Реле-регулятор в автомобиле

Реле-регулятор конструктивно объединяет три согласованно работающих прибора:

• регулятор напряжения 1
• ограничитель тока 2
• реле обратного тока 3

Регулятор напряжения поддерживает постоянным напряжение, генератора при изменяющемся числе оборотов коленчатого вала двигателя. Ограничитель тока предотвращает возрастание тока свыше допустимого. Реле обратного тока включает генератор во внешнюю цепь, когда напряжение на его щетках выше напряжения аккумуляторной батареи, и отключает его, когда напряжение на щетках становится ниже напряжения батареи. Рассмотрим устройство и работу этих приборов.

Регулятор напряжения представляет собой электромагнит, состоящий из ярма 9 с сердечником 8, обмотки 7, выполненной из провода строго подобранного сечения, якоря 6 с двумя контактами 4 и 5, пружины 3, регулирующей силу притяжения якоря, и добавочного сопротивления 2, включенного параллельно контактам якоря.

Когда двигатель не работает или работает на малых оборотах, т.е. когда напряжение генератора небольшое, путь тока следующий: от положительной щетки генератора по проводу на обмотку 7 сердечника 8 регулятора и по массе на отрицательную щетку генератора. Одновременно ток идет через замкнутые контакты 4 и 5 по якорю 6, по ярму 9 (через точку 1) и обмотке возбуждения Ш генератора на отрицательную щетку генератора.

Рис. Реле-регулятор: 1 — регулятор напряжения; 2 — ограничитель; 3 — реле обратного тока

С увеличением числа оборотов коленчатого вала повышается напряжение генератора. Когда оно достигает 14,9 в, магнитный поток электромагнита регулятора увеличивается настолько, что преодолевает сопротивление пружины 3, притягивает якорь 6 и размыкает контакты 4 и 5. В этом случае ток не идет по ярму, а в цепь обмотки возбуждения генератора включается добавочное сопротивление 2. В результате ток и, следовательно, магнитный поток в обмотке возбуждения генератора уменьшаются, уменьшается и напряжение тока, отдаваемого генератором. Как только напряжение генератора снижается до 14,1 в, контакты 4 и 5 регулятора замыкаются и напряжение генератора вновь начинает повышаться.

Рис. Схема регулятора напряжения: Я — якорь генератора; Ш — обмотка возбуждения; 1 — масса регулятора; 2 — добавочное сопротивление; 3 — пружина якоря; 4 и 5 — контакты якоря; 6 — якорь; 7 — обмотка; 8 — сердечник; 9 — ярмо

У автомобилей, имеющих четырех-полюсные генераторы (автомобили Урал-375 и др.), в реле-регуляторе применяются не один, а два регулятора напряжения. Каждый из регуляторов напряжения обслуживает одну из обмоток возбуждения генератора. Устроены они одинаково и работают совместно.

При включении во внешнюю цепь нескольких потребителей тока одновременно (ламп фар, звукового сигнала и т. д.) ток, отдаваемый генератором, увеличивается и может возрасти настолько, что обмотки генератора при перегрузке сгорят.

Рис. Схема ограничителя тока: Я — якорь генератора; Ш — обмотка возбуждения; 1 — обмотка; 2 — ярмо; 3 — пружина якоря; 4 — якорь; 5 и 6 — контакты; 7 — добавочное сопротивление; 8 — провод

Для предотвращения этого служит ограничитель тока, который работает подобно регулятору напряжения, но отличается от него тем, что имеет не тонкую, а толстую обмотку, рассчитанную на прохождение тока 17—19 а. Когда ток в цепи небольшой, контакты прибора сомкнуты и ток идет:

• а) на возбуждение генератора: от положительной щетки через ярмо 2, якорь 4, замкнутые контакты 6 и 5, провод 8, обмотку возбуждения Ш и на отрицательную щетку;
• б) на питание потребителей: от положительной щетки через ярмо 2, обмотку 1 ограничителя тока, потребители, массу автомобиля и на отрицательную щетку.

Когда ток во внешней цепи превышает 17—19 а, магнитное поле сердечника ограничителя тока преодолевает натяжение пружины 3, сердечник притягивает якорь и размыкает контакты. Тогда ток возбуждения идет уже не через контакты, а через добавочное сопротивление 7, в результате чего его сила снижается, а следовательно, уменьшается и ток, отдаваемый генератором во внешнюю цепь. Пружина 3 вследствие ослабления магнитного поля сердечника замыкает контакты 5 и 6 и ток возбуждения вновь возрастает. Таким образом, в результате непрерывного размыкания и замыкания контактов ограничителя тока ток, отдаваемый генератором, автоматически ограничивается заданной величиной.

Реле обратного тока предназначается для включения генератора в цепь и зарядки аккумуляторной батареи, когда напряжение на его щетках превосходит напряжение на клеммах батареи. Когда же напряжение генератора, работающего с небольшим числом оборотов якоря, становится ниже напряжения батареи, реле отключает генератор от внешней цепи. Это необходимо для того, чтобы предотвратить разрядку батареи через обмотку генератора и перегорание обмотки.

Реле обратного тока состоит из ярма 6, электромагнита с якорем 5 и двух контактов — подвижного 4 и неподвижного 3.

Рис. Схема реле обратного тока: Я — якорь генератора; Б — аккумуляторная батарея; 1 — тонкая обмотка; 2 — толстая обмотка; 3 — неподвижный контакт; 4 — подвижной контакт; 5 — якорь; 6 — ярмо

Сердечник электромагнита имеет две обмотки: толстую 2 с небольшим числом витков, присоединенную одним концом к неподвижному контакту 3 и другим к положительной щетке генератора, и тонкую 1, соединенную одним концом с массой корпуса реле-регулятора, а другим с толстой обмоткой.

Когда напряжение генератора становится меньше, чем напряжение батареи, магнитный поток сердечника небольшой и контакты 3 и 4 под действием пружины разомкнуты. С увеличением оборотов коленчатого вала напряжение генератора возрастает и, когда оно становится выше напряжения аккумуляторной батареи, контакты реле замыкаются.

Путь тока в этом случае следующий: от положительной щетки генератора по проводу на толстую обмотку 2 и через замкнутые контакты 3 и 4 на якорь 5, ярмо 6 и через аккумуляторную батарею на массу автомобиля и с массы автомобиля на отрицательную щетку генератора; параллельно часть тока идет через тонкую обмотку и массу автомобиля на отрицательную щетку генератора. При этом как по тонкой, так и по толстой обмотке реле ток идет в одном направлении, усиливая притяжение якоря и плотность соединения контактов.

Когда напряжение генератора становится меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи, ток от нее идет через ярмо 6, якорь 5, замкнутые контакты 4 и 3, толстую обмотку 2 реле и через генератор на отрицательную клемму батареи. Так как по толстой обмотке ток идет в обратном направлении, он размагничивает сердечник и контакты размыкаются.

Реле-регулятор закрывается крышкой и пломбируется. Он крепится обычно под капотом на передней стенке кабины. Из-под крышки реле-регулятора выступают три клеммы, имеющие буквенную маркировку. Клемма Б соединяется проводом через амперметр с аккумуляторной батареей; клеммы Я и Ш — с соответствующими клеммами генератора. Масса реле-регулятора (винт на основании) соединяется с массой генератора (винт на корпусе). Основные данные генераторов и реле-регуляторов указаны в таблице.

Таблица. Регуляторы и реле-регуляторы

Марка автомобиля	Генератор				Реле-регулятор
	Тип	Номинальное напряжение, В	Наибольший ток нагрузки, а	Мощность, вт	Тип	Напряжение замыкания реле обратного тока (начало зарядки), вт	Поддерживаемое напряжение, в	Ограничиваемый ток нагрузки, а
ГАЗ-69 и ГАЗ-69А	Г-20	12	18	216	РР-24Г	12,2-13,2	13,8-14,8	17-19
ГАЗ-63 и ГАЗ-51А	Г-21Г	12	18	220	РР-24Г	12,2-13,2	13,8-14,8	17-19
ЗИЛ-157К, ЗИЛ-164А, ЗИЛ-157, ЗИЛ-164, ЗИЛ-151 и ЗИЛ-150	Г-12В	12	18	250	РР-24Г	12,2-13,2	13,8-14,8	17-19
Урал-375	Г-51	12	35	440	РР-51	12,2-13,2	13,8-15,2	33-37
КрАЗ-214 и КрАЗ-219	Г-8	12	35	440	РР-8	12,2-13,2	13,8-15,2	33-37

Вопросы по теме