Dans chaque véhicule moderne, il existe un réseau électrique développé, dont la tension est stabilisée par une unité spéciale - un relais-régulateur.Découvrez tout sur les relais-régulateurs, leurs types existants, leur conception et leur fonctionnement, ainsi que la sélection et le remplacement de ces pièces dans l'article.
Qu'est-ce qu'un relais régulateur de tension ?
Le relais régulateur de tension (régulateur de tension) est un composant du système électrique du véhicule ;Un dispositif mécanique, électromécanique ou électronique qui assure la prise en charge de la tension fonctionnant dans le réseau de bord dans certaines limites.
Le système électrique des véhicules est construit de telle manière que lorsque le groupe motopropulseur est arrêté, la batterie (batterie) agit comme une source d'énergie et qu'au démarrage, le générateur convertit une partie de la puissance du moteur en électricité.Cependant, le générateur présente un inconvénient important : la tension du courant qu'il génère dépend de la vitesse du vilebrequin, ainsi que du courant consommé par la charge et de la température ambiante.Pour éliminer cet inconvénient, un dispositif auxiliaire est utilisé - un relais-régulateur ou simplement un régulateur de tension.
Le régulateur de tension résout plusieurs problèmes :
● Stabilisation de tension - maintenir la tension du réseau de bord dans les limites spécifiées (dans les limites de 12-14 ou 24-28 volts avec écarts admissibles) ;
● Protection de la batterie contre la décharge à travers les circuits du générateur lorsque le moteur est arrêté ;
● Certains types de régulateurs - arrêt automatique du démarreur lorsque le moteur démarre correctement ;
● Certains types de régulateurs - connexion et déconnexion automatique du générateur de la batterie pour la charger ;
● Certains types de régulateurs - modification de la tension du réseau de bord en fonction des conditions climatiques du moment (transfert du système électrique en fonctionnement été et hiver).
Tous les véhicules, tracteurs et machines diverses sont équipés de relais-régulateurs.Le dysfonctionnement de cette unité perturbe le fonctionnement de l'ensemble du système électrique, ce qui peut dans certains cas entraîner des pannes d'équipements électriques et des incendies.Par conséquent, un régulateur défectueux doit être remplacé dès que possible et pour le choix correct d'une nouvelle pièce, il est nécessaire de comprendre les types, la conception et le principe de fonctionnement des régulateurs existants.
Types, conception et principe de fonctionnement du relais-régulateur
Il existe aujourd'hui plusieurs types de relais-régulateurs, mais leur travail repose sur les mêmes principes.Tout régulateur contient trois éléments interdépendants :
- Élément de mesure (sensible);
- Élément de comparaison (contrôle) ;
- Élément réglementaire.
Le régulateur est connecté à l'enroulement de champ du générateur (OVG), mesurant et modifiant l'intensité du courant - cela garantit la stabilisation de la tension.En général, ce système fonctionne comme suit.L'élément de mesure, construit sur la base d'un diviseur de tension, surveille en permanence l'intensité du courant dans l'OVG et la convertit en un signal arrivant à l'élément de comparaison (contrôle).Ici, le signal est comparé à la valeur standard - la valeur de tension qui devrait normalement fonctionner dans le système électrique de la voiture.L'élément de référence peut être construit sur la base de relais vibratoires et de diodes Zener.Si le signal provenant de l'élément de mesure correspond à la référence (avec un écart admissible), alors le régulateur est inactif.Si le signal entrant diffère du signal de référence dans un sens ou dans l'autre, alors l'élément de comparaison génère un signal de commande arrivant à l'élément de régulation construit sur des relais, des transistors ou d'autres éléments.L'élément de régulation modifie le courant dans l'OVG, ce qui permet de ramener la tension à la sortie du générateur aux limites requises.
Schéma fonctionnel du régulateur de tension
Comme déjà indiqué, les unités de régulation sont construites sur une base d'éléments différente, sur cette base les appareils sont divisés en plusieurs types :
● Vibrant ;
● Contact-transistor ;
● Transistor électronique (sans contact) ;
● Intégral (transistor, réalisé en technologie intégrée).
Schéma du relais-régulateur de vibrations
Historiquement, les premiers dispositifs de vibration sont apparus, qui sont en fait appelés relais-régulateurs.Dans un tel dispositif, les trois unités peuvent être combinées en une seule conception - un relais électromagnétique avec des contacts normalement fermés, bien que l'élément de mesure puisse être réalisé sous la forme d'un diviseur sur résistances.La force de tension du ressort de rappel sert de valeur de référence dans le relais.En général, le relais-régulateur fonctionne simplement.Avec un faible courant sur l'OVG ou une basse tension à la sortie du générateur (selon la méthode de connexion du régulateur), le relais ne fonctionne pas et le courant circule librement à travers ses contacts fermés - cela entraîne une augmentation de la tension.Lorsque la tension augmente, le relais se déclenche, la tension dans le circuit chute et le relais est relâché, la tension augmente à nouveau et le relais se déclenche à nouveau - c'est ainsi que le relais passe en mode oscillation.Lorsque la tension sur le générateur change dans un sens ou dans un autre, la fréquence d'oscillation du relais change, ce qui assure la stabilisation de la tension.
À l'heure actuelle, les relais vibratoires, peu efficaces et peu fiables, ne sont plus utilisés sur les véhicules.À une certaine époque, ils ont été supplantés par des régulateurs à transistors de contact, dans lesquels un relais de vibration est utilisé comme élément de comparaison/contrôle et un transistor fonctionnant en mode clé est utilisé comme élément de régulation.Ici, le transistor joue le rôle de contacts de relais, donc en général le fonctionnement d'un tel régulateur est similaire à celui décrit ci-dessus.Aujourd'hui, les régulateurs de ce type sont pratiquement remplacés par des transistors sans contact de différentes conceptions.
Dans les régulateurs à transistors sans contact, le relais est remplacé par un dispositif semi-conducteur plus simple : une diode Zener.La tension de stabilisation de la diode Zener est utilisée comme valeur de référence et l'élément de commande est construit sur la base de transistors.À basse tension, la diode Zener et les transistors sont dans un état tel que le courant maximum est fourni à l'OVG, ce qui entraîne une augmentation de la tension.Lorsque le niveau de tension requis est atteint, la diode Zener et les transistors passent dans un autre état et commencent à fonctionner en mode oscillatoire, ce qui, comme dans le cas d'un relais conventionnel, assure la stabilisation de la tension.
Les régulateurs électroniques modernes sont construits sur des transistors et peuvent avoir un modulateur de largeur d'impulsion (PWM), à travers lequel la fréquence de commutation du circuit est réglée et le dispositif peut être introduit dans le système de contrôle automobile général.
Les régulateurs à transistors sans contact peuvent être réalisés sur des éléments discrets et une technologie intégrée.Dans le premier cas, des composants électroniques conventionnels (diodes Zener, transistors, résistances, etc.) sont utilisés, dans le second cas, l'ensemble de l'ensemble est assemblé sur une seule puce ou un bloc compact de composants radio compacts remplis d'un composé.
La conception considérée comporte les relais-régulateurs les plus simples, en réalité, des dispositifs plus complexes avec diverses unités auxiliaires sont utilisés - commande de démarreur, empêchant la décharge de la batterie à travers l'enroulement de champ, corrigeant le mode de fonctionnement en fonction de la température, protection du circuit, autodiagnostic et autres .Sur de nombreux relais-régulateurs de tracteurs et de camions, la possibilité de réglage manuel de la tension de stabilisation est également mise en œuvre.Ce réglage s'effectue à l'aide d'une résistance variable (dans les appareils vibrants - à l'aide d'un ressort) au moyen d'un levier ou d'une poignée placée à l'extérieur du boîtier.
Les régulateurs se présentent sous la forme de petits blocs montés directement sur le générateur ou à un endroit pratique sur le véhicule.L'appareil peut être connecté à l'OVG et/ou à la sortie du générateur, ou à la section du réseau de bord où une tension stabilisée est requise.Dans ce cas, une borne de l'OVG doit être connectée au "+" ou au "-" du réseau de bord.
Relais régulateurs de tension pour installation à l'extérieur du générateur
Problèmes de sélection, de diagnostic et de remplacement des relais régulateurs de tension
Divers dysfonctionnements peuvent survenir dans les relais-régulateurs, qui se manifestent dans la plupart des cas par l'absence de courant de charge de la batterie et, au contraire, par un courant de charge excessif de la batterie.Le contrôle le plus simple du régulateur peut être effectué à l'aide d'un voltmètre : il suffit de démarrer le moteur et de le laisser tourner à une fréquence de 10 à 15 tr/min et avec les phares allumés pendant 2 500 à 3 000 minutes.Ensuite, sans réduire la vitesse et sans éteindre les phares, mesurez la tension aux bornes de la batterie - elle doit être de 14,1-14,3 volts (pour 24 volts deux fois plus élevée).Si la tension est bien inférieure ou supérieure, c'est l'occasion de vérifier le générateur, et s'il est en ordre, de remplacer le régulateur.
Un relais-régulateur du même type et du même modèle que celui installé précédemment doit être remplacé.Il faut surtout faire attention à l'ordre de connexion du régulateur au réseau de bord (à quelles bornes du générateur et autres éléments), ainsi qu'à la tension et aux courants d'alimentation.Le remplacement de la pièce doit être effectué conformément aux instructions, les travaux ne peuvent être effectués que lorsque le moteur est arrêté et que la borne est retirée de la batterie.Si toutes les recommandations sont suivies et que le régulateur est correctement sélectionné, il commencera immédiatement à fonctionner, assurant le fonctionnement normal du système électrique.
Heure de publication : 13 juillet 2023