Esquema de funcionamiento del regulador de voltaje en el generador. Cómo funciona un regulador de voltaje electrónico e instrucciones para instalarlo. Procesos durante la conmutación con corriente de excitación.

Contenido:

El voltaje es en realidad electricidad. Existe como una fuerza primordial, cuya influencia sobre cualquier objeto conlleva consecuencias debido a sus propiedades. Por tanto, la capacidad de controlar el voltaje y su magnitud significa influir en el curso de muchos procesos en los circuitos eléctricos. Y esto es lo más importante en la ingeniería eléctrica aplicada. A continuación, hablaremos sobre cómo controlar la electricidad mediante un tiristor.

Voltajes tan diferentes

El voltaje puede tener diferentes propiedades. Por lo tanto, incluso las leyes que describen ciertos fenómenos relacionados con la electricidad tienen una aplicación limitada. Por ejemplo, la ley de Ohm para una sección de un circuito. Y hay muchos ejemplos de este tipo. Por lo tanto, al especificar las propiedades de un regulador eléctrico, es necesario indicar exactamente a qué voltaje se refiere. En general, se consideran dos tipos principales: constante y alterno.

Son como el principio y el final de un determinado intervalo, dentro del cual las señales de pulso se encuentran en una gran variedad. Tanto antes como ahora y, muy probablemente, en el futuro, sólo un elemento puede regular el valor de todos ellos: una resistencia. Es decir, una resistencia ajustable: un reóstato. Proporciona siempre el mismo efecto, independientemente del tipo de tensión. Y en cualquier momento. Y el momento del tiempo en relación con una señal alterna o pulsada es la base de su definición.

¿Qué voltaje regula el tiristor?

Después de todo, dependiendo de ello, el valor del voltaje cambia. La resistencia puede controlarse mediante una señal en cualquier momento. Pero es imposible obtener tal resultado con un tiristor, porque es un interruptor. Tiene sólo dos estados:

• con mínima resistencia cuando la llave está cerrada;
• con máxima resistencia cuando la llave está abierta.

Por lo tanto, un tiristor para un valor de voltaje instantáneo no puede considerarse como su regulador. Sólo dentro de un intervalo de tiempo suficientemente grande, durante el cual se tienen en cuenta muchos valores de señal instantáneos, se puede considerar un tiristor como regulador de voltaje. Dado que dicha cantidad se denomina valor efectivo, sería correcto aclarar la definición del controlador como

• Regulador de voltaje de tiristores.

Cómo conectar el interruptor y la carga.

La característica más atractiva de los tiristores desde el principio de su aparición fue su resistencia a altas corrientes. Como resultado, estos dispositivos semiconductores han encontrado una amplia aplicación en una variedad de dispositivos de alta potencia. Sin embargo, en cualquier caso cuando se considera un regulador eléctrico, existe un circuito eléctrico con carga. En equivalente, la carga se representa como una resistencia con cierta impedancia.

Para que cambie el voltaje a través de esta resistencia, se necesitan elementos adicionales que estén conectados a ella en serie o en paralelo. Los primeros tiristores no tenían bloqueo. Se podían abrir (encender) en cualquier momento. Pero para apagarlo era necesario reducir la corriente a un valor mínimo determinado. Por esta razón, los tiristores no bloqueables se utilizan hasta el día de hoy sólo en circuitos eléctricos de corriente alterna o rectificada.

También se utilizaron a tensión constante, pero de forma muy limitada. Por ejemplo, en los primeros flashes fotográficos con intensidad de luz controlada. La luz de una lámpara de flash, que al controlar el tiristor forma la iluminación necesaria del objeto, da una idea clara del tiristor como regulador eléctrico de la carga de la lámpara. La energía para ello la proporcionaba un condensador, que se descargaba a través de una lámpara especial. Y en este caso se obtuvo el destello de mayor fuerza.

Pero para que la lámpara produzca menos luz, se encendió un tiristor en paralelo. La lámpara se encendió e iluminó el objeto. Y un sensor óptico especial con un circuito de control monitoreaba sus características. Y en el momento adecuado encendió el tiristor. Desvió la lámpara, que se apagó a la velocidad del tiristor. En este caso, parte de la energía del condensador simplemente desapareció en forma de calor, sin aportar ningún beneficio. Pero en aquella época no podía ser de otra manera: todavía no existían los tiristores bloqueables.

Tipos de tiristores y diferencias en circuitos para su uso.

El tiristor se apagó porque la corriente de carga del condensador se seleccionó teniendo esto en cuenta. Por supuesto, un circuito con una conexión en serie de un tiristor y una carga es mucho más eficiente. Y es muy utilizado. Todos los atenuadores utilizados para controlar la iluminación y los aparatos eléctricos funcionan de acuerdo con este esquema. Pero puede haber diferencias significativas debido al tipo de tiristor utilizado. El circuito con un tiristor simétrico, que funciona con tensión alterna cuando se conecta directamente a la carga, es más sencillo.

Pero si comparamos los tiristores simétricos con los convencionales que hacen pasar la corriente en una dirección, inmediatamente llama la atención el rango notablemente más amplio de estos últimos. Además, sus parámetros eléctricos máximos son notablemente superiores. Pero es necesario disponer de un rectificador. Si se regula una red de 220 V, se requiere un puente rectificador, que contiene 4 potentes diodos. Pero cada dispositivo semiconductor, independientemente de si es un transistor, un tiristor o un diodo, se caracteriza por una tensión residual.

Cambia poco según la fuerza de la corriente que lo atraviesa. Y al mismo tiempo, se disipa calor en cada uno de los dispositivos semiconductores. Si las corrientes alcanzan unidades de amperios, la potencia térmica será de unidades de vatios. Se requerirán radiadores de refrigeración. Y este es un deterioro en los indicadores de diseño. Por tanto, los reguladores triac son más compactos y económicos. Para eliminar la necesidad de un puente rectificador, se utiliza un circuito de dos tiristores idénticos conectados en paralelo y un contador.

Por supuesto, esta es una solución más económica en términos de pérdidas. Sin embargo, los interruptores deben tener límites de voltaje inverso apropiados. Y esto limita significativamente el número de modelos adecuados para este esquema. Además, es más difícil obtener medias ondas simétricas controlando dos interruptores que con un tiristor. Pero con una intensidad de corriente elevada, que en las instalaciones industriales puede ser de cientos de amperios o más cuando se enciende el tiristor, se disipa una potencia de cientos de vatios. Las pérdidas dinámicas calientan aún más las teclas.

Por esta razón, reducir la cantidad de semiconductores en los reguladores eléctricos de alta potencia es un desafío crítico. Las siguientes imágenes muestran reguladores de voltaje de tiristores industriales. En la gama moderna de tiristores, entre los modelos producidos en masa, se encuentran llaves con cerradura. Se pueden utilizar en circuitos de CC.

Por lo tanto, los problemas de regular voltajes de miles de voltios a potencias medidas en megavatios se resuelven hoy con éxito mediante varios modelos de tiristores.

El relé regulador de voltaje del generador es una parte integral del sistema eléctrico de cualquier automóvil. Se utiliza para mantener el voltaje dentro de un cierto rango de valores. En este artículo aprenderá sobre los diseños de reguladores que existen actualmente, incluidos los mecanismos que no se han utilizado durante mucho tiempo.

Procesos básicos de control automático.

No importa qué tipo de grupo electrógeno se utilice en el coche. En cualquier caso, cuenta con un regulador en su diseño. El sistema de regulación automática de voltaje le permite mantener un determinado valor de parámetro, independientemente de la frecuencia a la que gira el rotor del generador. La figura muestra el relé regulador de voltaje del generador, su diagrama y apariencia.

Al analizar la física mediante la cual opera un grupo electrógeno, se puede concluir que el voltaje de salida aumenta a medida que aumenta la velocidad del rotor. También se puede concluir que la regulación de voltaje se lleva a cabo reduciendo la corriente suministrada al devanado del rotor a medida que aumenta la velocidad de rotación.

¿Qué es un generador?

Cualquier generador de automóvil consta de varias partes:

1. Un rotor con un devanado de excitación, alrededor del cual se crea un campo electromagnético durante el funcionamiento.

2. Un estator con tres devanados conectados en configuración de estrella (de ellos se elimina voltaje alterno en el rango de 12 a 30 voltios).

3. Además, el diseño contiene un rectificador trifásico que consta de seis diodos semiconductores. Vale la pena señalar que el relé-regulador de voltaje del generador VAZ 2107 en el sistema de inyección es el mismo.

Pero el generador no podrá funcionar sin un dispositivo de regulación de voltaje. La razón de esto es el cambio de voltaje en un rango muy amplio. Por tanto, es necesario utilizar un sistema de control automático. Consta de un dispositivo de comparación, control, ejecutivo, maestro y sensor especial. El elemento principal es el organismo regulador. Puede ser eléctrico o mecánico.

Operación del generador

Cuando el rotor comienza a girar, aparece algo de voltaje en la salida del generador. Y se suministra al devanado de excitación a través de un elemento de control. También cabe destacar que la salida del grupo electrógeno está conectada directamente a la batería. Por lo tanto, el voltaje está constantemente presente en el devanado de excitación. Cuando la velocidad del rotor aumenta, el voltaje en la salida del grupo electrógeno comienza a cambiar. A la salida del generador se conecta un relé regulador de voltaje de un generador Valeo o de cualquier otro fabricante.

En este caso, el sensor detecta el cambio, envía una señal a un dispositivo comparador, que lo analiza comparándolo con un parámetro determinado. A continuación, la señal pasa al dispositivo de control, desde donde se suministra al organismo regulador, que es capaz de reducir el valor de la corriente que fluye hacia el devanado del rotor. Como resultado, se reduce el voltaje en la salida del grupo electrógeno. De manera similar, el parámetro mencionado aumenta en caso de una disminución de la velocidad del rotor.

Reguladores de dos niveles

Un sistema de control automático de dos niveles consta de un generador, un elemento rectificador y una batería. Se basa en un imán eléctrico, su devanado está conectado al sensor. Los dispositivos de accionamiento en este tipo de mecanismos son muy sencillos. Son manantiales ordinarios. Se utiliza una pequeña palanca como dispositivo de comparación. Es móvil y permite cambiar. El actuador es el grupo de contacto. El elemento de control es una resistencia constante. Un relé regulador de voltaje del generador de este tipo, cuyo diagrama se proporciona en el artículo, se usa muy a menudo en tecnología, aunque moralmente está desactualizado.

Funcionamiento de un regulador de dos niveles.

Cuando el generador está en funcionamiento, aparece un voltaje en la salida, que se suministra al devanado del relé electromagnético. En este caso se genera un campo magnético con el que se atrae el brazo de palanca. Este último es accionado por un resorte que sirve como dispositivo de comparación. Si el voltaje aumenta más de lo esperado, los contactos del relé electromagnético se abren. En este caso, se incluye una resistencia constante en el circuito. Se suministra menos corriente al devanado de campo. El relé regulador de voltaje para el generador VAZ 21099 y otros automóviles nacionales e importados funciona según un principio similar. Si el voltaje de salida disminuye, los contactos se cierran y la intensidad de la corriente aumenta.

Regulador electrónico

Los reguladores de voltaje mecánicos de dos niveles tienen un gran inconveniente: el desgaste excesivo de los elementos. Por este motivo, en lugar de un relé electromagnético, se empezaron a utilizar elementos semiconductores que funcionan en modo clave. El principio de funcionamiento es similar, sólo que los elementos mecánicos se sustituyen por electrónicos. El elemento sensible está formado por resistencias fijas. Se utiliza un diodo zener como dispositivo impulsor.

El moderno regulador de voltaje de relé del generador VAZ 21099 es un dispositivo más avanzado, confiable y duradero. La parte ejecutiva del dispositivo de control funciona con transistores. A medida que cambia el voltaje en la salida del generador, el interruptor electrónico cierra o abre el circuito y, si es necesario, se conecta una resistencia adicional. Vale la pena señalar que los reguladores de dos niveles son dispositivos imperfectos. En su lugar, es mejor utilizar desarrollos más modernos.

Sistema de regulación de tres niveles

La calidad de la regulación de tales estructuras es mucho mayor que la de las discutidas anteriormente. Anteriormente se utilizaban diseños mecánicos, pero hoy en día los dispositivos sin contacto son más comunes. Todos los elementos utilizados en este sistema son los mismos que los comentados anteriormente. Pero el principio de funcionamiento es ligeramente diferente. Primero, se aplica voltaje a través de un divisor a un circuito especial en el que se procesa la información. Es posible instalar un relé regulador de voltaje del generador (Ford Sierra también puede equiparse con un equipo similar) en cualquier automóvil si conoce el dispositivo y el diagrama de conexión.

Aquí se compara el valor real con el mínimo y el máximo. Si la tensión se desvía del valor ajustado, aparece una determinada señal. Se llama señal de desajuste. Se utiliza para regular la corriente que fluye hacia el devanado de excitación. La diferencia con un sistema de dos niveles es que existen varias resistencias adicionales.

Sistemas modernos de regulación de voltaje.

Si el relé regulador de voltaje para el generador de un scooter chino es de dos niveles, entonces se utilizan dispositivos más avanzados en automóviles caros. Los sistemas de control multinivel pueden contener 3, 4, 5 o más resistencias adicionales. También existen sistemas de control automático de seguimiento. En algunos diseños, puede negarse a utilizar resistencias adicionales.

En cambio, aumenta la frecuencia de funcionamiento de la llave electrónica. Es simplemente imposible utilizar circuitos con relés electromagnéticos en sistemas de servocontrol. Uno de los últimos desarrollos es un sistema de control multinivel que utiliza modulación de frecuencia. En tales diseños, se requieren resistencias adicionales que se utilizan para controlar elementos lógicos.

Cómo quitar el regulador de relé

Quitar el relé regulador de voltaje del generador (Lanos o los "nueve" domésticos no son importantes) es bastante simple. Vale la pena señalar que al reemplazar el regulador de voltaje, solo se necesita una herramienta: un destornillador de punta plana o Phillips. No es necesario quitar el generador ni la correa y su transmisión. La mayoría de los dispositivos están ubicados en la tapa trasera del generador y se combinan en una sola unidad con un mecanismo de cepillo. Las averías más habituales se producen en varios casos.

En primer lugar, al borrar por completo los pinceles de grafito. En segundo lugar, en caso de avería de un elemento semiconductor. A continuación se explicará cómo comprobar el regulador. Al retirarlo, deberá desconectar la batería. Desconecte el cable que conecta el regulador de voltaje a la salida del generador. Desatornillando ambos pernos de montaje, puede sacar el cuerpo del dispositivo. Pero el relé regulador de voltaje tiene un diseño obsoleto: está montado en el compartimiento del motor, separado del conjunto de escobillas.

Verificación del dispositivo

El relé regulador de voltaje del generador VAZ 2106, los "kopeks" y los automóviles extranjeros se verifica por igual. Tan pronto como lo retires, mira los cepillos: deben tener más de 5 milímetros de largo. Si este parámetro es diferente, se debe reemplazar el dispositivo. Para realizar diagnósticos, necesitará una fuente de voltaje constante. Sería deseable poder cambiar la característica de salida. Puedes utilizar una batería y un par de pilas AA como fuente de energía. También necesitas una lámpara, debe funcionar con 12 voltios. Puedes usar un voltímetro en su lugar. Conecte el plus de la fuente de alimentación al conector del regulador de voltaje.

En consecuencia, conecte el contacto negativo a la placa común del dispositivo. Conecte una bombilla o un voltímetro a las escobillas. En este estado, debe haber voltaje entre las escobillas si se suministran 12-13 voltios a la entrada. Pero si suministra más de 15 voltios a la entrada, no debería haber voltaje entre las escobillas. Esta es una señal de que el dispositivo está funcionando correctamente. Y no importa en absoluto si se diagnostica el relé regulador de voltaje del generador VAZ 2107 o de otro automóvil. Si la lámpara de control se enciende con cualquier valor de voltaje o no se enciende en absoluto, significa que hay un mal funcionamiento de la unidad.

Conclusiones

En el sistema eléctrico de un coche, el relé regulador de tensión del generador Bosch (como, de hecho, el de cualquier otra empresa) juega un papel muy importante. Controle su estado con la mayor frecuencia posible y compruebe si hay daños y defectos. Los casos de fallo de dicho dispositivo no son infrecuentes. En este caso, en el mejor de los casos, la batería se descargará. Y en el peor de los casos, la tensión de alimentación en la red de a bordo puede aumentar. Esto provocará el fracaso de la mayoría de los consumidores de electricidad. Además, el propio generador puede fallar. Y su reparación costará una buena suma, y ​​considerando que la batería fallará muy rápidamente, los costos serán astronómicos. También vale la pena señalar que el relé regulador de voltaje del generador Bosch es uno de los líderes en ventas. Tiene alta confiabilidad y durabilidad, y sus características son lo más estables posible.

La regulación de voltaje permite no solo mejorar la calidad de la electricidad, sino también mejorar el progreso de los procesos de producción en las empresas industriales: reducir los productos defectuosos, mejorar su calidad, aumentar la productividad de las personas y la productividad de los mecanismos y, en algunos casos, reducir pérdidas de energía. Hay varias formas de regular el voltaje. La variedad de soluciones está determinada por los requisitos de estabilidad, la precisión de control requerida, los parámetros de carga, los factores económicos y otros.

Regulación en fuentes de alimentación secundarias.

En algunos casos es necesario cambiar la magnitud del voltaje rectificado. Tal necesidad puede surgir al encender motores potentes, calentar lámparas de generadores, para reducir los picos de corriente cuando se encienden.

La regulación de la tensión rectificada se puede realizar en el lado AC (entrada), en el lado DC (salida) y en el propio rectificador mediante válvulas regulables.

Como reguladores de tensión en el lado CA se utilizan los siguientes:

Transformadores regulables o autotransformadores.

Choques de regulación (amplificadores magnéticos).

En un transformador o autotransformador regulable, el devanado primario o secundario se realiza con varios terminales.

Usando un interruptor, cambia el número de vueltas del devanado y, en consecuencia, el voltaje de salida del transformador o autotransformador.

Al conmutar devanados, algunas de las espiras pueden sufrir un cortocircuito en el motor del interruptor, lo que provocará la creación de corrientes excesivamente altas en las espiras cerradas y provocará una falla del transformador. Por lo tanto, se recomienda realizar dicha conmutación después de desconectar el transformador de la red. Esta es una gran desventaja.

Tipos de reguladores de voltaje

1. Por el número de nodos en una carcasa:

· solo regulador de voltaje

· regulador de voltaje junto con rectificador de corriente eléctrica

· regulador combinado para tensión CA y tensión CC con rectificador

2. Según la tensión nominal en la red del vehículo y el cambio de tensión:

· tensión nominal 6 o 12 V

Tensión CA o tensión CC

3. Según la potencia eléctrica (carga) del regulador.

4. Según el número de fases en monofásico y trifásico

5. Por tipo de generador CC regulable: para generadores con excitación independiente y generadores con imanes permanentes.

Reguladores de voltaje CA basados ​​en tiristores

Los reguladores de tiristores pueden reducir significativamente el tamaño físico del dispositivo, reducir su costo y reducir las pérdidas de energía, pero tienen importantes inconvenientes que limitan sus capacidades. En primer lugar, introducen interferencias bastante notables en la red eléctrica, lo que a menudo afecta negativamente al funcionamiento de televisores, radios y grabadoras. Los reguladores de tensión alterna de tiristores se utilizan ampliamente en accionamientos eléctricos y también para alimentar instalaciones electrotérmicas. El uso de tiristores para conmutar circuitos del estator de motores asíncronos con rotor de jaula de ardilla permite resolver el problema de crear un accionamiento eléctrico asíncrono sin contacto simple y confiable. Puede influir eficazmente en los procesos de aceleración, desaceleración, frenado intensivo y parada precisa. La conmutación sin chispas, la ausencia de piezas móviles y un alto grado de confiabilidad permiten el uso de reguladores de tiristores en ambientes explosivos y agresivos.

Se creó un relé regulador de voltaje del generador para ajustar el "voltaje" suministrado a la red de a bordo y a los terminales de la batería en un rango determinado de 13,8 a 14,5 V (con menos frecuencia hasta 14,8 V). Además, el regulador regula el voltaje en el devanado de autoexcitación del generador.

Propósito del relé regulador de voltaje.

Independientemente de la experiencia y el estilo de conducción, el propietario del vehículo no puede garantizar el mismo régimen del motor en diferentes momentos. Es decir, el cigüeñal del motor de combustión interna, que transmite el par al generador, gira a diferentes velocidades. En consecuencia, el generador produce diferentes voltajes, lo que es extremadamente peligroso para la batería y otros consumidores de la red de a bordo.

Por lo tanto, la sustitución del relé regulador del generador debe realizarse cuando la batería está insuficiente o sobrecargada, la luz está encendida, los faros parpadean y otras interrupciones en el suministro de energía a la red de a bordo.

Interconexión de fuentes de corriente de automóvil.

El vehículo contiene al menos dos fuentes de electricidad:

• batería: necesaria en el momento de arrancar el motor de combustión interna y la excitación primaria del devanado del generador no crea energía, solo la consume y la acumula en el momento de la recarga;
• Generador: alimenta la red de a bordo a cualquier velocidad y recarga la batería solo a altas velocidades.

Ambas fuentes deben estar conectadas a la red de a bordo para el correcto funcionamiento del motor y otros consumidores de electricidad. Si el generador se avería, la batería durará un máximo de 2 horas y, sin la batería, el motor que acciona el rotor del generador no arrancará.

Hay excepciones: por ejemplo, debido a la magnetización residual del devanado de campo, el generador estándar GAZ-21 arranca de forma independiente, sujeto al funcionamiento constante de la máquina.

Puede arrancar un automóvil "desde un empujador" si tiene instalado un generador de CC con un dispositivo de CA, tal truco es imposible;

Tareas del regulador de voltaje.

• De un curso de física escolar, todo entusiasta de los automóviles debe recordar el principio de funcionamiento de un generador:
• Cuando el marco y el campo magnético circundante se mueven mutuamente, surge una fuerza electromotriz en él.
• El electroimán de los generadores de CC son los estatores; en consecuencia, la EMF surge en la armadura y la corriente se elimina de los anillos colectores.

En un generador de corriente alterna, la armadura está magnetizada, aparece electricidad en los devanados del estator.

Sin embargo, en lugar de terminales “–” y “+” constantemente ubicados en el espacio, los fabricantes de automóviles recibieron un cambio constante en más y menos. En principio, no es posible recargar la batería con corriente alterna, por lo que primero se rectifica con un puente de diodos.

A partir de estos matices, las tareas resueltas por el relé del generador se desarrollan sin problemas:

• ajustar la corriente en el devanado de excitación
• manteniendo un rango de 13,5 - 14,5 V en la red de a bordo y en los terminales de la batería
• Cortar la energía al devanado de excitación de la batería cuando el motor está apagado.

Es por eso que el regulador de voltaje también se llama relé de carga y el panel muestra una luz de advertencia para el proceso de carga de la batería. El diseño de los generadores de corriente alterna incluye por defecto una función de corte de corriente inversa.

Tipos de relés reguladores

Antes de reparar usted mismo un dispositivo de regulación de voltaje, debe tener en cuenta que existen varios tipos de reguladores:

• externo: aumenta la capacidad de mantenimiento del generador
• incorporado: en la placa rectificadora o en el conjunto de escobillas
• regulando por menos - aparece un cable adicional
• regulación positiva – esquema de conexión económico
• para generadores de corriente alterna: no existe una función para limitar el voltaje en el devanado de excitación, ya que está integrado en el propio generador
• para generadores de CC: una opción adicional para desconectar la batería cuando el motor de combustión interna no está funcionando
• dos niveles - obsoleto, raramente usado, ajuste mediante resortes y una pequeña palanca
• tres niveles – complementado con una placa de dispositivo de comparación especial y un indicador de coincidencia
• multinivel: el circuito tiene de 3 a 5 resistencias adicionales y un sistema de seguimiento
• transistor - no utilizado en automóviles modernos
• relevo – retroalimentación mejorada
• transistor-relé - circuito universal
• Microprocesador: dimensiones pequeñas, ajuste suave del umbral de funcionamiento inferior/superior.
• integral: integrado en los portaescobillas, por lo que se reemplazan después de que las escobillas se desgastan

Atención: Sin modificación del circuito, los reguladores de voltaje “más” y “menos” no son dispositivos intercambiables.

Relé del generador de CC

Por tanto, el diagrama de conexión del regulador de voltaje cuando se opera un generador de CC es más complicado. Ya que en el modo de estacionamiento del automóvil, cuando el motor de combustión interna está apagado, es necesario desconectar el generador de la batería.

Durante el diagnóstico, se verifica que el relé realice sus tres funciones:

• La batería se corta cuando el coche está aparcado.
• Limitar la corriente máxima en la salida del generador.
• ajuste de voltaje para el devanado de campo

Cualquier mal funcionamiento requiere reparación.

Relé del alternador

A diferencia del caso anterior, diagnosticar tú mismo el regulador del alternador es un poco más sencillo. El diseño de la “central eléctrica para automóviles” ya incluye la función de cortar la energía de la batería mientras está estacionado. Solo queda comprobar el voltaje en el devanado de excitación y en la salida del generador.

Si el coche tiene un generador de corriente alterna, es imposible arrancarlo acelerando cuesta abajo. Dado que aquí no hay magnetización residual en el devanado excitador de forma predeterminada.

Reguladores incorporados y externos.

Es importante que el entusiasta de los automóviles sepa que miden y comienzan a regular el voltaje del relé en un lugar específico donde están instalados. Por tanto, las modificaciones integradas actúan directamente sobre el generador, mientras que las modificaciones externas “no conocen” su presencia en la máquina.

Por ejemplo, si se conecta un relé remoto a la bobina de encendido, su trabajo estará dirigido a regular el voltaje solo en esta sección de la red de a bordo. Por lo tanto, antes de aprender a probar un relé de tipo remoto, debe asegurarse de que esté conectado correctamente.

Control por “+” y “–”

En principio, los circuitos de control para "menos" y "más" sólo se diferencian en el diagrama de conexión:

• al instalar el relé en el espacio "+", un cepillo está conectado a "tierra" y el otro al terminal del regulador
• Si conecta el relé al espacio "-", entonces un cepillo debe conectarse al "más" y el otro al regulador.

Sin embargo, en este último caso aparecerá otro cable, ya que el relé de voltaje es un dispositivo de tipo activo. Requiere nutrición individual, por lo que “+” debe suministrarse por separado.

Dos niveles

En la etapa inicial, se instalaron en las máquinas reguladores de voltaje mecánicos de dos niveles con un principio de funcionamiento simple:

• La corriente eléctrica pasa a través del relé.
• el campo magnético resultante atrae la palanca
• el dispositivo de comparación es un resorte con una fuerza dada
• Cuando el voltaje aumenta, los contactos se abren.
• Menos corriente fluye hacia el excitante devanado.

En los automóviles VAZ 21099 se utilizaron relés mecánicos de dos niveles. La principal desventaja era trabajar con un mayor desgaste de los elementos mecánicos. Por ello, estos dispositivos han sido sustituidos por relés de tensión electrónicos (sin contacto):

• divisor de voltaje hecho de resistencias
• El diodo zener es el dispositivo maestro.

El cableado complejo y el control de voltaje insuficiente han provocado una disminución en la demanda de estos dispositivos.

tres niveles

Sin embargo, los reguladores de dos niveles, a su vez, dieron paso a dispositivos más avanzados de tres niveles y de varios niveles:

• el voltaje pasa del generador a un circuito especial a través de un divisor
• Se procesa la información, se compara la tensión real con los valores umbral mínimo y máximo.
• la señal de desajuste regula la corriente que fluye hacia el devanado excitador

Los relés con modulación de frecuencia se consideran más avanzados: no tienen las resistencias habituales, pero la frecuencia de funcionamiento de la llave electrónica aumenta. El control se realiza mediante circuitos lógicos.

Principio de funcionamiento del relé regulador.

Gracias a resistencias integradas y circuitos especiales, el relé puede comparar la cantidad de voltaje generado por el generador. Después de lo cual, un valor demasiado alto provoca que el relé se apague, para no sobrecargar la batería y dañar los aparatos eléctricos conectados a la red de a bordo.

Cualquier mal funcionamiento tiene precisamente estas consecuencias: la batería se estropea o el presupuesto operativo aumenta considerablemente.

Cambio verano/invierno

Independientemente de la estación y la temperatura del aire, el funcionamiento del generador es siempre estable. Tan pronto como su polea comienza a girar, se genera corriente eléctrica por defecto. Sin embargo, en invierno el interior de la batería se congela y recarga la carga mucho peor que en verano.

Los interruptores de verano/invierno se encuentran en el cuerpo del regulador de voltaje o en los conectores correspondientes están marcados con esta designación, que es necesario encontrar y conectarles el cableado según la temporada.

No hay nada inusual en este interruptor, son solo ajustes aproximados del relé regulador, que le permite aumentar el voltaje en los terminales de la batería a 15 V.

Conexión a la red de a bordo del generador.

Si, al reemplazar un generador, usted mismo conecta un nuevo dispositivo, debe tener en cuenta los siguientes matices:

• Primero debe verificar la integridad y confiabilidad del contacto del cable desde la carrocería del automóvil hasta la carcasa del generador.
• entonces puedes conectar el terminal B del relé del regulador con el “+” del generador
• En lugar de "giros" que comienzan a calentarse después de 1 a 2 años de funcionamiento, es mejor utilizar soldadura de cables.
• el cable de fábrica debe sustituirse por un cable con una sección mínima de 6 mm2 si, en lugar de un generador estándar, se instala un aparato eléctrico con capacidad para una corriente superior a 60 A
• El amperímetro en el circuito del generador/batería muestra qué fuente de energía es actualmente más alta en la red de a bordo

Los amperímetros son dispositivos necesarios con los que se puede determinar la carga de la batería y el rendimiento del generador. No se recomienda eliminarlos del régimen sin motivos especiales.

Diagramas de conexión del control remoto

Un relé regulador de voltaje del generador externo se instala solo después de determinar a qué cable debe conectarse. Por ejemplo:

• en los antiguos RAF, Gazelles y Bullheads, los relés 13.3702 se utilizan en una caja de polímero o acero con dos contactos y dos escobillas, montados en un circuito abierto "-", los terminales siempre están marcados, "+" generalmente se toma de la bobina de encendido (terminal B-VK), el contacto Ø del regulador se conecta al terminal libre del conjunto de escobillas
• en "Zhiguli" se utilizan reguladores de relé 121.3702 de colores blanco y negro, hay modificaciones dobles en las que, si falla un dispositivo, el funcionamiento del segundo dispositivo continúa simplemente conmutando a él, montado en el espacio "+" con el terminal 15 al terminal de la bobina de encendido B-VK, el terminal 67 está conectado al conjunto de escobillas con un cable

Los entusiastas de los automóviles llaman a los reguladores de relé incorporados "barras de chocolate", etiquetadas como Y112. Se montan en portaescobillas especiales, se prensan con tornillos y además se protegen con una tapa.

En los automóviles VAZ, los relés generalmente están integrados en el conjunto de escobillas, marcado completo Y212A11, conectados al interruptor de encendido.
Si el propietario reemplaza el generador estándar en un VAZ doméstico antiguo por un dispositivo de CA de un automóvil extranjero o un Lada moderno, la conexión se realiza de acuerdo con un esquema diferente:

• El propietario del vehículo decide por su cuenta la cuestión de la fijación de la carrocería.
• El análogo del terminal "más" aquí es el contacto B o B+ y está conectado a la red de a bordo mediante un amperímetro;
• Los reguladores de relé remotos generalmente no se usan aquí, pero los integrados ya están integrados en el conjunto de escobillas, de ellos sale un solo cable marcado con D o D+, que está conectado al interruptor de encendido (al terminal de la bobina B-VK)

Para los motores diésel de combustión interna, los generadores pueden tener un terminal W, que está conectado al tacómetro y se ignora cuando se instala en un automóvil con motor de gasolina;

Comprobando la conexión

Después de instalar un regulador de relé de tres niveles u otro, es necesaria una verificación de rendimiento:

• el motor arranca
• El voltaje en la red de a bordo se controla a diferentes velocidades.

Después de instalar el alternador y conectarlo según el diagrama anterior, el propietario puede esperar una “sorpresa”:

• cuando se enciende el motor de combustión interna, el generador arranca, el voltaje se mide a velocidades medias, altas y bajas
• después de apagar el contacto con la llave... el motor sigue funcionando

En este caso, puede apagar el motor de combustión interna quitando el cable de excitación o soltando el embrague mientras presiona simultáneamente el freno. Se trata de la presencia de magnetización residual y autoexcitación constante del devanado del generador. El problema se resuelve instalando el cable excitador de la bombilla en el hueco:

• Se enciende cuando el generador no está funcionando.
• se apaga después de comenzar
• La corriente que pasa a través de la lámpara es insuficiente para excitar el devanado del generador.

Esta lámpara se convierte automáticamente en un indicador de que la batería se está cargando.

Diagnóstico del relé del regulador.

Las fallas del regulador de voltaje se pueden determinar mediante signos indirectos. En primer lugar, se trata de una carga incorrecta de la batería:

• sobrecarga: el electrolito se evapora, la solución ácida entra en contacto con las partes del cuerpo
• carga insuficiente: el motor de combustión interna no arranca, las lámparas están débilmente iluminadas

Sin embargo, es preferible diagnosticar con instrumentos: un voltímetro o un probador. Cualquier desviación del valor de voltaje máximo de 14,5 V (en algunos automóviles la red de a bordo está diseñada para 14,8 V) a altas velocidades o del valor mínimo de 12,8 V a bajas velocidades se convierte en motivo para reemplazar/reparar el relé regulador.

Incorporado

Muy a menudo, el regulador de voltaje está integrado en las escobillas del generador, por lo que es necesaria una inspección del nivel de esta unidad:

• Después de quitar la cubierta protectora y aflojar los tornillos, se retira el conjunto del cepillo.
• Cuando las escobillas están desgastadas (quedan menos de 5 mm de su longitud), se debe realizar su sustitución sin falta.
• El diagnóstico del generador con multímetro se realiza completo con batería o cargador.
• El cable “negativo” de la fuente de corriente está cerrado a la placa reguladora correspondiente.
• El cable "positivo" del cargador o la batería está conectado a un conector de relé similar
• el probador está configurado en modo voltímetro 0 - 20 V, las sondas se colocan en las escobillas
• en el rango de 12,8 - 14,5 V debe haber voltaje entre las escobillas
• cuando el voltaje aumenta por encima de 14,5 V, la aguja del voltímetro debe estar en cero

En este caso, en lugar de un voltímetro, se puede utilizar una lámpara, que debe encenderse en el rango de voltaje especificado y apagarse cuando esta característica aumenta por encima de este valor.

El cable que controla el tacómetro (marcado con W solo en relés para motores diésel) se prueba con un multímetro en modo probador. Debe tener una resistencia de unos 10 ohmios. Si este valor disminuye, el cable está “roto” y debe ser reemplazado por uno nuevo.

Remoto

No hay diferencias en el diagnóstico del relé remoto, pero no es necesario retirarlo de la carcasa del generador. Puede verificar el relé regulador de voltaje del generador con el motor en marcha, cambiando la velocidad de baja a media y luego alta. Simultáneamente con el aumento de velocidad, es necesario encender las luces altas (como mínimo), el aire acondicionado, el monitor y otros consumidores (como máximo).

Por lo tanto, si es necesario, el propietario del vehículo puede reemplazar el relé regulador de voltaje estándar con una modificación más moderna de tipo incorporado o remoto. El diagnóstico de rendimiento está disponible por su cuenta con una lámpara de automóvil normal.

Si tienes alguna pregunta, déjala en los comentarios debajo del artículo. Nosotros o nuestros visitantes estaremos encantados de responderles.

Como sabes, en cualquier vehículo el generador es uno de los componentes principales, cuyo fallo no permitirá que el motor arranque. Un dispositivo de este tipo consta de muchos componentes, pero uno de los más básicos es un regulador de tres niveles. ¿Qué es este dispositivo de voltaje, cuál es su propósito, qué tipos existen, cómo diagnosticarlo? Lea a continuación.

[Esconder]

Características del regulador de voltaje.

¿Cuánto voltaje debe producir el generador, qué tipos de relés remotos existen, cómo funciona el elemento? ¿Cuáles son los signos de un mal funcionamiento, cómo aumentar o aumentar la salida, qué hacer si el voltaje salta? En primer lugar, es necesario comprender las cuestiones de diseño y finalidad.

Objetivo

Entonces, ¿cuáles son los signos de un mal funcionamiento? ¿Qué funciones realiza un regulador de voltaje de tres niveles? Cuando el motor de cualquier automóvil arranca, en primer lugar, bajo la influencia de la corriente continua, el cigüeñal comienza a funcionar. Es gracias a la corriente continua que comienza a regular el movimiento del rotor, y solo después de estas acciones el generador del automóvil comienza a funcionar directamente. Un regulador de voltaje de tres niveles monitorea todos estos procesos; este elemento también suele denominarse relé de CC.

Sin este dispositivo, la corriente en la red de a bordo no podrá poner en funcionamiento el generador, especialmente porque no se controlará el suministro de corriente. Además, un regulador de voltaje de tres niveles le permite mantener la corriente dentro de un cierto rango.

Diseño

Incluso el regulador más simple y casero debería poder regular de manera óptima el voltaje, lo que se logra como resultado del funcionamiento del rotor. Como regla general, en los automóviles modernos el rotor gira hacia la derecha, pero hay excepciones.

Cualquier regulador de voltaje de generador, incluso uno casero y sencillo, constará de los siguientes componentes:

1. Impulso. Este componente está montado en el exterior del dispositivo. Su finalidad es soplar y enfriar aún más el devanado.
2. La cubierta de la carcasa está diseñada para cerrar el acceso a los componentes internos del dispositivo para proteger la estructura de la suciedad, el polvo y otros residuos. Además, la tapa puede equiparse adicionalmente con una carcasa. Si hay carcasa, detrás de ella se instalará el propio regulador.
3. Dispositivo rectificador. Este circuito consta de varios diodos. Como regla general, hay seis diodos. Cabe señalar que todos los diodos del circuito están conectados entre sí mediante el llamado puente.
4. Rotor con bobinado. Este componente gira alrededor de un eje, por lo que el rotor debe generar un campo magnético en la carcasa.
5. El estator es otro componente del circuito. En la carcasa del estator hay tres devanados conectados entre sí. Estos devanados del circuito permiten no solo suministrar una gran cantidad de carga y energía a la batería, sino también proporcionar corriente continua a todo el circuito a bordo de la máquina.
6. Retransmisión directa. Gracias a un relé automotriz, el circuito puede mantener un nivel de voltaje óptimo en el rango requerido. El voltaje no debe ser demasiado alto; siempre es óptimo (autor del video: Nikolay Purtov).

¿Cuánta potencia en amperios debe producir el regulador de un automóvil una vez conectado? El circuito de generación de voltaje se lleva a cabo según un principio determinado. Como resultado de la rotación del rotor, el devanado de campo siempre está expuesto a un pequeño voltaje mientras el generador está conectado a la batería. Mientras se produce la rotación, aparece corriente alterna en los terminales y fluye hacia el devanado. La rotación del rotor está asegurada por la correa del generador.

Cuánta energía debería producir este dispositivo es una cuestión secundaria, porque cuando se genera esta energía, en primer lugar se debe rectificar un alto voltaje. Para ello se utilizan puentes de diodos. Dado que el voltaje es alto, entra en juego el regulador de voltaje electrónico. Este componente responde a los cambios de corriente que ocurren en el circuito y luego envía esta información a un dispositivo de comparación diseñado para analizar las lecturas requeridas con las que se recibieron. Si el voltaje en los terminales del generador disminuye, el regulador comienza a aumentar el nivel de corriente continua en el circuito, elevándolo al nivel requerido.

Principio de funcionamiento

Si conecta un devanado sin regulador a la fuente de alimentación, el nivel de CC será demasiado alto. Gracias al relé del diagrama, este parámetro se ecualiza para evitar fallos del equipo. El regulador en sí es esencialmente un interruptor. Si el nivel de corriente aumenta a 13,-14 voltios, el dispositivo desconecta automáticamente el devanado de la red y lo enciende si el nivel de corriente es demasiado bajo. Como resultado, el cableado se conmuta regularmente a alta frecuencia, por lo que el generador puede producir un voltaje más alto (autor del vídeo: Alex ZW).

Variedades

Para la conexión al circuito de a bordo del vehículo, existen varios tipos de reguladores diseñados para funcionar en condiciones de corriente continua en amperios. Cabe señalar que algunos de ellos se caracterizan por determinados fallos de funcionamiento. Pero, como muestra la práctica, en la mayoría de los casos las averías de estos dispositivos suelen ser idénticas entre sí. Antes de hablar sobre cómo verificar el regulador de voltaje CC en un automóvil y cómo identificar fallas, prestemos atención a los tipos.

De esta forma podrás entender qué tipo es mejor:

1. Tipo de dos niveles Está obsoleto, pero nuestros entusiastas de los automóviles siguen utilizándolo hoy en día. Estos reguladores se basan en un electroimán que está conectado a un sensor de devanado. Los resortes actúan como elementos de ajuste y la función de componente de comparación la realiza una palanca móvil. Sus dimensiones son bastante reducidas y se utiliza para realizar conmutaciones. El principal inconveniente, que a menudo conduce a un mal funcionamiento, es el pequeño recurso del dispositivo.
2. Dispositivos electrónicos de 40 amperios Se consideran semiconductores. Se caracterizan por una larga vida útil; por lo tanto, los propietarios de automóviles con reguladores electrónicos encuentran fallas con menor frecuencia.
3. Diseños de tres niveles en su estructura prácticamente no se diferencian de los que ya hemos considerado. La única diferencia fundamental es que estos dispositivos están equipados con una resistencia adicional.
4. El multinivel es otro tipo. Algunos expertos creen que estos reguladores son mejores que otros, ya que están equipados con tres o incluso cinco resistencias adicionales. Además, existen modelos que pueden funcionar en modo seguimiento.

El costo de los reguladores puede variar según el tipo y modelo. Cuál es mejor comprar depende totalmente de todos. En promedio, el costo de estos elementos varía alrededor de 5 dólares. Si su presupuesto lo permite, es mejor comprar dos reguladores a la vez. ¿Por qué es mejor? Porque esta pieza es indispensable en la carretera.

Diagnóstico del regulador de voltaje por su propia cuenta.

¿Cómo comprobar el regulador de voltaje de un automóvil para identificar fallas con sus propias manos? Qué es mejor medir con sus propias manos: amperios o voltios, cuál es mejor usar. Para identificar fallas con sus propias manos, debe usar un multímetro o voltímetro. Es necesario que el dispositivo tenga una escala para medir 15-30 voltios. El diagnóstico de fallas en un relé de automóvil a 40 amperios o menos con sus propias manos usando un multímetro debe realizarse solo con una batería cargada.

1. Primero necesitas encender el encendido.
2. Arranque el motor usted mismo, déjelo funcionar mientras enciende los faros. Deje que el motor funcione hasta que el número de revoluciones sea de aproximadamente 2,5 a 3 mil. Como regla general, esto requiere esperar unos 10 minutos.
3. Usando un voltímetro, mida el voltaje en los terminales de la batería. El parámetro debe ser de aproximadamente 14,1-14,3 voltios.

Si durante el diagnóstico los indicadores resultan ser más bajos o más altos, es mejor comprar un nuevo relé de 40 amperios. Durante el diagnóstico, nunca se deben puentear los enchufes, ya que esto puede provocar la deformación y la inoperancia de la unidad rectificadora. Para obtener lecturas más precisas, debe asegurarse de que la correa del alternador esté bien tensada.

Video “Diagnóstico del estado del relé regulador”

Descubra cómo comprobar usted mismo el mal funcionamiento de este elemento en el vídeo a continuación (el autor del vídeo es Vyacheslav Chistov).

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