Реле напруги VAZ-2107: принцип роботи, ремонт

Реле-регулятор напруги VAZ-2107 необхідний для стабільної роботи всіх споживачів електроенергії. Правильніше його називати регулятором без додавання «реле», так як сучасні автомобілі оснащуються електронними приладами на основі напівпровідників. І електромагнітне реле в конструкції відсутнє. Але саме на прикладі механічного регулятора потрібно розглядати роботу і принцип функціонування приладу.

Для чого необхідний регулятор?

На автомобілях використовуються генераторні установки, які виробляють змінну трифазну напругу. Після цього відбуваються такі перетворення:

1. Три фази подаються на випрямлювальний блок з шести кремнієвих діодів.
2. Відбувається випрямлення кожної фази і перетворення напруги на постійне однополярне.
3. Відсікається вся змінна складова за допомогою електролітичного конденсатора.
4. Випрямлена напруга подається на силовий контакт у задній кришці генератора.

Величина напруги залежить від частоти обертання, оскільки на виході генератора може бути 10 В при 1000 об/хв і 30 В при 7000 об/хв (якщо не використовувати регулятор).

Тому потрібно стабілізувати напругу. Спосіб, який використовується в побутовій техніці, — установка простого стабілітрона, не підходить. Потужність у генератора дуже висока, струм понад 50 А. Якщо і можна знайти в природі такий стабілітрон, то він не буде поступатися своїми розмірами двигуну автомобіля. Вартість виробництва такого приладу дуже висока. Фото реле-регулятора напруги VAZ-2107 можна побачити в статті.

Але є основна вимога для роботи будь-якої генераторної установки:

У статорній обмотці може вироблятися електричний струм тільки в тому випадку, якщо на неї буде впливати постійне магнітне поле.

Щоб створити магнітне поле, потрібно на обмотку ротора подати напругу. А щоб зробити магнітне поле постійним, достатньо стабілізувати ланцюг живлення обмотки збудження. А у неї максимальний споживаний струм не більше 2,6 А. Його набагато простіше стабілізувати.

Електромеханічні пристрої

Вони не використовуються вже кілька десятиліть, так як у них є істотні недоліки:

1. Маленький ресурс.
2. Необхідність у частому обслуговуванні.
3. Масивна конструкція.

Основні компоненти приладу:

1. Електромагнітне реле.
2. Термокомпенсуючий опір.
3. Дросель.
4. Додаткові резистори — 2 шт.

Якір закріплений за допомогою хомута до біметалевої пластини. Таким реле-регулятором напруги VAZ-2107 (карбюратор в системі впорська) комплектувалися перші випуски моделі.

Процеси в регуляторі при зупиненому двигуні

Весь цикл роботи пристрою можна розділити на кілька етапів:

1. Як тільки вмикається запалювання, подається струм від акумулятора на серцевину дроселя.
2. Струм проходить також за нормально замкнутими контактами, подається на клему «Ш» регулятора.
3. Мета — обмотка збудження. На неї подається харчування при включенні запалювання.
4. Напруга надходить через контакт «Я» на опір термокомпенсації та обмотку регулятора, другий кінець якої з’єднаний з масою.
5. Доки намагається сила біля серцевини незначна, контакти K1 замкнуті, по роторній обмотці збудження проходить струм. Його величина близько 2,6 Ампер.
6. При цьому струм надходить на вимикач у замку запалювання, нормально замкнуті контакти, хомут, лампу в приладовій панелі, релі для контролювання зарядки.

Під час запуску двигуна

Як тільки буде запущений двигун, відбуваються такі процеси:

1. Намагання серцевини.
2. Долається зусилля пружини, і група контактів K1 розмикається.
3. Здійснюється включення першого ступеня регулювання.
4. Електричний струм надходить на дросель і додаткові опори (R доб = 5,5 Ом).
5. Струм у роторній обмотці поступово зростає, а напруга зменшується.
6. Група контактів K1 замикається.

Процес повторюється знову, якір вібрує і постійно замикає і розмикає контакти. Напруга на обмотку збудження то подається, то ні. Коли ротор обертається дуже швидко, то в ланцюг його обмотки включається невеликий опір — в результаті цього напруга підвищується максимум до 14,6 Вольт. Величина струму в обмотці зростає до такого значення, що притягується друга група контактів K2. При цьому включається в роботу другий ступінь регулювання напруги.

Особливості напівпровідникових конструкцій

Всі вищеописані процеси можна застосувати і до електронних регуляторів на основі напівпровідників. Ось тільки функції силових контактів взяли на себе транзистори. Всього можна виділити два типи електронних пристроїв:

1. Контактно-транзисторні, які є симбіозом механічного та електронного регулятора. Надійність пристроїв такого типу все одно залишає бажати кращого, оскільки присутні механічні елементи в конструкції.
2. Повністю безконтактні — виготовлені на сучасній електронній базі. Дозволяють більш ефективно проводити регулювання напруги в бортовій мережі.

Деякі автомобілісти не знають, де знаходиться реле-регулятор напруги VAZ-2107. На нових машинах він монтується безпосередньо в корпусі генератора в одному вузлі з щітками. На старих модифікаціях автомобілів вони встановлювалися в підкапотному просторі, з’єднувалися з щітковим механізмом проводами.