ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО РЕЛЕ?
В любой электрической цепи автомобиля есть реле. Для чего они существуют? В автомобиле присутствует большое количество электрических элементов большой мощности:
■ стартер;
■ клаксон;
■ вентилятор системы охлаждения двигателя;
■ и многие другие.
При отсутствии реле в схеме управления этими элементами большой ток проходил через кнопки которыми управляются данные элементы, и это приводило бы к их оплавлению. Либо эти кнопки нужно было делать массивными, чтобы они могли выдержать такой ток.
Провода подводимые к кнопкам управления, также нужно было использовать большего сечения, что отрицательно сказывалось бы на цене и весе автомобиля.
Реле существуют с целью управления большими токами при помощи малых токов.
ПРИНЦИП РАБОТЫ РЕЛЕ.
Классическое реле имеет 4 контакта. Каждый контакт реле имеет свой номер:
■ 30 "+" постоянное напряжение от АКБ.
■ 85 "+" от кнопки управления реле.
■ 86 "—" (земля, масса).
■ 87 "+" цепь идущая к исполнительному устройству при срабатывании реле (клаксон, стартер и т.д.)
При подаче напряжения на контакт 85, происходит замыкание контактов 87 и 30 и таким образом ток идет на к исполнительному устройству. При отключении подачи напряжения, контакты 87 и 30 размыкаются. Это принцип работы нормально разомкнутого реле.
ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕЛЕ.
Обычно проверка реле большинством автолюбителей сводится только проверке его срабатывания и на основании этого делается вывод о работоспособности реле. Алгоритм более правильной проверки приводится ниже и он состоит из трех последовательных шагов. Если реле проходит все эти этапы, можно сделать вывод, что оно работоспособно.
■ Шаг 1.
Соедините контакт 86 (на схеме контакт 3) с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи. На короткое время соедините контакт 85 (на схеме контакт 5) с положительной клеммой аккумуляторной батареи. Реле щелкает?
Да — Проходим к следующему шагу проверки.
Нет — Замените реле.
■ Шаг 2.
Измерьте сопротивление между контактами 30 и 87 реле. (на схеме контакты 1 и 2) Оно бесконечное?
Да — Проходим к следующему шагу проверки.
Нет — Замените реле.
■ Шаг3.
Соедините контакт 85 с положительной клеммой аккумуляторной батареи и контакт 86 (на схеме контакты 5 и 3) с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи. Измерьте сопротивление между контактами 30 и 87 реле. (на схеме контакты 1 и 2). Оно меньше, чем 1Ω?
Да — Реле исправно.
Нет — Замените реле.
В качестве дистанционного силового коммутатора для включения таких серьезных потребители тока в автомобиле, как, вентилятор, радиатора или обогрев стекла выступает реле.
Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь. В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.
Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит.
Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.
Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».
Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.
МАТЕРИАЛ И ТИП ВЫВОДОВ :
Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.
ПЛЮС И МИНУС ПИТАНИЯ :
Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.
В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод.
Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.
Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться.
Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.
Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).
На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.
Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.
Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.
Тема: что делать если оборвалась обмотка катушки, как проверить на обрыв.
Когда обрывается электрическая обмотка, по которой протекает ток, то или иное устройство обычно выходит из строя (так как любые обмотки как правило играют важную функциональную роль в работе электрических приборов). Давайте с Вами рассмотрим данную проблему более тщательно, выяснив для себя важные моменты. Итак, в большинстве случаев обмотка из медного провода используется в трансформаторах, электродвигателях и электрогенераторах, клапанах, электромагнитах, реле, контакторах, катушках индуктивности и т.д.
Наиболее значимым физическим эффектом, которым обладают электрические катушки является индукция электромагнитных полей. Именно когда электрический ток протекает через обмотку провода вокруг неё образуется достаточно интенсивное электромагнитное поле, что даёт возможность влиять, как на механическое движение, так и на генерацию электродвижущей силы (наводимой на другой обмотке, находящаяся рядом). Следовательно при обрыве обмотки обрывается контакт и движение электрического тока прекращается, в результате чего прекращаются процессы взаимодействия с электромагнитными полями.
Как можно вычислить обрыв обмотки? Проверив её на целостность, предварительно прозвонив её тестером. Но не всё так просто. Одно дело, когда электрическая обмотка просто оборвалась в результате отгарания или механического повреждения. И другое дело случаи, когда устройство, содержащее обмотку, подвергается периодическому перегреву. В результате чего нарушается качество изоляционного покрова обмотки (происходит постепенное разрушение изоляционного лака). Это ведёт к появлению короткозамкнутых витков, что способствует ещё большему нагреву катушки с последующим выходом её из строя. То есть, происходит отгарание провода (или вовсе выгорание всей обмотки) и обрыв катушки.
Если электрическая катушка с обмоткой находится на устройстве, для проверки её необходимо выпаять (что бы исключить прозвонку через другие электрические цепи прибора). И только когда обмотка электрически не связана с другими цепями её можно прозванивать тестером на внутреннее сопротивление. Если оно есть (при отсутствии короткозамкнутых витков), значит с Вашей обмоткой всё нормально, она рабочая. Если же тестер, прозвонка не показывает сопротивление, величина которого зависит от длины провода обмотки, её сечения, материала (хотя в основном используется медь) значит Ваша обмотка имеет обрыв.
Исходя из практики достаточно большое количество обрывов обмоток связано со следующими причинами – это плохая пайка концов обмотки к клеммным выводам устройства, перегорание провода в наиболее уязвимых местах (места частого перегиба, ранее механически повреждённого), случайное механическое повреждение при неправильной эксплуатации, профилактических работах, перегрев устройства с обмоткой при коротких замыканиях и токовых перегрузках.
Чаще всего обрыв обмотки находиться в месте самих выводов этой самой обмотки, месте их спая с проводом, удлиняющих эти самые выводы. Такие обрывы легко находить и устранять, они видны не вооружённым взглядом. Их просто обратно спаивают и изолируют при необходимости. Гораздо хуже дело обстоит, когда этот самый обрыв обмотки произошёл внутри самой обмотки. Тут уж нужно будет подумать, что будет проще, либо размотать катушку до места обрыва, его устранить и намотать провод обратно, либо просто заменить обмотку на новую (перемотав её), либо же вовсе заменить всё устройство, содержащее эту самую обмотку.
