Relee

Teemad:

Sissejuhatus
Relee ahelad
Mõõtmised välja- ja sisselülitatud releega
Veaotsing
Relee asukohad

Eessõna:
Releed kasutatakse sageli autoelektroonikas tarbijate toiteahelas, mille kaudu voolab palju voolu. Mida suurem on voolutugevus, seda paksem on juhtmed tuleb teha. Traadi läbimõõt määrab maksimaalse lubatud voolu. Tahame võimalikult palju vältida jämedaid juhtmeid, sest vastasel juhul muutuvad juhtmestikud liiga suureks ja häireteks. Teine ja veelgi olulisem näide releede kasutamisest on juhtimine ECU abil. Suur vool on seotud suurema soojusega. Soovime hoida soojust ECU-st nii palju kui võimalik. Releega juhitavate elektriliste komponentide näited on järgmised:

Mootori jahutusventilaator;
Sarv;
Tagaklaasi soojendus;
ECU-d;
Pihustid ja süütepool (bensiinimootor);
Kütuse suurendamise pump;
Tumedad, kõrged ja/või udutuled.

Järgmised kaks pilti näitavad relee skeemi ja tõelise relee pilti. Releel leiame neli standardsete DIN-koodidega ühendust:

Juhtvoolu sisend (86)
Juhtvoolu väljund (85)
Põhivoolu sisend (30)
Põhivoolu väljund (87)

Relee muudab väikese juhtvoolu suureks põhivooluks. See on standardlause, mida paljud õpilased ja tehnikud oskavad hääldada. Kui releeahelas on vaja mõõtmisi teha, tekib inimestel sageli kodeering segadusse: kuhu voolab juhtvool ja põhivool? Ja kuidas peaks mõõtmisi tegema, et kontrollida, kas relee töötab korralikult? Järgmistes lõikudes kirjeldatakse, kuidas relee töötab, milliseid pingeid peaksite korralikult töötaval releel mõõtma ja kuidas rikkeid leida.

Allolev pilt näitab keelatud ja lubatud releed.

Relee keelatud:
Lüliti (punane korpus) asub skeemil relee väljundi (klemm 85) ja aku (kere) maanduse vahel. Tegelikkuses võib see lüliti asuda armatuurlaual, näiteks udutulede lüliti.
Relee lubatud:
Hetkel, kui juht lülitit kasutab, sulguvad kontaktid. See sulgeb vooluahela juhtvoolu poolel. Vool voolab aku plussist läbi 86, relee pooli ning läbi 85 ja lüliti maandusele. Kuna vool liigub läbi mähise, muutub see magnetiliseks ja sulgeb lüliti tihvtide 30 ja 87 vahel. Ka seal tekib nüüd suletud ringkond. Põhivool voolab läbi aku plussi, kaitsme kaudu relee klemmile 30, misjärel juhitakse vool tarbijale klemmi 87 kaudu. Tarbija lülitub sisse.

Sageli on piltidel tarbijana lamp. Tegelikkuses võivad need muidugi olla muud elektritarbijad/ajamid. Releeahela puhul pole vahet, millist tüüpi tarbijat juhitakse.

Juhtvool läbi relee on tavaliselt vahemikus 150–200 mA (0,15–0,2 A). Peavool võib olla kuni 20 või 50 A. Maksimaalne lubatud põhivool on sageli märgitud relee korpusel.

Relee ahelad:
Releega lülitatakse sisse nõrkvoolu juhtvool lülitiga, mida saame käsitsi juhtida, või a juhtseade (ECU). ECU-ga vooluringi leidub enamikus kaasaegsetes sõidukites.

Relee võib olla positiivne või maandatud. Relee tööks pole vahet, kas see lülitatakse sisse toiteallika või maanduse sisselülitamisega: niipea, kui relee saab plussi ja miinuse, läheb vool läbi mähise. Kolm allolevat pilti näitavad maandusahelat lüliti ja ECU-ga ning positiivset vooluringi.

Versioonidel, milles juhtseade lülitab juhtvoolu sisse ja välja, on mitmeid eeliseid:

Juht saab anda juhtseadmele käsu tarbija sisse lülitada. Seda saab teha armatuurlaual asuva lülitiga või digitaalse pardaarvuti kaudu (võimalik, et ka multimeediumiekraani kaudu);
ECU saab relee ise sisse ja välja lülitada vastusena anduri signaalile (nt: mootori temperatuur kõrge, ventilaator sisse) või lülitage kütusepump välja, kui turvapadja ECU registreerib õnnetuse. ECU juhtimine tagab seega mugavuse, aga ka suurema ohutuse.

Selle joonise diagrammidel loetakse klemm 86 sisendiks ja 85 väljundiks. Praktikas näeme regulaarselt, et tootjad pööravad neid kontakte: 85 volti siseneb 12 ja 86 on maandusega ühendatud. Seejärel saab relee uuesti ühendada positiivse või maandusega. Seda saab sageli vaadata skeemilt, vastasel juhul näitavad mõõtmised, kuidas relee on sõidukis ühendatud.

Mõõtmised välja- ja sisselülitatud releega:
Sissejuhatuses kirjeldatakse, kuidas luuakse juhtvool ja põhivool. Kui tarbija enam ei tööta, loetakse tavaliselt kõigepealt veamälu ja mõõdetakse tarbija pinge. Kohe V4 mõõtmine saab kindlaks teha, kas toiteallikas või maanduses on üleminekutakistus või katkestus. Kui juhe on katki, siis a kaitsme on defektne või lüliti jääb "avatud" asendisse, mõõdame V3 ja/või V4 väärtust, mis ei ole võrdne 0 voltiga: teisisõnu, midagi toimub. See jaotis näitab näidismõõtmisi relee pingete kontrollimiseks. Eeldame olukorda, kus 86 on juhtvoolu poole sisend ja 85 väljund. Eelmises lõigus selgitati, et tootjad muudavad selle mõnikord vastupidiseks.

Relee keelatud:
See tekst käsitleb neljal pildil näidatud mõõte. Väljalülitatud releega mõõdame multimeeter pinge neljal kontaktil (86, 85, 30 ja 87) maapinna suhtes (kere või alligaatori klambriga aku maandusklemmile).

Mõõtmine 1: relee juhtvoolu külje sisend (kontakt 86) sisaldab 12 volti (või tarbesõiduki puhul 24 volti);
Mõõtmine 2: pinget ei tarbita väljalülitatud releega, seega on see kontaktil 12 85 volti;
Mõõtmine 3: 30 volti on peavoolupoolse külje sisendis (kontakt 12);
Mõõtmine 4: kuna releel pole pinget, on relees olev lüliti avatud ja kontaktil 87 on pinge 0 volti.

Terminal 86:	12 v
Terminal 85:	12 v
Terminal 30:	12 v
Terminal 87:	0 v

Relee lubatud:
Lüliti on suletud. Klemmid A1 ja A2 on omavahel ühendatud. Juhtahel suletakse ja juhtvool hakkab voolama. Kui relee on sisse lülitatud, mõõdame uuesti nelja kontakti (86, 85, 30 ja 87) pinget maanduse suhtes.

Mõõtmine 1: relee juhtvoolupoolse sisendis (kontakt 86) on 12 volti;
Mõõtmine 2: pinge kulub sisselülitatud relee korral ja muundatakse magnetismiks, seega on see 0,1 volti kontaktil 85;
Mõõtmine 3: 30 volti on peavoolupoolse külje sisendis (kontakt 12);
Mõõtmine 4: kuna relee on pinge all, on relee lüliti suletud ja kontaktil 87 on pinge 12 volti.

Terminal 86:	12 v
Terminal 85:	0,1 v
Terminal 30:	12 v
Terminal 87:	12 v

Veaotsing:
Kui tarbija / täiturmehhanism ei tööta korralikult, saame mõõta releeühenduste pingeid, et teha kindlaks rikke põhjus. Kui relee ei lülitu sisse, võib põhjuseks olla rikkis relee, aga kui kaitse on rikkis ja relee ei saa sisendpinget, ei saa ta midagi lülitada. Neljaga mõõdud releel (alati maanduse suhtes) saame palju välistada ja täpsemalt otsida täpset katkestust.

Viga 1: relee ei lülitu sisse
Relee on lüliti abil maandusega ühendatud, kuid juhtvool ei voola. Selle tulemusena ei voola põhivool. Pinge kontaktil 87 jääb 0 volti. See annab aluse relee teiste kontaktide mõõtmiseks. Pärast sisselülitamist mõõdetakse tihvtide 86 ja 85 pingeerinevus ja siin mõõdetakse 12 volti. Sellises olukorras mähis katkeb.

Korralikult töötava relee pingevahe on 12 volti, kuna pinge on ära kasutatud. Selle mõõtmisega tundub, et see on okei, kuid see pole nii. Katkestatud mähisega mõõdame ka 12 volti, sest mõõtetihvtidel mõõdetakse 12 volti erinevust: 12 volti siseneb punasesse mõõtetihvti ja must mõõtetihvt - läbi suletud lüliti - loeb 0 volti.

Kui kahtlustatakse, et relees olev mähis on katki, saab mõõta takistust. Relee tuleb lahti võtta ja see ei tohi enam toiteahelasse kuuluda. Saame mõõta takistust tihvtide 86 ja 85 vahel eraldi releeühendustel.

takistus läbi mähise: umbes 60 kuni 80 oomi: OK
takistus läbi mähise: lõpmatult kõrge (1. või OL): katkestus

Viga 2: relee ei lülitu sisse
Lüliti (punane korpus) kasutamisel või pärast ECU sisselülitamist jääb tarbija väljalülitatuks. Pin 85 mõõtmine mõõdab maapinna suhtes 12 volti. Sellest saame järeldada, et poolis pole pinget kulunud, mistõttu pole mähis muutunud magnetiliseks.

Vahe mõõtmine lüliti kontakti 85 ja kontakti A1 vahel näitab, kas juhe on katkenud või kas probleem ilmneb lülitis:

Pinge erinevus 85 ja A1 vahel: 12 volti: juhe katki
Pinge erinevus 85 ja A1 vahel: 0 volti: probleem pole juhtmes.

Kui juhe on korras, on juhtme mõlemal küljel 12 volti, mis tähendab, et me mõõdame erinevust 0. Kui mõõdame lüliti vahel 12-voldist erinevust (A1 võrreldes A2-ga), siis on katkestus lülitis. Teisisõnu: lüliti jääb avatuks. Mõõdame seda 12 volti ka siis, kui lülitit ei tööta.

Viga 3: tarbija jääb sisselülitatuks.
Võimalik kliendi kaebus on see, et sõiduki jahutusventilaator jätkab tööd, kuigi sõiduk on mõnda aega pargitud ja lukustatud. Klient märkas seda ventilaatorist kostva müra järgi. Teine võimalus on, et klient teatab lekkevoolu probleemist: aku on pärast suhteliselt lühikest seiskamist alati tühi, samas kui aku ja laadimissüsteemi seisukord on korras. Räägime siis sellest lekkevoolvõi a salatarbija.

Mõõtmised näitavad, et juhtvoolu ei voola (kontaktil 85 on 12 volti), kuid voolab põhivool.

Sel juhul on põhjuseks "kleepuv" relee lüliti. Lüliti 30 ja 87 vahel jääb suletuks, kuigi mähis ei ole magnetiline. Põhjuseks võib olla vanadus, kus kontaktid põlevad.

Rike 4: relee lülitub sisse, kuid tarbija ei tööta
Relee sisselülitamisel kuulete enamikul juhtudel lülitit 30 ja 87 vahel. Pin 86 on maandusega võrreldes 12 volti ja kontaktil 85 0,1 volti. See tähendab, et voolab juhtvool ja mähises olev pinge kulub ära. Juhtimisahel on seega korras.

Pin 30 on maandusega võrreldes 0 volti. Relee on peavooluahela sulgenud, aga kui sinna midagi ei lähe, ei saa midagi läbi lülitada. Sel juhul on kaitsme defektne.

Een kaitsme ei lähe lihtsalt katki. Kaitsme kaudu on olnud liiga suur vool, mistõttu on oluline otsida põhjust. Näiteks võib kaitsmega olla ühendatud liiga palju tarbijaid (mõelge tarvikute mitmele 12-voldisele ühendusele) või varem on paigaldatud vale väärtusega kaitsme.

Rike 5: relee lülitub sisse, kuid tarbija ei tööta
Kui pinged relee neljal ühendusel on õiged, võite olla kindel, et relee juhitakse õigesti, sisendpinged on õiged ja relee töötab korralikult. Pinge kontaktil 87 muutub relee sisselülitamisel 12 volti ja väljalülitamisel jälle 0 volti.

Kui tarbija ei tööta, on suur tõenäosus, et tarbija ise on vigane või on relee ja tarbija või tarbija ja maanduse vaheline juhe katki. Sel juhul annab tõrke asukoha kindlakstegemiseks lahenduse tarbija V4 mõõtmine.

Kui tarbija pinge on võrdne aku pingega, st 12 volti, on tarbija defektne. Selles näites on hõõgniit lamp katki.

Viga 6: relee lülitub sisse, tarbija töötab, kuid mitte piisavalt hästi
Tarbija küll töötab, aga poole võimsusega. Lambis tunneb selle ära nõrga valguse järgi, mis on eriti märgatav siis, kui põleb mitu lampi ja üks neist erineb eredalt. Tarbijaks võib olla ka aeglaselt pöörlev elektrimootor või liiga vähe heli tekitav sarv. Sel juhul sisestame a V4 mõõtmine välja põhivoolusektsiooni. Relee lülitab tarbija sisse, nii et me ei pea keskenduma juhtvoolu osale.

Alumises vasakpoolses pildis oleva V4 mõõtmisega näeme, et lamp põleb 9 volti ja aku pinge on 12 volti. V3-s (positiivsest akust positiivsele lambile) mõõdetakse pingeerinevust 3 volti. See kaob positiivses vooluringis. Järelmõõtmised näitavad, kas pingekadu esineb enne releed, relees või pärast releed (kontaktide 87 ja B1 vahel). Paremal all olev pilt näitab, et relee pingeerinevus (30 võrreldes 87-ga) on 3 volti. Pingekadu tekib relees. Lüliti kontaktid on määrdunud või põlenud, põhjustades üleminekutakistust.

Jätka:
Põhjaliku veakirjelduse ja suurte piltide tõttu on siin toodud erinevate rikete ja põhjuste kokkuvõte:

salvestamine 1: relee ei lülitu sisse, kuna relee mähis on katki. Vool ei saa enam läbi mähise voolata, mis tähendab, et mähis ei saa enam muutuda magnetiliseks. Katkestuse saab tuvastada takistuse mõõtmisega: umbes 60–80 oomi on hea, lõpmatult kõrge tähendab katkestust;
salvestamine 2: relee ei lülitu sisse, kuna lüliti kontakti 85 (juhtvoolu väljund) vaheline juhe on katkenud. Sellisel juhul jääb kontakti 85 pinge 12 volti, isegi kui see on sisse lülitatud;
salvestamine 3: relee jääb kinni, mistõttu tarbija jääb sisselülitatuks. Pinge kontaktil 87 jääb 12 volti, isegi kui relee ei ole aktiveeritud. Seda võib märgata nähes või kuuldes, kuid "vaikses" (salajane) tarbija, aku on tühi;
salvestamine 4: relee lülitub sisse, kuid tarbija ei tööta rikkis kaitsme tõttu;
salvestamine 5: kuna tarbijal on defekt, siis see enam ei tööta. Releel olevad neli mõõtmist välistavad, et see on juhtseade;
salvestamine 6: üleminekutakistus tagab, et tarbija / täiturmehhanism ei tööta hästi. V4 mõõtmist saab kasutada üleminekutakistuse asukoha tuvastamiseks. Näites mõõdetakse lüliti pingeerinevust 30 ja 87 vahel, mis näitab, et relees on üleminekutakistuse tõttu pingekadu.

Järeldus:
Kuus võimalikku rikete põhjust, mida võime sõidukites kohata, näitavad teadmiste ja oskuste tähtsust relee pingete mõõtmiseks. Nelja ühenduse mõõtmine annab kiiresti otsimissuuna ja kiiresti saab teada, kas sisend- või väljundjuhtvoolus, põhivoolu sisendis või väljavoolus või relees on midagi valesti.

Relee asukohad:
Releed paigaldatakse sageli autos ühte kohta. See võib olla kaitsmekarbis (nagu on näidatud pildil) või eraldi releeplaadil. Mootoriruumi võivad olla paigaldatud ka releed, näiteks mootori jahutusventilaatori relee. Relee asendid leiate auto kasutusjuhendist ja/või töökoja dokumentatsioonist.

Seotud lehed: