ในรถยนต์สมัยใหม่ทุกคันมีเครือข่ายไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรโดยหน่วยพิเศษ - รีเลย์ควบคุมอ่านทั้งหมดเกี่ยวกับตัวควบคุมรีเลย์ ประเภทที่มีอยู่ การออกแบบและการใช้งาน ตลอดจนการเลือกและการเปลี่ยนชิ้นส่วนเหล่านี้ในบทความ
รีเลย์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?
รีเลย์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า (Voltage Regulator) เป็นส่วนประกอบของระบบไฟฟ้าของรถยนต์อุปกรณ์เครื่องกล ระบบเครื่องกลไฟฟ้า หรืออิเล็กทรอนิกส์ที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่ทำงานในแหล่งจ่ายไฟออนบอร์ดภายในขีดจำกัดที่กำหนด
ระบบไฟฟ้าของยานพาหนะถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่เมื่อหน่วยจ่ายไฟหยุดทำงาน แบตเตอรี่ (แบตเตอรี่) จะทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน และเมื่อสตาร์ทเครื่อง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะแปลงส่วนหนึ่งของกำลังเครื่องยนต์ให้เป็นไฟฟ้าอย่างไรก็ตามเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ - แรงดันไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยงตลอดจนกระแสที่ใช้โดยโหลดและอุณหภูมิโดยรอบเพื่อขจัดข้อเสียเปรียบนี้จึงมีการใช้อุปกรณ์เสริม - รีเลย์ควบคุมหรือเพียงแค่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าช่วยแก้ปัญหาหลายประการ:
● เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า - รักษาแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายออนบอร์ดภายในขีดจำกัดที่ระบุ (ภายใน 12-14 หรือ 24-28 โวลต์โดยมีค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาต)
● การป้องกันแบตเตอรี่จากการคายประจุผ่านวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อเครื่องยนต์ดับ
● ตัวควบคุมบางประเภท - การปิดระบบสตาร์ทอัตโนมัติเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์สำเร็จ
● ตัวควบคุมบางประเภท - การเชื่อมต่ออัตโนมัติและการตัดการเชื่อมต่อของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เพื่อชาร์จ
● ตัวควบคุมบางประเภท - การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายออนบอร์ดขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศในปัจจุบัน (การโอนระบบไฟฟ้าไปเป็นการทำงานในฤดูร้อนและฤดูหนาว)
ยานพาหนะ รถแทรกเตอร์ และเครื่องจักรต่างๆ ทั้งหมดมีการติดตั้งรีเลย์ควบคุมความผิดปกติของหน่วยนี้ขัดขวางการทำงานของระบบไฟฟ้าทั้งหมด ในบางกรณีอาจทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเสียหายและไฟไหม้ได้ดังนั้นจะต้องเปลี่ยนตัวควบคุมที่ชำรุดโดยเร็วที่สุดและสำหรับการเลือกชิ้นส่วนใหม่ที่ถูกต้องจำเป็นต้องเข้าใจประเภทการออกแบบและหลักการทำงานของหน่วยงานกำกับดูแลที่มีอยู่
ประเภทการออกแบบและหลักการทำงานของรีเลย์ควบคุม
ปัจจุบันมีรีเลย์ควบคุมหลายประเภท แต่งานของพวกเขาก็ใช้หลักการเดียวกันหน่วยงานกำกับดูแลใด ๆ มีองค์ประกอบสามประการที่สัมพันธ์กัน:
- องค์ประกอบการวัด (ละเอียดอ่อน);
- องค์ประกอบการเปรียบเทียบ (ควบคุม)
- องค์ประกอบด้านกฎระเบียบ
ตัวควบคุมเชื่อมต่อกับขดลวดสนามของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (OVG) การวัดและการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสในนั้น - ช่วยให้มั่นใจได้ถึงเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไประบบนี้ทำงานดังนี้องค์ประกอบการวัดที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าจะตรวจสอบความแรงของกระแสใน OVG อย่างต่อเนื่องและแปลงเป็นสัญญาณที่มาถึงองค์ประกอบการเปรียบเทียบ (ควบคุม)ในที่นี้สัญญาณจะถูกเปรียบเทียบกับมาตรฐาน - ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ปกติควรทำงานในระบบไฟฟ้าของรถยนต์องค์ประกอบอ้างอิงสามารถสร้างขึ้นบนพื้นฐานของรีเลย์การสั่นสะเทือนและซีเนอร์ไดโอดหากสัญญาณที่มาจากองค์ประกอบการวัดสอดคล้องกับการอ้างอิง (โดยมีค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาต) แสดงว่าตัวควบคุมจะไม่ทำงานหากสัญญาณขาเข้าแตกต่างจากสัญญาณอ้างอิงในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่ง องค์ประกอบการเปรียบเทียบจะสร้างสัญญาณควบคุมมาที่องค์ประกอบควบคุมที่สร้างจากรีเลย์ ทรานซิสเตอร์ หรือองค์ประกอบอื่นๆองค์ประกอบควบคุมจะเปลี่ยนกระแสใน OVG ซึ่งจะทำให้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากลับคืนสู่ขีดจำกัดที่ต้องการ
แผนภาพบล็อกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ตามที่ระบุไว้แล้วหน่วยควบคุมถูกสร้างขึ้นบนฐานองค์ประกอบที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานนี้อุปกรณ์จะแบ่งออกเป็นหลายประเภท:
● สั่น;
● คอนแทคทรานซิสเตอร์;
● ทรานซิสเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ (ไร้สัมผัส);
● อินทิกรัล (ทรานซิสเตอร์ ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีบูรณาการ)
แผนผังของตัวควบคุมรีเลย์การสั่นสะเทือน
ในอดีตอุปกรณ์สั่นสะเทือนเป็นอุปกรณ์แรกที่ปรากฏซึ่งในความเป็นจริงเรียกว่าตัวควบคุมรีเลย์ในอุปกรณ์ดังกล่าวทั้งสามหน่วยสามารถรวมกันในการออกแบบเดียว - รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีหน้าสัมผัสปิดตามปกติแม้ว่าองค์ประกอบการวัดสามารถทำได้ในรูปแบบของตัวแบ่งบนตัวต้านทานแรงดึงของสปริงส่งคืนทำหน้าที่เป็นค่าอ้างอิงในรีเลย์โดยทั่วไปแล้วรีเลย์ควบคุมจะทำงานได้ง่ายด้วยกระแสไฟฟ้าต่ำบน OVG หรือแรงดันไฟฟ้าต่ำที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมต่อตัวควบคุม) รีเลย์จะไม่ทำงานและกระแสจะไหลอย่างอิสระผ่านหน้าสัมผัสที่ปิด - สิ่งนี้นำไปสู่แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น รีเลย์จะถูกกระตุ้น แรงดันไฟฟ้าในวงจรจะลดลง และรีเลย์จะถูกปล่อย แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง และรีเลย์จะถูกกระตุ้นอีกครั้ง - นี่คือวิธีที่รีเลย์สลับไปที่โหมดออสซิลเลชันเมื่อแรงดันไฟฟ้าบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเปลี่ยนไปในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง ความถี่การสั่นของรีเลย์จะเปลี่ยนไป ซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้ามีเสถียรภาพ
ปัจจุบันรีเลย์สั่นสะเทือนซึ่งมีประสิทธิภาพต่ำและความน่าเชื่อถือไม่เพียงพอไม่ได้ถูกนำมาใช้กับยานพาหนะอีกต่อไปครั้งหนึ่ง ตัวควบคุมเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยตัวควบคุมทรานซิสเตอร์แบบสัมผัส ซึ่งใช้รีเลย์การสั่นสะเทือนเป็นองค์ประกอบเปรียบเทียบ/ควบคุม และใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมดคีย์เป็นองค์ประกอบควบคุมที่นี่ทรานซิสเตอร์มีบทบาทเป็นหน้าสัมผัสรีเลย์ดังนั้นโดยทั่วไปการทำงานของตัวควบคุมดังกล่าวจึงคล้ายกับที่อธิบายไว้ข้างต้นทุกวันนี้หน่วยงานกำกับดูแลประเภทนี้ถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์แบบไร้สัมผัสที่มีการออกแบบหลากหลาย
ในตัวควบคุมทรานซิสเตอร์แบบไร้สัมผัส รีเลย์จะถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ง่ายกว่า - ซีเนอร์ไดโอดแรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพซีเนอร์ไดโอดใช้เป็นค่าอ้างอิงและองค์ประกอบควบคุมถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำซีเนอร์ไดโอดและทรานซิสเตอร์จะอยู่ในสถานะที่จ่ายกระแสสูงสุดให้กับ OVG ซึ่งนำไปสู่แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเมื่อถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ซีเนอร์ไดโอดและทรานซิสเตอร์จะสลับไปที่สถานะอื่นและเริ่มทำงานในโหมดออสซิลเลเตอร์ ซึ่งเช่นเดียวกับในกรณีของรีเลย์ทั่วไป จะรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่
ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่สร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์และสามารถมีโมดูเลเตอร์ความกว้างพัลส์ (PWM) ซึ่งใช้ตั้งค่าความถี่การสลับของวงจรและอุปกรณ์สามารถนำเข้าสู่ระบบควบคุมยานยนต์ทั่วไปได้
ตัวควบคุมทรานซิสเตอร์แบบไม่สัมผัสสามารถทำงานได้กับองค์ประกอบที่แยกจากกันและเทคโนโลยีแบบรวมในกรณีแรก มีการใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป (ซีเนอร์ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน ฯลฯ) ในกรณีที่สอง หน่วยทั้งหมดจะประกอบบนชิปตัวเดียวหรือบล็อกขนาดกะทัดรัดของส่วนประกอบวิทยุขนาดกะทัดรัดที่เต็มไปด้วยสารประกอบ
การออกแบบที่พิจารณามีตัวควบคุมรีเลย์ที่ง่ายที่สุดในความเป็นจริงแล้วมีการใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นพร้อมกับอุปกรณ์เสริมต่างๆ - การควบคุมสตาร์ท, ป้องกันการคายประจุแบตเตอรี่ผ่านการพันของสนาม, การแก้ไขโหมดการทำงานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ, การป้องกันวงจร, การวินิจฉัยตนเองและอื่น ๆ .ในตัวควบคุมรีเลย์ของรถแทรกเตอร์และรถบรรทุกหลายตัวยังมีความเป็นไปได้ในการปรับแรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพด้วยตนเองการปรับนี้ดำเนินการโดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ (ในอุปกรณ์สั่นสะเทือน - โดยใช้สปริง) โดยใช้คันโยกหรือมือจับที่วางอยู่ด้านนอกตัวเรือน
หน่วยงานกำกับดูแลทำในรูปแบบของบล็อกเล็ก ๆ ที่ติดตั้งบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรงหรือในสถานที่ที่สะดวกบนยานพาหนะอุปกรณ์สามารถเชื่อมต่อกับ OVG และ/หรือเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือกับส่วนของแหล่งจ่ายไฟออนบอร์ดที่ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรในกรณีนี้ เทอร์มินัลหนึ่งของ OVG จะต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟออนบอร์ด "+" หรือ "-"
รีเลย์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าสำหรับติดตั้งภายนอกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ปัญหาในการเลือก การวินิจฉัย และการเปลี่ยนรีเลย์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ความผิดปกติต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้ในตัวควบคุมรีเลย์ ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่เกิดจากการไม่มีกระแสประจุแบตเตอรี่ และในทางกลับกัน กระแสประจุที่มากเกินไปของแบตเตอรี่การตรวจสอบตัวควบคุมที่ง่ายที่สุดสามารถทำได้โดยใช้โวลต์มิเตอร์ - เพียงแค่สตาร์ทเครื่องยนต์และปล่อยให้เครื่องยนต์ทำงานที่ความถี่ 10-15 รอบต่อนาที และเปิดไฟหน้าเป็นเวลา 2,500-3,000 นาทีจากนั้นโดยไม่ต้องลดความเร็วและไม่ต้องปิดไฟหน้าให้วัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ - ควรเป็น 14.1-14.3 โวลต์ (สำหรับ 24 โวลต์สูงเป็นสองเท่า)หากแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าหรือสูงกว่ามากก็ควรตรวจสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหากเป็นไปตามลำดับให้เปลี่ยนตัวควบคุม
ควรใช้รีเลย์ควบคุมประเภทและรุ่นเดียวกันที่ติดตั้งไว้ก่อนหน้านี้เพื่อทดแทนจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใส่ใจกับลำดับการเชื่อมต่อของตัวควบคุมกับเครือข่ายออนบอร์ด (ซึ่งขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและองค์ประกอบอื่น ๆ ) รวมถึงแรงดันและกระแสของแหล่งจ่ายต้องดำเนินการเปลี่ยนชิ้นส่วนตามคำแนะนำ โดยสามารถทำงานได้เฉพาะเมื่อเครื่องยนต์ดับและถอดขั้วออกจากแบตเตอรี่หากปฏิบัติตามคำแนะนำทั้งหมดและเลือกตัวควบคุมอย่างถูกต้องก็จะเริ่มทำงานทันทีเพื่อให้มั่นใจว่าระบบไฟฟ้าทำงานได้ตามปกติ
เวลาโพสต์: Jul-13-2023