手順は、特定の設置場所にあるデバイスによって実行されます。したがって、内蔵レギュレータは発電機ユニットに影響を与えます。また、外部タイプのリレーはそれに接続されておらず、点火コイルに接続することができます。その場合、その作業はこの領域の電圧を変更することのみを目的としています。したがって、診断を実行する前に、車の所有者は部品が正しく接続されていることを確認する必要があります。

「Sovering TVi」チャンネルでは、このタイプのデバイスの目的と動作原理について詳しく説明しました。

2レベル

このようなデバイスの動作原理は次のとおりです。

リレーには電流が流れます。
磁界が形成されると、レバーが引き付けられます。
特定の力を持つバネを比較要素として使用します。
電圧が増加すると、接点要素が開きます。
界磁巻線に供給される電流が少なくなります。

VAZ車では、以前は機械的な2レベルの装置が規制に使用されていました。主な欠点は、構造コンポーネントの急速な摩耗でした。そのため、これらの機種には機械式レギュレーターではなく電子レギュレーターが搭載されるようになりました。

これらの部分は以下に基づいています。

抵抗素子から組み立てられた分圧器。
リファレンス部品としてツェナーダイオードを使用しました。

配線図が複雑で電圧レベル制御が効果的でないため、このタイプのデバイスはあまり一般的ではありません。

3 レベル

このタイプのレギュレータは、マルチレベルレギュレータと同様に、より高度です。

電圧は発電装置から特別な回路に供給され、分圧器を通過します。
受信したデータが処理され、実際の電圧レベルが最小値および最大値と比較されます。
不一致パルスにより、励磁巻線に供給される電流パラメータが変化します。

周波数変調を備えた 3 レベルのデバイスには抵抗がありませんが、そのデバイス内の電子キーの動作周波数は高くなります。制御には特殊なロジック回路を使用しています。

マイナスとプラスによる制御

負極と正極の回路は接続のみが異なります。

プラスのギャップに取り付けると、1 つのブラシがアースに接続され、2 つ目のブラシがリレー端子に接続されます。
リレーがマイナスギャップに取り付けられている場合、1つのブラシ要素をプラスに接続し、2番目のブラシ要素をリレーに直接接続する必要があります。

ただし、2 番目のケースでは、別のケーブルが表示されます。これは、これらのリレーモジュールがアクティブタイプのデバイスのクラスに属しているためです。動作には別途電源が必要となるため、プラスを個別に接続します。

フォトギャラリー「発電機電圧調整リレーの種類」

このセクションでは、いくつかのタイプのデバイスの写真を紹介します。

リモートデバイスの種類レギュレーター内蔵トランジスタリレー式一体型デバイス直流発電機用装置交流制御装置 2 レベルのデバイスタイプ 3段階制御装置

リレーレギュレータの動作原理

内蔵抵抗器と特別な回路の存在により、レギュレータは発電機によって生成された電圧パラメータを比較することができます。値が高すぎる場合、コントローラーはオフになります。これにより、バッテリーの過充電やネットワークから電力供給される電気機器の故障を防ぐことができます。デバイスに問題があるとバッテリーが損傷します。

冬と夏を切り替える

発電装置は周囲の温度や季節に関係なく安定して動作します。滑車が動くと電流が発生します。ただし、寒い季節には、バッテリーの内部構造要素が凍結する可能性があります。したがって、バッテリーの充電の回復は熱の場合よりも悪くなります。

動作季節を変更するスイッチはリレー本体にあります。一部のモデルには特別なコネクタが装備されているため、それらを見つけて、そこにマークされている図と記号に従ってワイヤを接続する必要があります。スイッチ自体は、バッテリー端子の電圧レベルを 15 ボルトに上げることができるデバイスです。

リレーレギュレーターの取り外し方は？

リレーの取り外しは、端子をバッテリーから外した後にのみ許可されます。

自分でデバイスを分解するには、プラスドライバーまたはマイナスドライバーが必要です。すべてはレギュレーターを固定するボルトによって決まります。発電機ユニットと駆動ベルトを分解する必要はありません。ケーブルがレギュレーターから外れており、ケーブルを固定しているボルトが緩んでいます。

ユーザーのヴィクトール・ニコラエヴィッチは、規制機構の解体とその後の自動車への置き換えについて詳しく語った。

問題の症状

制御装置の点検または修理が必要となる「症状」：

イグニッションが作動すると、コントロールパネルにバッテリー残量低下インジケーターライトが表示されます。
エンジンを始動してもダッシュボードのアイコンが消えません。
光学系の明るさが低すぎる可能性があり、クランクシャフトの速度が上昇し、アクセルペダルを踏むと明るさが増します。
車のパワーユニットを初めて始動するのは困難です。
車のバッテリーは放電することがよくあります。
エンジン回転数が毎分 2000 以上に上昇すると、コントロールパネルのライトが自動的に消えます。
車両の動的特性が低下します。これは、クランクシャフト速度が増加すると特に顕著になります。
バッテリーが沸騰する可能性があります。

考えられる誤動作の原因と結果

次の問題が発生した場合、発電機電圧調整器リレーを修理する必要が生じます。

巻取り装置の中間閉鎖。
電気回路の短絡。
ダイオードの破壊による整流素子の破壊。
発電セットをバッテリー端子に接続するときに発生したエラー、逆転。
路上の高湿度時や洗車時などに、水やその他の液体が制御装置の本体に侵入した場合。
デバイスの機械的故障。
構造要素、特にブラシの自然な磨耗。
使用されているデバイスの品質が低い。

誤動作の結果、次のような深刻な結果が生じる可能性があります。

車両の電気ネットワーク内の高電圧は、電気機器の故障につながります。機械のマイクロプロセッサ制御ユニットが故障する可能性があります。したがって、パワーユニットの動作中にバッテリー端子を取り外すことはできません。
内部短絡による巻線装置の過熱。修理には費用がかかります。
ブラシ機構の故障は、発電機セットの誤動作の原因となります。ユニットが詰まり、駆動ベルトが切れる可能性があります。

ユーザーのスニッカーソンは、規制メカニズムの診断と、自動車でそのメカニズムが失敗する理由について話しました。

リレーレギュレーターの診断

テスター、つまりマルチメーターを使用して規制装置の動作を確認する必要があります。最初に電圧計モードで設定する必要があります。

内蔵

この機構は通常、発電機ユニットのブラシアセンブリに組み込まれているため、デバイスのレベル診断が必要になります。

チェックは次のように行われます。

保護カバーを取り外した状態です。ドライバーまたはレンチを使用してブラシアセンブリを緩め、取り出す必要があります。
ブラシ要素の摩耗がチェックされます。長さが5mm未満の場合は交換が必要です。
マルチメーターを使用した発電装置のチェックは、バッテリーと一緒に実行されます。
電流源からの負のケーブルは、制御装置の対応するプレートに接続されます。
充電機器またはバッテリーからのプラス接点は、リレーコネクタの同じ出力に接続されます。
次に、マルチメータが 0 ～ 20 ボルトの動作範囲に設定されます。デバイスのプローブはブラシに接続されています。

12.8 ～ 14.5 ボルトの動作範囲では、ブラシ要素間に電圧が存在する必要があります。パラメータが 14.5 V を超えて増加すると、テスターの針がゼロに下がるはずです。

内蔵発電機電圧リレーレギュレーターを診断する場合、テストライトの使用は許可されます。光源は特定の電圧間隔で点灯し、このパラメータが必要な値を超えて増加すると消灯する必要があります。

タコメーターを制御するケーブルはテスターを使用してテストする必要があります。ディーゼル車では、この導体は W と指定されます。ワイヤの抵抗レベルは約 10 オームでなければなりません。このパラメータが低下した場合は、導体が破損しており、交換が必要であることを示します。

リモート

このタイプのデバイスの診断方法も同様に実行されます。唯一の違いは、リレーレギュレーターを発電機ユニットのハウジングから脱着する必要がないことです。パワーユニットを動作させ、クランクシャフトの速度を低速から中速、高速に変化させながらデバイスを診断できます。それらの数が増加すると、光学系、特にハイビーム、ラジオ、ストーブ、その他の消費者を作動させる必要があります。

AvtotechLife チャンネルでは、調節装置の自己診断と、このタスクを実行する機能について説明しました。

発電機のオンボードネットワークへのリレーレギュレーターの独立した接続 (ステップバイステップの説明)

新しい制御装置を設置する場合は、次の点を考慮する必要があります。

タスクを実行する前に、接点の完全性と信頼性を診断する必要があります。車体から発電機セットのハウジングまでを繋ぐケーブルです。
次に、調整要素の端子 B を発電セットのプラス接点に接続します。
接続時にツイスト線を使用することはお勧めできません。 1年も使用すると過熱して使えなくなります。はんだ付けを使用してください。
標準導体を断面積が少なくとも 6 mm2 のワイヤに置き換えることをお勧めします。特に、工場出荷時の発電機の代わりに、60 A を超える電流条件下で動作するように設計された新しい発電機が設置されている場合は特にそうです。
発電機とバッテリーの回路に電流計が存在すると、特定の時点での電源の電力を判断できます。

リモコン接続図

リモートタイプ機器の接続図

このデバイスは、接続されるワイヤが決定された後に取り付けられます。

Gazelles および RAF の古いバージョンでは、メカニズム 13.3702 が使用されます。これらは金属またはポリマーのケースで作られており、2 つの接触要素とブラシが装備されています。負の開回路に接続することをお勧めします。通常、出力にはマークが付いています。プラス接点はイグニッションコイルから取られます。そしてリレーの出力はブラシの空き接点に接続されています。
VAZ 車は黒または白のケースのデバイス 121.3702 を使用します; 二重の改造もあります。後者の場合、部品の 1 つが故障した場合、2 番目のレギュレータは動作し続けますが、それに切り替える必要があります。このデバイスは、端子15をB-VKコイルの接点に接続した正回路の開回路に設置されます。導体番号 67 はブラシに接続されています。

VAZ の新しいバージョンでは、リレーはブラシ機構に取り付けられ、イグニッションスイッチに接続されます。車の所有者が標準ユニットをACユニットに交換する場合、ニュアンスを考慮して接続を行う必要があります。

それらについての詳細は次のとおりです。

ユニットを車体に固定する必要性は、車の所有者が独自に決定します。
ここでは、正出力の代わりに接点 B または B+ が使用されます。電流計を介して車の電気ネットワークに接続する必要があります。
このような自動車では通常、リモートタイプのデバイスは使用されず、内蔵レギュレータがすでにブラシ機構に組み込まれています。そこから D または D+ と指定された 1 本のケーブルが出ています。イグニッションスイッチに接続する必要があります。

ディーゼルエンジンを搭載した車では、発電機ユニットに出力Wを装備することができ、タコメーターに接続されています。ユニットがガソリン改造車に取り付けられている場合、この接触は無視できます。

ユーザーのニコライ・プルトフ氏は、リモートデバイスの車への取り付けと接続について詳しく話しました。

接続を確認する

エンジンを始動する必要があります。また、自動車の電気ネットワークの電圧レベルは回転数に応じて制御されます。

おそらく、新しい発電装置を設置して接続した後、車の所有者は次のような問題に遭遇するでしょう。

パワーユニットが作動すると、発電ユニットが始動し、任意の速度で電圧値が測定されます。
イグニッションをオフにした後、車両のエンジンは作動しますが、オフにはなりません。

この問題は励磁ケーブルを外すことで解決できますが、そうすることで初めてエンジンが停止します。

クラッチを切ってブレーキペダルを踏むとエンジンが停止する場合があります。故障の原因は残留磁化とユニット巻線の継続的な自励です。

今後この問題を回避するには、励起ケーブルのギャップに光源を追加します。

発電機がオフになるとライトが点灯します。
ユニットが起動すると、インジケーターが消灯します。
光源を通過する電流の量は、巻線を励起するには十分ではありません。

Altevaa TV チャンネルは、オートバイを 6 ボルトのネットワークに接続した後、規制装置の接続をチェックすることについて話しました。

リレーレギュレータの寿命を延ばすためのヒント

規制デバイスの急速な故障を防ぐには、次のいくつかのルールに従う必要があります。

発電機セットがひどく汚染されないようにしてください。時々、デバイスの状態を視覚的に診断する必要があります。汚れがひどい場合は、ユニットを取り外して洗浄します。
駆動ベルトの張力を定期的にチェックする必要があります。必要に応じて引き伸ばします。
発電機セットの巻線の状態を監視することをお勧めします。暗くなることを許すべきではありません。
調整機構の制御ケーブルの接触品質をチェックする必要があります。酸化は許されません。それらが現れると、導体はクリーニングされます。
エンジンを作動させた状態とスイッチを切った状態で、車の電気回路網の電圧レベルを定期的に診断する必要があります。

リレーレギュレータの価格はいくらですか?

デバイスのコストは、レギュレーターのメーカーと種類によって異なります。

レギュレーターを自分の手で作ることは可能ですか？

スクーターの規制メカニズムを例として考えます。主なニュアンスは、正しく動作させるためには発電機ユニットを分解する必要があるということです。接地ケーブルは別の導体から引き出す必要があります。この装置は、単相発電機の回路に従って組み立てられます。

アクションのアルゴリズム:

発電セットが分解され、ステータ要素がスクーターモーターから取り外されます。
左側の巻線の周囲にアースがあるため、はんだを除去する必要があります。
代わりに、巻線用の別のケーブルがはんだ付けされます。すると、この連絡先が持ち出されます。この導体は巻線の一端になります。
発電装置は再組み立て中です。これらの操作により、ユニットから 2 本のケーブルが取り出されます。それらは使用されるでしょう。
次に、シャントデバイスが結果として得られた接点に接続されます。最終段階で、古いリレーからの黄色のケーブルがバッテリーのプラス端子に接続されます。

ビデオ「自家製レギュレーターの組み立てに関するビジュアルガイド」

ユーザーのAndrey Chernovは、VAZ 2104車の発電機セット用のリレーを独自に作成する方法を明確に示しました。

デバイスと動作原理に応じて、自動車の発電機電圧リレーレギュレータは、内蔵、外部、3レベルなどのいくつかのタイプに分類されます。理論的には、このようなデバイスは独立して作成できますが、実装の観点から最も簡単で安価なオプションはシャントデバイスを使用することです。

[明らかにするために]

リレーレギュレータの目的

発電機電圧調整器リレーは、設備内の電流を安定させるように設計されています。エンジンの動作中、車両の電気システムの電圧は同じレベルである必要があります。しかし、クランクシャフトは異なる速度で回転し、エンジン速度は同じではないため、発電機ユニットは異なる電圧を生成します。このパラメータを調整しないと、機械の電気機器やデバイスの機能に誤動作が発生する可能性があります。