Di setiap kendaraan modern terdapat jaringan listrik yang dikembangkan, tegangannya distabilkan oleh unit khusus - pengatur relai.Baca semua tentang regulator relai, tipe, desain dan pengoperasiannya, serta pemilihan dan penggantian suku cadang ini di artikel.
Apa itu relai pengatur tegangan?
Relai pengatur tegangan (voltase regulator) merupakan komponen sistem kelistrikan kendaraan;Perangkat mekanis, elektromekanis, atau elektronik yang memberikan dukungan untuk tegangan yang beroperasi pada catu daya terpasang dalam batas tertentu.
Sistem kelistrikan kendaraan dibangun sedemikian rupa sehingga pada saat pembangkit listrik dimatikan, aki (aki) berperan sebagai sumber tenaga, dan pada saat dihidupkan, generator mengubah sebagian tenaga mesin menjadi listrik.Namun, generator memiliki kelemahan yang signifikan - tegangan arus yang dihasilkannya bergantung pada kecepatan poros engkol, serta arus yang dikonsumsi oleh beban dan suhu lingkungan.Untuk menghilangkan kelemahan ini, perangkat tambahan digunakan - pengatur relai atau sekadar pengatur tegangan.
Regulator tegangan memecahkan beberapa masalah:
● Stabilisasi tegangan - menjaga tegangan jaringan terpasang dalam batas yang ditentukan (dalam 12-14 atau 24-28 volt dengan penyimpangan yang diizinkan);
● Perlindungan baterai dari pelepasan muatan listrik melalui sirkuit generator ketika mesin dimatikan;
● Jenis regulator tertentu - mematikan starter secara otomatis ketika mesin berhasil dihidupkan;
● Jenis regulator tertentu - penyambungan dan pemutusan otomatis generator dari baterai untuk mengisi dayanya;
● Jenis regulator tertentu - mengubah tegangan jaringan terpasang tergantung pada kondisi iklim saat ini (pengalihan sistem kelistrikan ke operasi musim panas dan musim dingin).
Semua kendaraan, traktor dan berbagai mesin dilengkapi dengan relay-regulator.Tidak berfungsinya unit ini mengganggu pengoperasian seluruh sistem kelistrikan, dalam beberapa kasus dapat mengakibatkan kerusakan peralatan listrik dan kebakaran.Oleh karena itu, regulator yang rusak harus diganti sesegera mungkin, dan untuk pemilihan suku cadang baru yang tepat, perlu dipahami jenis, desain, dan prinsip pengoperasian regulator yang ada.
Jenis, desain dan prinsip pengoperasian regulator relai
Saat ini, ada beberapa jenis pengatur relai, tetapi cara kerjanya didasarkan pada prinsip yang sama.Setiap regulator mengandung tiga elemen yang saling terkait:
- Elemen pengukur (sensitif);
- elemen perbandingan (kontrol);
- Elemen regulasi.
Regulator terhubung ke belitan medan generator (OVG), mengukur dan mengubah kekuatan arus di dalamnya - ini memastikan stabilisasi tegangan.Secara umum sistem ini bekerja sebagai berikut.Elemen pengukur, yang dibangun berdasarkan pembagi tegangan, secara konstan memonitor kekuatan arus di OVG dan mengubahnya menjadi sinyal yang masuk ke elemen pembanding (kontrol).Di sini, sinyal dibandingkan dengan standar - nilai tegangan yang biasanya beroperasi pada sistem kelistrikan mobil.Elemen referensi dapat dibangun berdasarkan relai getaran dan dioda zener.Jika sinyal yang berasal dari elemen pengukur sesuai dengan referensi (dengan deviasi yang diijinkan), maka regulator tidak aktif.Jika sinyal masuk berbeda dari sinyal referensi dalam satu arah atau lainnya, maka elemen pembanding menghasilkan sinyal kontrol yang masuk ke elemen pengatur yang dibangun di atas relai, transistor, atau elemen lainnya.Elemen pengatur mengubah arus dalam OVG, yang mencapai pengembalian tegangan pada keluaran generator ke batas yang diperlukan.
Diagram blok pengatur tegangan
Seperti yang telah disebutkan, unit regulator dibangun di atas basis elemen yang berbeda, atas dasar ini perangkat dibagi menjadi beberapa jenis:
● Bergetar;
● Kontak-transistor;
● Transistor elektronik (tanpa kontak);
● Integral (transistor, dibuat menggunakan teknologi terintegrasi).
Diagram pengatur relai getaran
Secara historis, perangkat getaran adalah yang pertama kali muncul, yang sebenarnya disebut pengatur relai.Dalam perangkat seperti itu, ketiga unit dapat digabungkan dalam satu desain - relai elektromagnetik dengan kontak yang biasanya tertutup, meskipun elemen pengukur dapat dibuat dalam bentuk pembagi resistor.Gaya tegangan pegas balik bertindak sebagai nilai acuan pada relai.Secara umum, pengatur relai bekerja dengan sederhana.Dengan arus rendah pada OVG atau tegangan rendah pada keluaran generator (tergantung pada metode penyambungan regulator), relai tidak berfungsi dan arus mengalir bebas melalui kontak tertutupnya - hal ini menyebabkan peningkatan tegangan.Ketika tegangan naik, relai terpicu, tegangan dalam rangkaian turun dan relai dilepaskan, tegangan naik lagi dan relai terpicu lagi - beginilah cara relai beralih ke mode osilasi.Ketika tegangan pada generator berubah ke satu arah atau lainnya, frekuensi osilasi relai berubah, yang menjamin stabilisasi tegangan.
Saat ini, relay getar yang efisiensinya rendah dan keandalannya kurang memadai, sudah tidak digunakan lagi pada kendaraan.Pada suatu waktu, mereka digantikan oleh pengatur transistor kontak, di mana relai getar digunakan sebagai elemen pembanding/kontrol, dan transistor yang beroperasi dalam mode kunci digunakan sebagai elemen pengatur.Di sini transistor berperan sebagai kontak relai, oleh karena itu, secara umum, pengoperasian regulator serupa dengan yang dijelaskan di atas.Saat ini, regulator jenis ini praktis digantikan oleh transistor nirkontak dengan berbagai desain.
Pada regulator transistor nirkontak, relai digantikan oleh perangkat semikonduktor yang lebih sederhana - dioda zener.Tegangan stabilisasi dioda zener digunakan sebagai nilai referensi, dan elemen kontrol dibuat berdasarkan transistor.Pada tegangan rendah, dioda zener dan transistor berada dalam keadaan sedemikian rupa sehingga arus maksimum disuplai ke OVG, yang menyebabkan peningkatan tegangan.Ketika level tegangan yang diperlukan tercapai, dioda zener dan transistor beralih ke keadaan lain dan mulai beroperasi dalam mode osilasi, yang, seperti relai konvensional, memberikan stabilisasi tegangan.
Regulator elektronik modern dibangun di atas transistor dan dapat memiliki modulator lebar pulsa (PWM), yang melaluinya frekuensi switching rangkaian diatur dan perangkat dapat dimasukkan ke dalam sistem kendali otomotif umum.
Regulator transistor non-kontak dapat dibuat pada elemen diskrit dan menggunakan teknologi terintegrasi.Dalam kasus pertama, komponen elektronik konvensional (dioda zener, transistor, resistor, dll.) digunakan, dalam kasus kedua, seluruh unit dirakit pada satu chip atau blok kompak komponen radio kompak yang diisi dengan senyawa.
Desain yang dipertimbangkan memiliki regulator relai paling sederhana, pada kenyataannya, perangkat yang lebih kompleks dengan berbagai unit tambahan digunakan - kontrol starter, mencegah pelepasan baterai melalui belitan medan, mengoreksi mode operasi tergantung pada suhu, perlindungan sirkuit, diagnosis mandiri, dan lain-lain .Pada banyak pengatur relai traktor dan truk, kemungkinan penyesuaian tegangan stabilisasi secara manual juga diterapkan.Penyesuaian ini dilakukan dengan menggunakan resistor variabel (dalam perangkat getaran - menggunakan pegas) melalui tuas atau pegangan yang ditempatkan di luar rumahan.
Regulator dibuat dalam bentuk balok-balok kecil yang dipasang langsung pada genset atau di tempat yang nyaman pada kendaraan.Perangkat dapat dihubungkan ke OVG dan/atau output generator, atau ke bagian catu daya terpasang yang memerlukan tegangan stabil.Dalam hal ini, satu terminal OVG harus dihubungkan ke catu daya terpasang "+" atau "-".
Relai pengatur tegangan untuk pemasangan di luar genset
Masalah pemilihan, diagnostik dan penggantian relay pengatur tegangan
Berbagai malfungsi dapat terjadi pada regulator relai, yang dalam banyak kasus dimanifestasikan oleh kurangnya arus pengisian baterai dan, sebaliknya, oleh arus pengisian baterai yang berlebihan.Pemeriksaan regulator yang paling sederhana dapat dilakukan dengan menggunakan voltmeter - cukup hidupkan mesin dan biarkan bekerja pada frekuensi 10-15 rpm dan dengan lampu depan menyala selama 2500-3000 menit.Kemudian, tanpa mengurangi kecepatan dan tanpa mematikan lampu depan, ukur tegangan pada terminal baterai - tegangannya harus 14,1-14,3 volt (untuk 24 volt dua kali lebih tinggi).Jika tegangannya jauh lebih rendah atau lebih tinggi, maka ini saatnya untuk memeriksa genset, dan jika sudah beres, ganti regulatornya.
Regulator relai dengan jenis dan model yang sama yang dipasang sebelumnya harus diambil untuk diganti.Sangat penting untuk memperhatikan urutan koneksi regulator ke jaringan terpasang (yang terminal generator dan elemen lainnya), serta tegangan dan arus suplai.Penggantian suku cadang harus dilakukan sesuai petunjuk, pekerjaan hanya dapat dilakukan ketika mesin dimatikan dan terminal dilepas dari baterai.Jika semua rekomendasi diikuti, dan regulator dipilih dengan benar, maka regulator akan segera mulai bekerja, memastikan berfungsinya sistem kelistrikan secara normal.
Waktu posting: 13 Juli-2023