En cada vehículo moderno hay una red eléctrica desarrollada, cuyo voltaje se estabiliza mediante una unidad especial: un relé-regulador.Lea todo sobre los reguladores de relé, sus tipos existentes, diseño y funcionamiento, así como la selección y sustitución de estas piezas en el artículo.
¿Qué es un relé regulador de voltaje?
El relé regulador de voltaje (regulador de voltaje) es un componente del sistema eléctrico del vehículo;Dispositivo mecánico, electromecánico o electrónico que soporta la tensión que funciona en la fuente de alimentación de a bordo dentro de ciertos límites.
El sistema eléctrico de los vehículos está construido de tal manera que cuando se detiene la unidad de potencia, la batería (batería) actúa como fuente de energía, y cuando se arranca, el generador convierte parte de la potencia del motor en electricidad.Sin embargo, el generador tiene un inconveniente importante: el voltaje de la corriente que genera depende de la velocidad del cigüeñal, así como de la corriente consumida por la carga y la temperatura ambiente.Para eliminar este inconveniente, se utiliza un dispositivo auxiliar: un relé regulador o simplemente un regulador de voltaje.
El regulador de voltaje resuelve varios problemas:
● Estabilización de voltaje: mantener el voltaje de la red de a bordo dentro de los límites especificados (dentro de 12-14 o 24-28 voltios con desviaciones permitidas);
● Protección de la batería contra descarga a través de los circuitos del generador cuando el motor está parado;
● Ciertos tipos de reguladores: apagado automático del motor de arranque cuando el motor arranca exitosamente;
● Ciertos tipos de reguladores: conexión y desconexión automática del generador de la batería para cargarlo;
● Ciertos tipos de reguladores: cambio del voltaje de la red de a bordo dependiendo de las condiciones climáticas actuales (transferencia del sistema eléctrico al funcionamiento de verano e invierno).
Todos los vehículos, tractores y diversas máquinas están equipados con reguladores de relé.El mal funcionamiento de esta unidad interrumpe el funcionamiento de todo el sistema eléctrico, en algunos casos esto puede provocar averías en los equipos eléctricos e incendios.Por lo tanto, un regulador defectuoso debe reemplazarse lo antes posible y, para elegir correctamente una pieza nueva, es necesario comprender los tipos, el diseño y el principio de funcionamiento de los reguladores existentes.
Tipos, diseño y principio de funcionamiento del relé-regulador.
Hoy en día existen varios tipos de relés reguladores, pero su funcionamiento se basa en los mismos principios.Cualquier regulador contiene tres elementos interrelacionados:
- Elemento de medición (sensible);
- Elemento de comparación (control);
- Elemento regulatorio.
El regulador está conectado al devanado de campo del generador (OVG), midiendo y cambiando la intensidad de la corriente en él; esto garantiza la estabilización del voltaje.En general, este sistema funciona de la siguiente manera.El elemento de medición, construido sobre la base de un divisor de voltaje, monitorea constantemente la intensidad de la corriente en el OVG y la convierte en una señal que llega al elemento de comparación (control).Aquí, la señal se compara con el estándar: el valor de voltaje que normalmente debería funcionar en el sistema eléctrico del automóvil.El elemento de referencia se puede construir sobre la base de relés de vibración y diodos Zener.Si la señal proveniente del elemento de medición corresponde a la referencia (con una desviación permitida), entonces el regulador está inactivo.Si la señal entrante difiere de la señal de referencia en una dirección u otra, entonces el elemento de comparación genera una señal de control que llega al elemento regulador construido sobre relés, transistores u otros elementos.El elemento regulador cambia la corriente en el OVG, lo que logra que el voltaje en la salida del generador regrese a los límites requeridos.
Diagrama de bloques del regulador de voltaje
Como ya se indicó, las unidades reguladoras se construyen sobre una base de elementos diferentes, en base a esto los dispositivos se dividen en varios tipos:
● Vibrante;
● Contacto-transistor;
● Transistor electrónico (sin contacto);
● Integral (transistor, fabricado con tecnología integrada).
Diagrama del relé-regulador de vibraciones.
Históricamente, los primeros en aparecer fueron los dispositivos de vibración, que, de hecho, se denominan reguladores de relé.En un dispositivo de este tipo, las tres unidades se pueden combinar en un solo diseño: un relé electromagnético con contactos normalmente cerrados, aunque el elemento de medición se puede fabricar en forma de divisor sobre resistencias.La fuerza de tensión del resorte de retorno actúa como valor de referencia en el relé.En general, el relé regulador funciona de forma sencilla.Con una corriente baja en el OVG o un voltaje bajo en la salida del generador (según el método de conexión del regulador), el relé no funciona y la corriente fluye libremente a través de sus contactos cerrados, lo que conduce a un aumento de voltaje.Cuando el voltaje aumenta, el relé se activa, el voltaje en el circuito cae y el relé se libera, el voltaje aumenta nuevamente y el relé se activa nuevamente; así es como el relé cambia al modo de oscilación.Cuando el voltaje en el generador cambia en una dirección u otra, la frecuencia de oscilación del relé cambia, lo que asegura la estabilización del voltaje.
Actualmente, los relés de vibración, que tienen una baja eficiencia y una fiabilidad insuficiente, ya no se utilizan en los vehículos.Hubo un tiempo en que fueron reemplazados por reguladores de transistores de contacto, en los que se utiliza un relé de vibración como elemento de comparación/control y un transistor que funciona en modo clave como elemento regulador.Aquí, el transistor desempeña el papel de contactos de relé, por lo que, en general, el funcionamiento de dicho regulador es similar al descrito anteriormente.Hoy en día, los reguladores de este tipo prácticamente son reemplazados por transistores sin contacto de varios diseños.
En los reguladores de transistores sin contacto, el relé se reemplaza por un dispositivo semiconductor más simple: un diodo zener.El voltaje de estabilización del diodo Zener se utiliza como valor de referencia y el elemento de control se basa en transistores.A bajo voltaje, el diodo Zener y los transistores se encuentran en un estado tal que se suministra la corriente máxima al OVG, lo que conduce a un aumento de voltaje.Cuando se alcanza el nivel de voltaje requerido, el diodo Zener y los transistores cambian a otro estado y comienzan a funcionar en modo oscilatorio, lo que, como en el caso de un relé convencional, proporciona estabilización de voltaje.
Los reguladores electrónicos modernos están construidos sobre transistores y pueden tener un modulador de ancho de pulso (PWM), a través del cual se establece la frecuencia de conmutación del circuito y el dispositivo se puede introducir en el sistema de control general del automóvil.
Los reguladores de transistores sin contacto se pueden fabricar con elementos discretos y tecnología integrada.En el primer caso, se utilizan componentes electrónicos convencionales (diodos Zener, transistores, resistencias, etc.), en el segundo caso, toda la unidad se ensambla en un solo chip o bloque compacto de componentes de radio compactos llenos de un compuesto.
El diseño considerado tiene los relés-reguladores más simples, en realidad se utilizan dispositivos más complejos con varias unidades auxiliares: control de arranque, prevención de descarga de la batería a través del devanado de campo, corrección del modo de funcionamiento en función de la temperatura, protección del circuito, autodiagnóstico y otros. .Muchos reguladores de relé para tractores y camiones también tienen la posibilidad de ajustar manualmente el voltaje de estabilización.Este ajuste se realiza mediante una resistencia variable (en dispositivos de vibración, mediante un resorte) mediante una palanca o manija colocada fuera de la carcasa.
Los reguladores se fabrican en forma de pequeños bloques montados directamente en el generador o en un lugar conveniente del vehículo.El dispositivo se puede conectar al OVG y / o a la salida del generador, o a la sección de la fuente de alimentación de a bordo donde se requiere un voltaje estabilizado.En este caso, un terminal del OVG debe estar conectado a la fuente de alimentación de a bordo "+" o "-".
Relés reguladores de voltaje para instalación fuera del generador.
Cuestiones de selección, diagnóstico y sustitución de relés reguladores de voltaje.
En los relés-reguladores pueden producirse diversas averías, que en la mayoría de los casos se manifiestan por la ausencia de corriente de carga de la batería y, por el contrario, por una corriente de carga excesiva de la batería.La comprobación más sencilla del regulador se puede realizar con un voltímetro: basta con arrancar el motor y dejarlo funcionar a una frecuencia de 10 a 15 rpm y con los faros encendidos durante 2500 a 3000 minutos.Luego, sin reducir la velocidad y sin apagar los faros, mida el voltaje en los terminales de la batería; debe ser de 14,1 a 14,3 voltios (para 24 voltios, el doble).Si el voltaje es mucho menor o mayor, entonces esta es una ocasión para revisar el generador y, si está en orden, reemplazar el regulador.
Se debe reemplazar un relé-regulador del mismo tipo y modelo que se instaló anteriormente.Es especialmente necesario prestar atención al orden de conexión del regulador a la red de a bordo (a qué terminales del generador y otros elementos), así como a la tensión y corriente de suministro.El reemplazo de la pieza debe realizarse de acuerdo con las instrucciones, el trabajo se puede realizar solo con el motor parado y el terminal retirado de la batería.Si se siguen todas las recomendaciones y el regulador se selecciona correctamente, comenzará a funcionar inmediatamente, asegurando el funcionamiento normal del sistema eléctrico.
Hora de publicación: 13-jul-2023