Схема подключения через пятиконтактное реле

Тюнинг ВАЗ 2109

Многие доработки в части электрооборудования автомобиля включают в себя применение силовых реле. В этой статье рассмотрены принцип работы и несколько примеров реле, применяемых в автомобилях. Данная статья пригодится всем любителям доработок тюнинга в части электрооборудования автомобиля.

Приведем основные характеристики отечественных реле:

• Номинальное напряжение: 12В
• Управляющий ток: не более 0,2А
• Напряжение срабатывания: не менее 8,0В
• Напряжение отпускания: 1,5 — 5,0В
• Наибольший коммутируемый ток: 30А
• Сопротивление управляющей обмотки: 80±10 Ом

Исполнения отечественных реле:

• 90.3747-10 — пластмассовый корпус без ушка крепления
• 90.3747 — пластмассовый корпус с ушком крепления
• 113.3747 — металлический корпус с ушком крепления
• 113.3747-10 — металлический корпус без ушка крепления
• 111.3747 — металлический корпус с ушком крепления
• 111.3747-10 — металлический корпус без ушка крепления.

Реле необходимо использовать в случаях, когда требуется коммутация больших токов нагрузки (20-40А), а это больше чем выдает управляющий выход (обмотка управляющей цепи реле обычно потребляет не более 0,2А)

Выпускаются реле с 4-мя и 5-ю контактами.

Силовые реле имеют контакты обмотки, управляющей работой силовых контактов (85 и 86 контакты), и сами силовые контакты (30, 87 и 87а).

Принцип работы силового реле следующий. Напряжение подается на управляющие контакты реле (обмотку), обмотка притягивает силовые контакты реле друг к другу, реле срабатывает и замыкает (или размыкает) электрическую цепь своими силовыми контактами. Если отсутствует напряжение на контактах управляющей обмотки реле, контакт номер 30 постоянно замкнут на контакт номер 87а. Если на управляющую обмотку реле подать напряжение, то контакт номер 30 отключается от контакта номер 87а и подключается к контакту с номером 87. Один из контактов, 87а или 87, могут отсутствовать. В этом случае реле работает или только на замыкание, или на размыкание силовой цепи.

Некоторые импортные реле между 85-м и 86-м контактами имеют гасящие диоды или резисторы, а бывает и то, и другое. Эти элементы защищают управляющие цепи от перегрузок в моменты работы контактов реле.

Если на корпусе реле нанесен символ диода, это значит, что при подключении такого реле необходимо соблюдать полярность контактов управления.

Необходимо обращать внимание на маркировку и расположение контактов на реле, так как некоторые производители выпускают реле с нестандартным расположением контактов.

Необходимо отметить, что при длительной работе реле в режимах максимальных нагрузок искра, проскакивающая при коммутации контактов создает нагар между этими контактами, из-за чего управляемое устройство может не работать или работать некорректно. В месте плохого контакта при протекании тока выделяется избыточное тепло, ток в силовых цепях растет, что влечет за собой разогрев места плохого контакта в подключаемой цепи, и в дальнейшем происходит оплавление пластиковых деталей мест крепления этих контактов. Места крепления контактов рел еоплавляются, что приводит к их смещению относительно своего стандартного положения, и из-за появления зазоров между контактами начинается искрение, и в результате этих процессов место контакта еще больше разогревается.

Импортные реле считаются более надежными, отечественные реле являются менее герметичными и износостойкими.

При выборе реле надо обращать внимание на покрытие контактов реле и разъема, куда вставляется реле. Наиболее предпочтительными являются реле с лужеными контактами.

Бесконтактные реле

Как упоминалось в статьях вышедших ранее, обычные электромагнитные реле имеют свои недостатки. Их самым слабым местом являются контакты, которые пригорают, разрушаются во время переключений, а также подвержены коррозии. Чтоб устранить этот недостаток были сконструированы бесконтактные реле.

Они основаны на нелинейных полупроводниковых элементах и имеют ряд преимуществ, а именно:

• Более длительный срок службы и повышенная надежность;
• Более высокое быстродействие;
• При размыкании цепи не образуют дугу и искрообразование;

Давайте рассмотрим наиболее распространенные виды таких устройств.

Полупроводниковые и электронные реле

Полупроводниковые и электронные реле аналогичны по своему устройству полупроводниковым и электронным приборам. Они имеют всего лишь два состояния: открытое (проводящее) и закрытое (не проводящее).

Электронное реле

Оно имеет достаточно большое входное сопротивление, сопоставимое с сопротивлением разомкнутых контактов, при условии отсутствия положительного управляющего сигнала на сетке и отрицательного напряжения смещения, которое закрывает электронную лампу.

Если подать достаточно большое сеточное напряжение, лампа откроется и через нее начнет протекать ток, который будет определятся нагрузкой. При этом сопротивление лампы достаточно велико, что является существенным недостатком такого типа устройств.

Транзисторное реле

Схема его изображена ниже:

Принцип действия аналогичен электронному. Но его главным достоинством, по сравнению с электронным, есть его относительно небольшое сопротивление при открытом состоянии, а недостатком – относительно малое сопротивление при закрытом состоянии.

Тиристорное реле

Схема показана ниже:

При подаче импульса на управляющий электрод тиристор откроется и тем самым замкнет цепь. Такой вид является наиболее перспективным, но при применении обычного тиристора не возможно коммутировать постоянные токи, поскольку он останется открытым даже при снятии управляющего импульса. Чтоб закрыть тиристор необходимо или отключить анодное напряжение или приложить обратное напряжение. Но с появлением полностью управляемых тиристоров эта проблема уже практически решена.

Электронное реле времени

Их применяют вместо механических реле времени с часовым механизмом. В данной цепи выдержка времени создается цепью заряда конденсаторов от источника постоянного тока Е (на рисунке ниже):

Обмотку промежуточного реле РП подключают к источнику питания через триод (электронную лампу). Если ключ К замкнут, то конденсатор С зарядится до напряжения источника Е и электронная лампа будет заперта. Как только ключ К разомкнется, конденсатор С начнет разряжаться через резистор R с постоянной времени τ = CR. Напряжение на сетке триода будет падать и ток в обмотке реле РП будет возрастать, как только он достигнет значения тока срабатывания, реле сработает и замкнет нужный контакт. Соответственно время срабатывания РП можно варьировать путем подбора резистора и конденсатора.

Магнитные реле

Действие таких реле основано на изменении проницаемости магнитной ферромагнетиков при насыщении. При ненасыщенном сердечнике, индуктивное сопротивление обмотки велико, при насыщенном – мало. Выполняют такие реле на магнитных усилителях имеющих внешнюю положительную обратную связь или с самонасыщением и работающих в релейном режиме (Кос ≈ 1).

Несмотря на свои достоинства, бесконтактные реле имеют и свои недостатки:

• Относительно небольшая коммутируемая мощность;
• Сопротивление в разомкнутом состоянии сравнительно с электромагнитным выше, а разомкнутом ниже;
• Довольно чувствительны к перегрузкам, а также к различного рода помехам;

Поэтому при применении таких устройств нужно учесть все эксплуатационные и технико – экономические условия и сопоставить различные варианты.

Проверка реле регуляторов с помощью тестера

Электромагнитное реле – это электромеханическое устройство, которое при воздействии на него тока замыкает или размыкает механические контакты. А те, в свою очередь, замыкают электрическую цепь, обычно с большими токами, по сравнению с управляющим сигналом.

Принцип действия

По существу реле – это электромагнит. Когда на катушку подается управляющее напряжение, то стержень притягивает якорь, производя, таким образом, переключение цепи.

Реле бывают трех видов:

• с нормально замкнутыми контактами;
• с нормально разомкнутыми;
• перекидывающиеся.

При подаче управляющего сигнала на устройство с нормально замкнутыми коннекторами, они размыкаются, при отсутствии сигнала замыкаются. У реле с разомкнутыми коннекторами все наоборот. Напряжение на обмотке присутствует, клеммы замыкаются, отсутствует – размыкается.

В перекидывающихся моделях имеется две группы коннекторов, одни нормально замкнутые, другие нормально разомкнутые. У них имеется общая клемма. При подаче тока на обмотку контакты переключаются с одного положения на другое.

Проверка работоспособности

На корпусе каждого реле изображена схема с номерами контактов и номиналом управляющего напряжения. Прямоугольник с выводами 85 и 86 означает катушку. Поэтому при измерении параметров обмотки нужно подключаться к ним. Другие выводы с номерами 30, 87 и 87а (88) являются ключом переключения внешней цепи.

Как тестер реле регуляторов и любого другого электромагнитного реле удобно использовать цифровой мультиметр. Это связано с тем, что он может измерять ток, напряжение и сопротивление.

Так как работоспособность устройства зависит в первую очередь от исправности обмотки, проверка начинается с измерения сопротивления катушки. Его значения лежат в пределах от нескольких десятков Ом до нескольких сотен Ом.

Для этого мультиметр переключателем переводим в режим измерения сопротивления. К выводам 85, 86 подсоединяем измерительные щупы, снимаем показания. Если сопротивление в пределах нормы, то надо проверить состояние управляемых выводов.

В реле с нормально замкнутыми контактами 30 и 87, при измерении сопротивления между ними, мультиметр должен показать 0 Ом. С нормально разомкнутыми контактами 30 и 87 сопротивление между ними должно быть равно бесконечности. При подаче управляющего напряжения на выводы катушки 85 и 86 все должно поменяться с точностью наоборот.

Иногда известен только ток срабатывания, тогда измеряется сопротивление катушки. После этого показания мультиметра умножаются на ток срабатывания, и получается управляющее воздействие обмотки. Затем, подавая вычисленное напряжение, можно проверять контактную группу, как было описано выше.

На обмотку реле переменного тока можно подавать только переменное напряжение.

После проверки реле, если есть потребность и возможность регулировки контактов сделайте это. В противном случае – замените весь прибор. Его установку и извлечение нужно осуществлять при отключенном питании устройства.

Применение в автомобиле

Наиболее часто с коммутационными устройствами приходится сталкиваться автомобилистам. Речь идет о реле регулятора генератора (стартера). О нем вспоминают, когда двигатель перестает заводиться и выясняется, что аккумулятор разряжен. Одной из причин этого является неисправность регулятора.

На старых автомобилях для поддержания постоянства напряжения использовался регулятор, состоящий из трёх устройств — стабилизатора напряжения, ограничителя тока и реле обратного тока. Регулятор не позволяет аккумулятору перезаряжаться, что продлевает срок его службы.

Он бывает встроенный в щеточный блок стартера или выполняется как отдельный модуль. Его неисправность может перезарядить или не дозарядить аккумулятор. В первом случае будут видны потеки на корпусе, начнет выкипать электролит, что приведет к падению напряжения ниже 12 вольт. Во втором значения изначально будут ниже допустимого. Как результат, двигатель не заведется.

Проверка регулятора стартера

Чтобы проверить реле регулятор стартера, не снимая его с автомобиля, можно воспользоваться мультиметром, прозвонить все подходящие к нему провода. Для этого они предварительно отключаются от регулятора. Мультиметр переводится в режим измерения сопротивления, проверяются отключенные провода.

Если все в норме, то проводники возвращают на место. Замеряется напряжение на клеммах аккумулятора при выключенном двигателе. Мультиметр переводится в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне от 0 до 20 Вольт. Щупы цепляются к клеммам аккумулятора. Прибор должен показывать 12,2-12,7 V.

Если 12 вольт и ниже, то его надо подзарядить.

Затем двигатель надо завести и снова проверить с теми же измерениями. Если напряжение в диапазоне 13,2-14 V, то это норма. Добавляем обороты двигателя до 2000 в минуту и опять замеряем. В норме мультиметр должен показывать в пределах 13,6-14,2 V. Еще добавляем оборотов до 3500 в минуту.

Снимаем показания. Они не должны превышать 14,5 Вольта. Если значение не меняется и остается 12,7 Вольт, как при выключенном двигателе или даже уменьшается, значит, неисправен реле регулятор. Поэтому его нужно заменить. При превышении 14,5 Вольт регулятор также надо поменять.

Иногда возникает вопрос, как проверить реле мультиметром, если нет доступа к регулятору. Тогда надо его снять, а для проверки необходимо иметь в дополнение к тестеру зарядное устройство с регулятором напряжения и лампочку.

Из них собирается следующая схема. Зарядка подключается к входным клеммам регулятора, а лампочка к выходным (толстым). Мультиметром контролируется напряжение на входе регулятора. Зарядкой меняем напряжение в пределах от 12 до 15 вольт. Лампочка должна погаснуть при 14,5 вольтах. Если этого не произошло, регулятор неисправен и подлежит замене.

Проверка втягивающего реле

Когда аккумулятор заряжен, а двигатель не заводится, то нужно проверить стартер.

Если генератор крутится, а двигатель нет, то в таких случаях обязательно делается проверка втягивающего реле электродвигателя и бендикса. Для этого необходимо снять стартер. После этого зачищают все контакты, и мультиметром измеряют сопротивление обмотки реле.

Если значение равно бесконечности, то обмотка перегорела. В этом случае необходимо перемотать катушку или заменить ее. Прибор показывает несколько десятков Ом, значит, обмотка цела.

Затем проверяется ее работоспособность. Плюсовую клемму аккумулятора с помощью прикуривателя присоединяют к соответствующей клемме реле. А минус подключают к корпусу стартера. Должен быть слышен щелчок, тогда устройство исправно, иначе его нужно разобрать и проверить механическую часть.