antibotan.com

ВСЕУКРАЇНСЬКИЙ СТУДЕНТСЬКИЙ АРХІВ

ОБЛАДНАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ АВТОМОБІЛЯ.




Тип роботи:
Курсова робота
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Предмет:
Електрообладнання
Вартість:
7 балів

Посилання на дану роботу:

http://antibotan.com/file.html?work_id=202277


Опублікувати посилання:

Завантажень:

0


Частина тексту файла:

1. КУРСОВИЙ ПРОЕКТ ОБЛАДНАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ АВТОМОБІЛЯ Розрахунково-пояснювальна записка Для заданого, згідно з варіантом у табл. 1.1, набору автомобільного електрообладнання вибрати його тип. Розрахувати струмове навантаження генератора. Вибрати тип генератора та його випрямний блок. Для вибраного генератора вибрати тип регулятора напруги та сформувати схему генераторної установки. Вибрати проводи електропостачання та типи джгутів для всіх споживачів, заданих у варіанті, з врахуванням заданого температурного діапазону експлуатації. Вибрати захисне обладнання для вказаних у варіанті споживачів. Розрахувати та вибрати акумуляторну батарею. Графічна частина Повна схема генераторної установки з регулятором напруги, акумуляторною батареєю, схемою електропостачання споживачів з показом вибраних запобіжників. Графіки напруги генератора зі зміною швидкості обертання та навантаження. Таблиця 1.1. Варіанти завдань та перелік електрообладнання.
Варіант Споживач 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Освітлення салону, приладів ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Фари, підфарники ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Протитуманні фари ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Сигнал заднього ходу ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Звуковий сигнал ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Сигнали повороту ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Сигнал гальмування ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Піднімання скла дверей ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Піднімання антени ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Обмивач скла ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Обігрів скла ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Обігрів салону (мотопомпа) ( ( ( ( ( ( ( ( Вентилятор опалення ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Фароочисник ( ( ( ( ( ( ( ( Склоочисник ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Електробензопомпа ( ( ( ( ( ( Електроохолодження двигуна ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Система запалювання І ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( Система запалювання ІІ ( ( ( ( ( ( ( ( ( Радіоприймач ( ( ( ( Блокування замків ( ( Температурний діапазон експлуатації. до 30 0С до 50 0С до 80 0С до 30 0С до 50 0С до 80 0С до 30 0С до 50 0С до 80 0С до 30 0С до 50 0С до 80 0С до 30 0С до 50 0С до 80 0С до 30 0С до 50 0С до 80 0С до 80 0С до 30 0С 1.1. Системи запалювання I і II Класична (контактна) система батарейного запалювання – в таблиці варіантів “система запалювання I” – складається з одної котушки і багатоіскрового механічного розподільника і має ще широке застосування на сучасних автомобілях. Така система характерна простотою розподілу високої напруги за циліндрами і переривання первинного струму для генерації цієї високої напруги. Котушка запалювання класичної системи споживає струм (амплітуда імпульсів) в первинному колі до 3 А. У електронних (контактно-транзисторних і транзисторних) системах запалювання – в таблиці варіантів “система запалювання II” – переривання первинного струму котушки здійснюється не контактами механічного переривника, а силовим транзистором. При цьому первинний струм (амплітуда імпульсів) може бути збільшений до 10 А. Це привело до необхідності створення спеціальних котушок запалювання з низькими значеннями опору й індуктивності первинної обмотки і великим коефіцієнтом трансформації. Котушки запалювання, розраховані для роботи з транзисторним ключем, є достатньо сильними споживачами електричної енергії. Варто пам'ятати, що якщо на автомобілі, обладнаному електронною системою запалювання, вийде з ладу генераторна установка, то на акумуляторній батареї можна проїхати всього кілька десятків кілометрів, тоді як на автомобілі з контактною системою запалювання в аналогічному випадку — сотні кілометрів. Для розрахунків до проекту
потрібно застосувати дані (значення первинного струму) конкретно до системи запалювання I чи II згідно з заданим варіантом. 1.2. Умовне позначення пристроїв електрообладнання. Для виробів автотракторного обладнання використовується цифрове позначення виду 0000.0000, де перші два знаки – порядковий номер моделі (перша модель – 11, друга модель – 12 і т.д.), третій знак – модифікація виробу, четвертий виконання (1 – для холодного клімату, 2 – загальнокліматичне виконання, 3 – для помірного клімату, 6 – експортне виконання, 7 – тропічне виконання, 8 – для виробів, призначених для експорту в країни з холодним кліматом, 9 – для виробів загальнокліматичного виконання, призначених на експорт), чотири знаки після крапки вказують на номер типової підгрупи. Розшифорування позначень деяких типових підгруп подано нижче. 3701 – генератор; 3702 – реле-регулятор (регулятор напруги); 3703 – акумуляторна батарея; 3707 – проводи та свічки запалювання; 3708 – стартер і вмикач стартера; 3711 – фари; 3712 – підфарники і передні вказівники поворотів; 3713 – патрони ламп; 3716 – задні ліхтарі (сигнальні і освітлювальні); 3717 – ліхтарі освітлення номерного знаку; 3721 – звукові сигнали; 3722 – запобіжники електричних кіл; 3723 – з(єднувачі електропроводів (штепселі, штепсельні розетки і ін.); 3724 – електропроводи; 3726 – вказівники поворотів; 3730 – електродвигуни; 3741 – електрообладнання пускових підігрівальних і опалювальних пристроїв; 5205 – склоочисники; 5208 – склообмивачі; 1.3. Вибір типу електрообладнання. Розрахунок потужності генератора слід почати з вибору типу електрообладнання для споживачів, вказаних у табл. 1.1. Значна частина споживачів відноситься до системи освітлення і сигналізації. Джерелом світла в
автомобілях є електричні лампи розжарювання. Правила МЕК 809-805 встановлюють вимоги до ламп головних фар категорій R2, H1, H2, H3, H4, сигнальних
- P21/5W, P21W, R5W, R10W, C5W, освітлення приладів і салону – T4W, W3W, W5W. Збільшення температури розжарювання (до 2700 – 2900 0С) досягається у галогенних лампах, заповнених сумішшю інертних газів аргону і азоту, або криптону і ксенону. Такі лампи забезпечують на 50 – 60% більшу світлову віддачу.Двониткова галогенна лампа категорії Н4 встановлюєтьсся у фарах головного світла. Однониткові галогенні лампи категорій Н1, Н2 і Н3 використовуються в протитуманних фарах, фарах-прожекторах і фарах робочого освітлення. Струм, що споживається лампою, та світловий потік її залежать від напруги. Вітчизняна промисловість випускає лампи з номінальною напругою 6, 12 і 24 В. Розрахункова напруга лампи є вищою і становить, відповідно, 6.3 – 6.75, 12.6 – 13.5 і 28 В. У випадку перевищення значення напруги живлення лампи розрахункового значення збільшується споживаний струм, температура спіралі, світловий потік, однак різко зменшується термін служби лампи. Напруга живлення ламп розжарювання на автомобілі залежить від налаштування регулятора напруги, стану джерел електроенергії і кіл живлення світлових приладів, кількості ввімкнених споживачів, перерізу і довжини з(єднувальних проводів. Лампи накалювання відрізняються за призначенням, конструкцією, електричним та світлотехнічним параметрами. Вітчизняні автомобільні лампи, наприклад типу А 12-45+40, позначаються
так: буква А – автомобільна, наступна цифра – номінальна напруга (6, 12 або 24 В), наступні одна або дві цифри – споживана потужність (Вт) для ниток розжарювання дального і ближнього світла. Значення потужності двониткових ламп пишеться одне за одним через знак "+". До перерахованих складових позначення типу лампи через знак "–" може додаватися цифра для позначення модифікації типу. В позначенні типу галогенних ламп (наприклад, АКГ 12-60+55) додатково вводяться букви К (кварцева) і Г (галогенна). Вітчизняна промисловість випускає двониткові галогенні лампи АКГ 12-60+55 і АКГ 24-75+70 (категорія Н4) для головних фар, а також однониткові лампи АКГ 12-55, АКГ 24-70 (категорія Н1) і АКГ 12-55-1, АКГ 24-70-1 (категорія Н3) для прожекторів і протитуманних фар. Номінальна потужність світлосигнальних ламп не перевищує 21 Вт. Для сигналів гальмування і вказівників повороту випускають лампи А 12-21-3 і А 24-21-2. Двониткова лампа А 12-21+5 призначається для фар, що поєднують функції габаритних вогнів і сигналу гальмування. Для габаритних сигналів використовуються однониткові лампи А 12-5-2 і А 24-5-2. Для освітлення приладів, світлових табло – лампи А 12-1, А24-1, А 12-1-2, А 24-2, АМН 12-3-1 і АМН 24-3.
Електричні та світлотехнічні параметри автомобільних ламп розжарювання зведено у табл. 1.2. Таблиця 1.2. Електричні та світлотехнічні параметри автомобільних ламп розжарювання. Позначення лампи Потужність, Вт Світловий потік, лм Середня тривалість горіння, год Тип цоколя Вітчизнане Міжнародне А 12-45+40 R2 45/40* 740/450* 100/200* P45t/41 A 24-55+40 R2 55/50 700/450 75/150 P45t/41 АКГ 12-55-2 H1 55 1550 150 P14.5s АКГ 24-70-2 H1 70 1900 150 P14.5s АКГ 12-55-1 H3 55 1450 150 P22s АКГ 24-70-1 H3 70 1750 150 P22s АКГ 12-60+55 H4 60/55 1650 100/200 P43t/38 АКГ 24-75+70 H4 75/70 1900/1200 100/200 P43t/38 А 12-21-3 P21W 25 529 100 BA12s/19 А 24-21-3 P21W 28 529 100 BA12s/19 А 12-21-5 P21/5W 25/6 506 100/1000 BAY15d А 24-21-5 P21/5W 28 440/35 100/1000 BAY15d А 12-4-1 T4W 4 35 200 BA9s/14 АМН 24-4 T4W 5 35 200 BA9s/14 А 12-3-1 W3W 3 22 200 W2.1(9.5d А 12-5-2 W5W 5 50 200 W2.1(9.5d А 24-5-2 W5W 7 50 200 W2.1(9.5d А 12-5-1 C5W 10 45 200 SV8.5/8 А 24-5-1 C5W 10 45 200 SV8.5/8 * - двониткові лампи. Звукові сигнали вживаються для попередження
і створення безпеки руху автомобілів. Найбільш широко розповсюджені електричні вібраційні звукові сигнали порівняно невеликої потужності (40 – 60 Вт). В приводах скло- і фароочисників, електроприводі блокування замків дверей, приводі піднімання скла дверей використовуються моторедуктори. Параметри моторедукторів зведено в табл. 1.3. Таблиця 1.3. Параметри моторедукторів. Моторедуктор Привід Напруга, В Струм, А Момент на валу, Н(м Частота обертання вала, хв-1 Маса, кг 16.3730 Склоочисник 24 2/3* 3.92 35/51 2.5 161.3730 Склоочисник 12 4/6 3.92 35/51 2.5 171.3730 Склоочисник 12 3.5/5 3.92 35/55 2.0 46.3730 Склоочисник 12 4.5/7.5 2.35 35/53 2.5 471.3730 Склоочисник 12 2.0 0.49 50 1.1 52.3730 Склоочисник 24 2.5/3.5 2.94 35/51 2.8 84.3730 Склоочисник 12 4/4.7 5 45/65 1.5 85.3730 Склоочисник 12 3 1 60 1.3 22.3730 Фароочисник 12 1.5 0.49 50 0.65 30.3730 Фароочисник 12 1.5 0.49 50 0.65 7902.3730 Піднімання антени 12 4 - 4000 0.5 87.3730 Блокування замків 12 5 25** - 0.2 * - дробом вказані параметри двошвидкісних моторедукторів; ** - зусилля втягування рейки. В приводах обмивачів скла, системи обігріву використовуються мотопомпи. Мотопомпа складається з електродвигуна зі збудженням від постійних магнітів і помпи. Режим роботи мотопомпи – короткочасний або повторно-короткочасний. Параметри мотопомп зведено в табл. 1.4. Таблиця 1.4. Параметри мотопомп. Тип мотопомпи Призначення Напруга, В Споживаний струм, А (не більше) Перепад тиску, МПа Застосування 2002.3730 Струменева фароочистка 12
40 0.3 ГАЗ-3102 з двигуном ЗМЗ-402 6902.3730 Струменева фароочистка 12 20 0.38 ГАЗ-3102 з двигуном ЗМЗ-406 274.3730 Обмивач скла 12 3 0.16 ВАЗ, ГАЗ-3102 99.3730 Обмивач скла 12 3 0.11 БАЗ-3778 351.3730 Обігрів салону 12 3.7 0.015 ГАЗ-33023, -2705, -3221 і ін. 75.3730 Електробензопомпа 12 6.5 3.9 РАФ-22038 В табл. 1.5 зведено параметри електродвигунів, котрі використовуються в допоміжному електрообладнанні автомобіля. Таблиця 1.5. Основні дані електродвигунів зі збудженням від постійних магнітів. Електродвигун Привід Напруга, В Корисна потужність, Вт Частота обертання вала, хв-1 Маса, кг МЭ268 Омивач
12 10 9000 0.14 МЭ268В Омивач
24 10 9000 0.15 45.3730 Обігрівач
12 90 4100 1.0 МЭ11.81.3730 Обігрівач 12 6 3000 0.5 МЭ237 Обігрівач 24 25 3000 0.9 МЭ236 Обігрівач 12 25 3000 1 МЭ255 Обігрівач 12 20 3000 0.8 19.3730 Обігрівач 12 40 3000 1.3 МЭ250 Обігрівач 24 40 3000 1.3 51.3730 Обігрівач 12 90 3000 1.3 49.3730 Обігрівач 12 27 4500 0.68 491.3730 Обігрівач 12 50 5000 0.68 492.3730 Обігрівач 24 27 4500 0.68 493.3730 Обігрівач 24 50 5000 0.68 74.3730 Обігрівач 12 11 5500 0.5 9702.3730 Обігрівач 24 90 3000 1.6 9742.3730 Обігрівач 12 90 3000 1.6 МЭ237Б Склоочисник 12 12 2000 0.9 МЭ237Е Склоочисник 24 12 2000 0.9 МЭ251 Вентилятор 24 5 2500 0.5 МЭ272, 68.3730 Вентилятор 12 110 2600 2.5 70.3730 Вентилятор 12 110 2600 1.8 73.3730 Вентилятор 24 5 2500 0.5 62.3730 Вентилятор 24 5 2500 0.5 81.3730 Вентилятор 12 6 3000 0.5 1.4. Розрахунок струмового навантаження генератора. Генераторна установка складається з електрогенератора і регулятора напруги. Вони, разом з акумуляторною батареєю, елементами контролю працездатності і захисту від можливих аварійних режимів створюють систему електропостачання автомобіля.
Генераторна установка живить електроспоживачі, ввімкнені в бортову мережу автомобіля, і підзаряджає акумуляторну батарею, якщо працює двигун. Напруга в бортовій мережі автомобіля повинна бути стабільною в широкому діапазоні змін швидкості обертання колінчастого вала двигуна і навантаження. Стабільність напруги забезпечується роботою регулятора напруги і є обов(язковою умовою роботи акумуляторної батареї і споживачів. Генераторні установки розраховані на номінальні напруги 14 і 28 В. Напруга 28 В характерна для автомобілів з дизелем. Генераторні установки виготовляються за однопровідною схемою, в якій з корпусом з(єднано негативний полюс системи (“мінус” мережі).
Генераторна установка живить бортову мережу постійним струмом. Сам електрогенератор формує на виході змінну напругу, тому для її випрямлення генератор комплектується вихідним напівпровідниковим випростувачем. Такі генератори називаються вентильними.
Розрахункове значення струму, що споживається електрообладнанням автомобіля визначається за формулою ,
(1.1) де n – кількість споживачів (задано у варіанті); kti – коефіцієнт завантаженості і-го споживача, який визначається співвідношенням часу його роботи і часу, коли споживач не працює (для споживачів, які працюють постійно під час руху автомобіля, наприклад, електробензопомпи чи системи запалювання, kt = 1); Іі – струм, який споживається працюючим і-тим споживачем. Значення коефіцієнта завантаженості для різних споживачів зведено у табл. 1.6. Розрахунковий струм визначається з умови руху зимою вночі.
Таблиця 1.6. Значення коефіцієнта Кt для різних споживачів. Спожи-вач Вентилятор опалення Обігрів скла Склоочисник Електоохо-лодження двигуна Сигнал гальму-вання Сигнал повороту Проти-туманні фари Кt 0.5 1.0 0.25 0.1 0.5 0.1 0.5 Продовження табл. 1.6. Спожи-вач Освітлення салону, приладів Фари Сигнал заднього ходу Звуковий сигнал Піднімання скла дверей Підні-мання антени Обмивач скла Кt 1.0 1.0 0.1 0.1 0.2 0.1 0.05 Продовження табл.1.6. Спожи-вач Обігрів салону Фаро-очисник Електро-бензо-помпа Система запалю-вання Радіоприймач Кt 1.0 0.15 1.0 1.0 1.0 1.5. Вибір генератора та схеми генераторної установки Номінальний струм генератора можна вибрати за розрахунковим значенням струму, користуючись табл. 1.7 (рекомендації фірми Bosh). Таблиця 1.7. Вибір генератора за струмом споживання. Ір, А,
для 14 В
Менше 18 18 ( 25 25 ( 32 32 ( 39 39 ( 48 48 ( 57 57 ( 68 Ном. струм генератора Іdн, А 28 35 45 55 65 75 90 За визначеним номінальним струмом генератора з табл. 1.8 вибирають його тип. В таблиці позначено: Рн – номінальна потужність генератора; Uн – номінальна напруга генератора; Іdн – номінальний струм генератора; n0 – початкова частота обертання ротора без навантаження; npm – максимальна частота обертання ротора. Генератор перетворює механічну енергію, яку він отримує від двигуна внутрішнього згорання через ремінну передачу, в електричну енергію на основі явища електромагнітної індукції. Суть цього явища полягає в тому, що зі зміною магнітного потоку, який пронизує котушку, намотану мідним проводом, на виводах котушки виникне напруга, значення якої рівне добутку кількості витків котушки на швидкість зміни магнітного потоку в часі (похідну магнітного потоку за часом). Сукупність таких котушок визначає в генераторі обмотку статора, яка є нерухомою.
Таблиця 1.8. Основні дані генераторів. Генератор Автомобілі і автобуси Рн, Вт Uн, В Idн, А n0, хв-1, не більше npm, хв-1, не більше UdP, В IdP, A Маса, кг ГГ221А ВАЗ-2101,(21011,(2103,(2106 600 14 42 1150 2500 14 30 4.2 Г222 ВАЗ-2105, (2107, ЗАЗ-1102 700 14 50 1250 2400 13 35 4.3 37.3701 ВАЗ-2108, (2109,(21213,АЗЛК-214201-10 770 14 55 1100 2000 13 35 4.4 16.3701 ГАЗ-24-10, (31029, (33021 900 14 65 1100 2500 14 45 5.6 29.3701 «Москвич-2140», ИЖ-2125, (2175 700 14 50 1250 2250 13 32 5.0 32.3701 ЗИЛ-431410 840 14 60 1050 2200 14 40 5.0 38.3701 ЗИЛ-4331, (133ГЯ 1260 14 90 900 1800 14 60 8.7 58.3701 «Москвич-21412», ИЖ-2125, (2715
730 14 52 1400 2400 13 32 4.8 25.3771 ГАЗ-3110 1120 14 80 1100 2200 13 53 5.4 2022.3771 ЗИЛ-53014 1260 14 90 1100 2400 14 60 6.0 16.3771 УАЗ 800 14 57 1000 2050 13 40 3.4 19.3771 ГАЗ-31029, (3302, -3110 940 14 67 800 2200 14 45 5.8 26.3771 ВАЗ-2104, (2105, (2108, (2109 770 14 55 1100 2200 14 37 3.8 851.3701 ЗИЛ-53012 1150 14 82 1200 3000 14 55 5.2 94.3701 ГАЗ-3302, ВАЗ-2110 1000 14 70 900 1800 14 40 4.5 955.3701 ВАЗ-2108, (2109 900 14 65 1050 2800 13 50 6.0 Г273В
КамАЗ-5320, МАЗ-5335 780 28 28 1050 2200 28 20 5.4 65.3701 ЛАЗ-42021, ЛиАЗ-5256 2500 28 90 1250 2400 26 60 9.0 9002.3701 ЗИЛ-4334 2240 28 80 1350 2600 18 53 8.7
Можливі два варіанти зміни магнітного потоку: за величиною і за напрямком, що має місце у щітковій конструкції вентильного генератора, або лише за величиною у індукторному безщітковому генераторі. Для утворення магнітного потоку через обмотку збудження генеретора, розміщену в роторі, пропускають постійний струм. Основні вузли генератора складаються зі стальних ділянок, оскільки сталь є добрим провідником магнітного потоку, і обмоток, виконаних, як правило, з мідного дроту.
Обмотка статора з його магнітопроводом формує статор генератора – головну нерухому частину, а обмотка збудження з полюсною системою і деякими іншими деталями (валом, контактними кільцями) – ротор, що є головною обертальною частиною. Живлення обмотки збудження здійснюється постійним струмом від акумуляторної батареї або від самого генератора. В останньому випадку генератор працює з самозбудженням, а його початкова напруга формується завдяки залишковому магнітному потокові, який створюється стальними частинами ротора, навіть у випадку відсутності струму в обмотці збудження. Ця напруга викликає струм в обмотці збудження, який підсилює магнітний потік і призводить до лавинного процесу самозбудження генератора. Однак самозбудження генератора відбувається на високих швидкостях обертання. Тому в схему генераторної установки з самозбудженням генератора, у якій обмотка збудження не з(єднана безпосередньо з акумуляторною батареєю, таке з(єднання вводять через контрольну
лампу потужністю 2-3 Вт. Невеликий струм, що надходить через цю лампу в обмотку збудження, забезпечує збудження генератора на низьких швидкостях обертання. У випадку обертання ротора генератора, навпроти котушок обмотки статора встановлюється то додатній, то від(ємний полюс ротора. Це означає, що напрям магнітного потоку, що пронизує цю котушку, змінюється, що і викликає індукування в ній змінної напруги. Частота цієї напруги f залежить від частоти обертання ротора n і кількості пар полюсів р генератора: . У більшості автомобільних генераторів є шість пар полюсів. Тому частота змінного струму в обмотці статора є меншою від частоти обертання ротора в 10 разів. Обмотка статора генератора є трифазною, а напруги кожної фази зміщені на 120 ел. гр., як показано на рис. 1. Фази можуть бути з(єднані або в "трикутник", або в "зірку". У випадку з(єднання в "трикутник" фазні струми є в раз меншими від лінійних, в той час як у випадку з(єднання обмоток в "зірку" ці струми є рівні. Це означає, що для цієї ж величини струму навантаження генератора, струми обмоток статора є меншими, якщо обмотка з(єднана в "трикутник". Тому таке з(єданння часто використовують в генераторах великої потужності. Однак лінійні напруги для з(єднання "зіркою" є в раз більшими за фазні, в той час як для з(єднання "трикутником" вони рівні і для отримання однакових напруг для тієї ж швидкості обертання з(єднання "трикутником" вимагає більшої кількості витків обмотки статора. В схемі генераторної установки, показаної на рис. 1.1, випростувач зібраний за трифазною мостовою схемою і складається з шести діодів, з яких VD1, VD3, VD5 з(єднані з виводом "+" генератора, а VD2, VD4, VD6 – з виводом "–" ("масою"). На рисунку позначено: 1, 2, 3 – фази обмотки статора, 4 – діоди силового випростувача , 5 – акумуляторна батарея, 6 – навантаження, 7 – діоди випростувача обмотки збудження, 8 – обмотка збудження, 9 – регулятор напруги. Під(єднання обмотки збудження через власний випростувач на діодах VD9 – VD11 перешкоджає протіканню через неї струму розрядження акумуляторної батареї, у випадку якщо двигун не працює. Струм в обмотці збудження значно менший від струму навантаження генератора. Тому для діодів VD9 – VD11 використовуються малогабаритні діоди, розраховані на струм не більший ніж 2 А. Додаткове плече силового випростувача на діодах VD7, VD8 (показане пунктиром) використовується для підвищення потужності генераторної установки. Воно вступає в роботу лише тоді, коли фазні напруги генератора відрізняються від синусоїди, що має місце в реальних генераторах. В цьому випадку, введення додаткового плеча дає змогу використати потужність третьої гармоніки, яка як відомо є відсутня в складі лінійної напруги, але присутня у фазній. Щоб споживачі могли використовувати цю потужність, діоди VD7, VD8 під(єднуються до нульової точки обмотки статора і випрямлюють лише напругу третьої гармоніки. Рис. 1.1. Схема генераторної установки: Uф, Uл, Ud – фазна, лінійна і випрямлена напруги.
Як видно на рис. 1.1, випрямлена напруга генератора має пульсуючий характер, а використання додаткового плеча на діодах VD7, VD8 збільшує глибину пульсацій. Однак, наявність акумуляторної батареї, що є свого роду фільтром, згладжує напругу в бортовій мережі автомобіля. В цьому випадку, струм в самій акумуляторній батареї є пульсуючим. Різновиди схем генераторних установок, що використовуються сьогодні, показані на рис. 1.2 – рис. 1.9. Ни цих рисунках позначено: 1 – генератор, 2 – обмотка збудження, 3 – обмотка статора, 4 – випростувач, 5 – вмикач, 6 – реле контрольної лампи, 7 – регулятор напруги, 8 – контрольна лампа, 9 – завадопоглинаючий конденсатор, 10 – трансформаторно-випрямний блок, 11 – акумуляторна батарея, 12 – стабілітрон захисту від стрибків напруги, 13 – резистор. Рис. 1.2. Рис. 1.3. Рис. 1.4. Генераторні установки можуть мати такі позначення виводів: «плюс» силового випростувача: «+», В, 30, В+, ВАТ; «маса»: «(», D ( , 31, В (, М, Е, GRD; вивід обмотки збудження: Ш, 67, DF, F, ЕХС, Е, FLD; вивід для з'єднання з лампою контролю справності (як правило «плюс» додаткового випростувача, там, де він є): D, D+, 61, L, WL, IND; вивід фази: ~, W, R, STA, вивід нульової точки обмотки статора: 0, Мр; вивід регулятора напруги для під(єднання його в бортову мережу, як правило, до «+» акумуляторної батареї: Б, 15, S; вивід регулятора напруги для живлення його від вмикача запалювання: IG; вивід регулятора напруги для з'єднання його з бортовим комп'ютером: FR, F. Розрізняють два типи невзаємозамінних регуляторів напруги. В одному типі (рис. 1.2) вихідний комутуючий елемент регулятора напруги з'єднує вивід обмотки збудження генератора з «+» бортової мережі, а в іншому типі (рис. 1.3, 1.4) ( з «(» бортмережі. Транзисторні регулятори напруги другого типу є більш розповсюдженими. Щоб на стоянці акумуляторна батарея не розряджалася, коло обмотки збудження генератора (у схемах рис. 1.2, 1.3) заживляється через вмикач запалювання 5. Однак, у цьому випадку, контакти вмикача комутують струм до 5А, що негативно впливає на їх термін служби. Розвантажити контакти вмикача можна, використовуючи проміжне реле, але кращим є варіант, коли через вмикач запалювання заживляється лише коло керування регулятора напруги (рис. 1.4), яке споживає струм в долі ампера. Переривання струму в колі керування переводить електронне реле регулятора у вимкнений стан, що не дозволяє струму протікати через обмотку збудження. Однак застосування вмикача запалювання в колі генераторної установки знижує її надійність і ускладнює монтаж на автомобілі. Крім цього, у схемах на рис. 1.2 – рис. 1.4 спадки напруги на вмикачі запалювання та інших комутуючих чи захисних елементах, ввімкнених у коло регулятора (штекерні з'єднання, запобіжники), впливають на рівень напруги, який підтримується регулятором, і частоту перемикання його вихідного транзистора, що може супроводжуватися миготінням ламп освітлювальної і світлосигнальної апаратури, коливанням стрілок вольтметра й амперметра. Тому більш перспективною є схема на рис. 1.5. У цій схемі обмотка збудження має свій додатковий випростувач, що складається з трьох діодів. До виводу «Д» цього випростувача під(єднується обмотка збудження генератора. Схема допускає деяке розрядження акумуляторної батареї малими струмами в колі регулятора напруги, і у випадку тривалої стоянки рекомендується знімати наконечник проводу з клеми «+» акумуляторної батареї. Рис. 1.5. У схему на рис. 1.5 введено підзбудження генератора від акумуляторної батареї через контрольну лампу 8. Невеликий струм, що надходить в обмотку збудження через цю лампу від акумуляторної батареї, достатній для збудження генератора й у той же час не може істотно впливати на розрядження акумуляторної батареї. Як правило, паралельно контрольній лампі вмикають резистор 13, щоб навіть у випадку перегоряння контрольної лампи генератор міг збудитися. Контрольна лампа в схемі на рис. 5 є одночасно й елементом контролю працездатності генераторної установки. У схемі застосовано стабілітрон 12, котрий гасить сплески напруги, небезпечні для електронної апаратури. З метою контролю працездатності в схемі рис. 1.2 введені реле з нормально замкнутими контактами, через які живиться контрольна лампа 8. Ця лампа загоряється після вмикання замка запалювання і гасне після пуску двигуна, тому що під дією напруги від генератора реле, обмотка якого під(єднана до нульової точки обмотки статора, розриває свої нормально замкнені контакти і від(єднує контрольну лампу 8 від кола живлення. Якщо лампа 8 горить під час роботи двигуна, значить генераторна установка несправна. У деяких випадках обмотка реле контрольної лампи 6 під(єднується до виводів фази генератора. Схема рис. 1.6 характерна для генераторних установок з номінальною напругою 28 В. У цій схемі обмотка збудження ввімкнена на нульову точку обмотки статора генератора, тобто живиться напругою, удвічі меншою, ніж напруга генератора. Рис. 1.6. В цьому випадку приблизно вдвічі зменшуються і величини імпульсів напруги, що виникають під час роботи генераторної установки, що сприятливо позначається на надійності роботи напівпровідникових елементів регулятора напруги. Резистор 13 виконує роль контрольної лампи в схемі рис. 5, тобто забезпечує надійне збудження генератора. На автомобілях з дизельними двигунами може застосовуватися генераторна установка на два рівні напруги 14/28 В. Другий рівень 28 В використовується для зарядки акумуляторної батареї, що працює при пуску ДВЗ. Для одержання другого рівня використовується електронний подвоювач напруги або трансформаторно-випрямний блок (ТВБ), як це показано на рис. 1.7. У системі на два рівні напруги регулятор стабілізує тільки перший рівень напруги 14 В. Другий рівень отримують шляхом трансформації і подальшого випрямлення ТВБ змінної напруги генератора. Коефіцієнт трансформації трансформатора ТВБ близький до одиниці. Рис. 1.7. В деяких генераторних установках закордонного і вітчизняного виробництва регулятор напруги підтримує напругу не на силовому виводі генератора "+", а на виводі його додаткового випростувача, як показано на схемі рис. 1.8. Схема є модифікацією схеми рис. 1.5, з усуненням її недоліку – розрядення акумуляторної батареї регулятора напруги при тривалій стоянці. Таке виконання схеми генераторної установки можливе тому, що різниця напруг на клемах «+» і Д невелика. На цій же схемі (рис. 1.8) показане додаткове плече випростувача, виконане на стабілітронах, котрі у нормальному режимі працюють, як звичайні випрямні діоди, а в аварійних запобігають небезпечним сплескам напруги. Резистор R, як було показано вище, розширює діагностичні можливості схеми. Цей резистор взагалі характерний для генераторних установок фірми Bosh. Рис. 1.8. На рис. 1.9 показано схему генераторної установки без додаткового випростувача, але з підведенням до регулятора напруги виводу фази, застосування якої розширюється, особливо японськими і американськими фірмами. В цьому випадку схема генераторної установки спрощується, але ускладнюється схема регулятора напруги, тому що на нього переносяться функції запобігання розрядження акумуляторної батареї на коло збудження генератора при непрацюючому двигуні автомобіля і керування лампою контролю працездатності генераторної установки. На вхід регулятора може подаватися напруга генератора або акумуляторної батареї (пунктир на рис. 1.9), а іноді й обидві ці напруги відразу. Рис. 1.9. Стабілітрон 12, що захищає від сплесків напруги додаткове плече випростувача, а також виконання випростувача на стабілітронах можуть бути використані в кожній із наведених схем. Деякі фірми застосовують вмикання контрольної лампи через діод, а в схемах рис. 1.5 і рис. 1.8 лампу вмикають через контактне реле. У цьому випадку обмотка реле вмикається на місце контрольної лампи. Якщо генераторна установка працює в комплексі з давачем температури електроліту, вона має додаткові виводи для його під(єднання. Діоди випростувача в генераторах великих потужностей можуть вмикатися паралельно. Для захисту кіл генераторної установки застосовують запобіжники, як правило в колах контрольної лампи, з'єднаннях регулятора з акумуляторною батареєю, у колі живлення акумуляторної батареї. У табл. 1.9 подано параметри випростовувальних блоків генераторів. Таблиця 1.9. Параметри випростовувальних блоків генераторів. Тип блока Тип генератора Номінальна напруга, В Максимальний випрямлений струм, А
Зворотний струм при напрузі 150 В, мА Кількість діодів БПВ 6-50-02 Г221А, Г222 14 50 3 6 БПВ 8-100 Г286, 289 14 і 28 100 10 12 БПВ 7-100-02 3812.3701, Г287 14 і 28 100 10 12 БПВ 11-60 37.3701 14 60 5 9 БПВ 46-65-02 32.3701 14 65 5 6 БПВ 4-60-02 29.3701 14 60 5 6 БПВ 45-65-02 58.3701 14 65 5 6 БПВ62-100-Т2 955.3701 14 65 5 15 БПВ 56-65 Г221А, Г222 14 65 5 6 БПВ 35-65-02 16.3701 14 65 5 6 БПВ 76-80-02 94.3701 14 80 5 11 1.6. Регулятори напруги Основні тенденції розвитку конструкцій і схем регуляторів напруги обумовлюються прагненням мінітюаризувати регулятор, збільшити число виконуваних ним функцій (наприклад, поряд зі стабілізацією напруги повідомляти про працездатність генераторної установки, запобігати розрядженню акумуляторної батареї на непрацюючому двигуні), а також підвищити якість вихідної напруги. Вібраційні реле-регулятори і контактно-транзисторні регулятори сьогодні цілком замінені електронними транзисторними регуляторами напруги. З розвитком електроніки визначилися істотні зміни в схемному і конструктивному виконанні електронних регуляторів. Тепер їх можна розділити на дві групи: * регулятори традиційного схемного виконання з частотою перемикання, що змінюється зі зміною режиму роботи генератора, і * регулятори зі стабілізованою частотою переключення, що працюють за принципом широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). Конструктивно регулятори традиційного схемного виконання виконуються або на начіпних елементах, розташованих на друкованій платі, або у вигляді гібридних схем. Регулятори з ШІМ можуть бути гібридного виконання або цілком виконаними на монокристалі кремнію. Число транзисторів у традиційних схемах невелике, як правило значно менше десяти, а у регуляторах з ШІМ це число становить кілька десятків. Останнє стало можливо з розвитком електроніки, тому що в мікросхемах, виконаних на монокристалі кремнію, вартість схеми мало залежить від числа транзисторів. Застосування ж ШІМ дозволяє підвищити якість стабілізації напруги і запобігти зовнішнім впливам на регулятор. Сучасні регулятори виконуються в основному вбудованими в генератор. Проте, вітчизняна промисловість випускає цілу серію малогабаритних регуляторів напруги для розміщення поза генератором. Ці регулятори виконуються в ідентичних корпусах, за практично однаковою схемою, на уніфікованій кріпильній панелі з набором отворів, що дозволяють установлювати регулятори на різні моделі автомобілів. Регулятори призначені для заміни реле-регуляторів, контактно-транзисторних регуляторів і застарілих транзисторних регуляторів, крім регулятора 13.3702-01 автомобілів «Волга» ГАЗ-31029 і «Газель» ГАЗ-33021, схема якого показана на рис. 1.10. Рис. 1.10. Схема регулятора напруги 13.3702-01. Вимірювальним елементом цього регулятора є дільник напруги на резисторах R1, R3, R4, причому резистор R1 підбирається в процесі налагодження. Елементом порівняння є стабілітрон VD1, котрий ввімкнено в емітерне коло транзистора VТ1, що збільшує величину струму через стабілітрон і, отже, точність стабілізації напруги. Частина схеми на транзисторах VТ1...VT4 є регулювальним органом. Транзистори VТ3, VТ4 – ввімкнені за схемою складеного транзистора (схема Дарлінгтона). Схема працює
так: після відкривання транзистора VТ1 відкриється і транзистор VТ2, тому що його базовий струм протікає через перехід емітер – колектор VТ1. В той же час складений транзистор VТЗ, VТ4, буде закритим оскільки його перехід емітер-база зашунтований переходом емітер-коллектор транзистора VТ2. Якщо транзистор VТ1 закриється, що матиме місце для напруги, нижчої від напруги налаштування регулятора (струм через стабілітрон VD1 не протікає), то закриється і транзистор VТ2 і відкриється складений транзистор VT3, VТ4. У схемі регулятора є резистор жорсткого зворотного зв'язку R2. Перехід складеного транзистора УТЗ, /Т4 у відкритий стан підключає резистор R2 паралельно резистору R4 вхідного дільника напруги, що призводить до стрибкоподібного підвищення напруги на стабілітроні VD1, прискореному відкриванню транзисторів VТ1, VТ2 і запиранню транзисторів VТ3, VТ4. Запирання цих транзисторів від(єднує резистор R2 від резистора R4, що сприяє стрибкоподібному зменшенню напруги на стабілітроні VD1 і його прискореному закриванню. Таким чином, резистор R2 підвищує частоту перемикання регулятора напруги. Конденсатор С1 фільтрує коливання вхідної напруги. Транзистор VТ5 виконує в схемі дві функції. В нормальному режимі роботи він забезпечує форсований перехід транзисторів VТ2 - VТ4 регулятора з закритого стану у відкритий і назад, чим зменшує втрати в них при перемиканні, тобто разом з конденсатором С2 і резистором R12 реалізує гнучкий зворотний зв'язок у регуляторі. Закривання складеного транзистора VТ3, VТ4 викликає різке зниження потенціалу його колектора. Тоді по колу: перехід емітер-база транзистора VТ5, резистор R12, конденсатор C2 починає протікати струм, який призводить до відкривання транзистора VТ5 і забезпечує, в результаті, форсоване відкривання транзистора VТ2 і прискорення закривання складеного транзистора VТ3, VТ4. Під час відкривання транзистора VТ3, VТ4 транзистор VТ5 закриється і конденсатор С2, розряджаючись, форсуватиме запирання VТ2 і скорочуватиме час відкривання складеного транзистора VТЗ, VТ4. В аварійному режимі схема на транзисторі VТ5 захищає вихідний транзистор регулятора VТ3, VТ4 від перевантаження. Замикання в колі обмотки збудження генератора викликає зміну потенціалу колектора транзистора VТ4. Зарядний струм конденсатора С2 відкриє VТ5 і, отже, транзистор VТ2. В цьому випадку транзистор VТ3, VТ4 закриється. Після заряду конденсатора струм у його колі пропадає, VТ5 закривається, закривається VТ2, відкривається VТ3, VТ4. Процес повторюється, а вихідний транзистор переходить в автоколивальний режим. В цьому випадку середнє значення струму через транзистор невелике і не може вивести його з ладу. Діод VD4 захищає регулятор від імпульсів напруги зворотної полярності. Інші елементи схеми забезпечують потрібний режим роботи напівпровідникових елементів схеми. Регулятор напруги 131.3702 автомобілів ГАЗ-3307 має дубльований вивід Ш і додатковий вивід «+» для створення другого рівня регульованої напруги, регулятор 121.3702 у малогабаритному виконанні має аналогічну схему, змінену, однак, так, що він може працювати з генератором за схемою рис. 1.2, обмотка збудження якого з'єднана з «масою». Ідентичне схемне виконання мають: регулятор 201.3702 (заміняє застарілі регулятори РР350, РР350А), 2012.3702 (заміняє РР350Б), 22.3702 (заміняє РР362) і 221.3702 (заміняє РР362А). Регулятор напруги 4202.3702 автомобіля ЗИЛ-5301 «Бичок» (рис. 1.11) обладнано автоматичною системою корекції напруги в залежності від температури електроліту акумуляторної батареї. Терморезистор, поміщений в електроліт, вмикається паралельно одному з плечей вхідного дільника напруги. Зміна опору терморезистора внаслідок зміни температури охолоджувальної рідини і перебудовує регулятор. Рис. 1.11. Схема регулятора напруги 4202.3702. Інтегральні регулятори напруги вбудовуються в генератор, вони нерозбірні і ремонту не підлягають. На рис. 1.12 представлені схеми регуляторів Я112А1, Я112В1 і Я120М1. Вони виконані за гібридною технологією на керамічній підкладці з нанесенням на неї товстоплівкових резисторів, розпаюванням переходів вихідного транзистора, гасильного діода і установкою мікросхеми, що складається зі стабілітрона і вхідного транзистора. Схеми регуляторів досить прості.
а)
б)
в) Рис. 1.12. Схеми регуляторів напруги: Я112А1 (а), Я112В1 (б) і Я120М1 (в). Базовим є регулятор напруги Я112А1. Регулятор Я112В1 відрізняється тим, що для роботи в схемі рис. 1.4, у ньому додано вихід "Б", до якого напруга підводиться через вимикач запалювання. Якщо двигун не працює на виході "Б" немає напруги, струм у базовому колі транзистора VТ2 не протікає, він закритий і не пропускає струм від акумуляторної батареї на обмотку збудження. Регулятор Я120М1 також має додатковий вивід "Д", оскільки він працює в схемі рис. 1.6, а також вивід Р для підключення перемикача посезонного регулювання. Схема регулятора напруги 17.3702, у який вбудовується щітковий вузол генератора 37.3701 автомобілів ВАЗ, показана на рис. 1.13, Регулятор призначений для роботи в схемі рис. 1.5, і також має додатковий вивід. Регулятор напруги 1702.3702 має схемний захист від коротких замикань в обмотці збудження генератора. Рис. 1.13. Схема регулятора напруги 17.3702. Прикладом регулятора напруги із ШІМ є регулятор Я212А11Е, який є аналогом регулятора FL14U4C фірми Bosch. Він виготовляється за гібридною технологією в металоскляному корпусі, схожому за конфігурацією з корпусом потужного транзистора. Схема регулятора показана на рис. 1.14. Рис. 1.14. Схема регулятора Я212А11Е. Основою регулятора є мікросхема, виконана на кристалі кремнію. Схема містить вхідний дільник А1, параметричний стабілізатор напруги А2, підсилювач-інтегратор А3, джерело опорної напруги А5, бістабільний тригер А6 і вихідний підсилювач А7. Поза мікросхемою в регуляторі розташовано баластний опір R1 параметричного стабілізатора джерела живлення мікросхеми, струмообмежувальний опір R2, а також вихідний транзистор VТ1 і гасильний діод VD1. Елементи мікросхеми живляться від стабілізованого джерела, а еталонна опорна напруга створюється джерелом А5. Регулятор працює так. Напруга генератора через вхідний дільник А1 подається на неінвертуючий вхід підсилювача-інтегратора А3, де порівнюється з опорною напругою. Якщо напруга генератора рівна номінальній, то схема видає через бістабільний тригер А6 і вихідний підсилювач А7 сигнал на перемикання вихідного транзистора з рівністю періодів перебування його у відкритому і закритому станах. Чим більшим є відхилення напруги генератора від номінального рівня в ту чи іншу сторону, тим більшим або меншим є час заряду-розряду конденсатора інтегратора. Напруга на конденсаторі фіксується бістабільним тригером А6, який, через вихідний підсилювач А7, заставляє вихідний транзистор VТ1 триваліше знаходитися у відкритому чи закритому станах. Через компаратор зворотного зв'язку А4 на інвертуючий вхід А3 подається додаткова напруга. Таким чином, регулятор здійснює комутацію в колі обмотки збудження з фіксованою частотою, що лежить у межах 460 Гц - 2,5 кГц (залежно від налагодження регулятора). Стабілізація ж напруги, як і в традиційній схемі регулятора, відбувається за рахунок зміни відносного часу вмикання обмотки збудження в коло живлення з відповідною зміною середньої величини струму в ній. Застосування регуляторів із ШІМ розширюється. Деякі закордонні фірми, особливо японські й американські, в такі регулятори підводять сигнал від виводу фази генератора, що скорочує відносний час вмикання транзистора у випадку, коли генератор не працює, і отже, доводить струм збудження до величини, не небезпечної для розрядження батареї. Регулятор, крім того, керує і лампою контролю працездатності генераторної установки. В даний час багато вітчизняних фірм випускають аналоги перерахованих вище регуляторів. Наприклад, аналогом Я212А11Е є регулятор 36.3702, виконаний в аналогічному корпусі, регулятори 412.3702, 444.3702 - це аналоги Я120М1И; 41.3702, 44.3702, 4302.3702 - аналоги Я112А1; 411.3702, 4322.3702 - аналоги Я112В1.
В системах на два рівні напруги (14/28 В) регулятор підтримує напругу тільки на низькому рівні, а висока напруга формується за допомогою трансформаторно-випрямного блоку, що вмикається за схемою рис. 1.7, або електронного перетворювача. На автомобілях ЗИЛ-4331, ЗИЛ-133ГЯ з генератором 3822.3701, який має виводи всіх трьох фаз генератора, а також ЗИЛ-53014 «Бичок» з генератором 2022.3771, що має такі ж виводи, застосовується трансформаторно-випрямний блок (ТВБ) 1212.3759, розрахований на номінальний струм 8 А. ТВБ складається з є трифазного трансформатора з коефіцієнтом трансформації, рівним 1, і мостового випростувача. Обмотки трансформатора з(єднуються у «трикутник». Застосування двох рівнів напруги дозволяє підвищити надійність роботи ламп, тому що з напругою 12 В лампи стійкіше витримують динамічні впливи, і зменшити габарити пускової системи. Основні параметри регуляторів напруги та рекомендації щодо їх використання наведено в табл. 1.10. Таблиця 1.10. Регулятори напруги. Регулятор напруги Генератор Uн, В Діапазон стабілізації напруги Спадок напруги для Ін=3А, не більше Схема на рис. 121.3702 Г221А 14 13.414.6 1.6 2 13.3702 16.3701 14 13.414.7 1.6 3 1307.3702 1607.3701 14 12.914.2 1.6 3 Я112В1(В2) Г222, 583.3701-20 14 13.914.3 1.5 4 Я112А1(А2) 29.3701, Г266 14 13.514.8 1.5 3 17.3702 37.3701 14 13.514.6 1.3 5 Я112А1Т 16.3771, 583.3701 14 12.9514.2 1.5 3 Я212А11Е 25.3771, 94.3701 14 13.714.5 1.2 8 1902.3702 3812.3701 14 13.613.9 1.4 7 4203.3702 2022.3771 14 13.315.0 1.4 3 3702.3702 3802.3701 14 13.613.98 1.4 7 4302.3702 58.3701 14 13.5514.8 1.4 3 21.3702 63.3701 28 26...28.5 1.8 6 Я120М1(М2) Г273А (Б, В, Г) 28 27...28 1.5 6 1.7. Автомобільні проводи Проводи низької напруги використовуються в бортовій мережі для під(єднання споживачів до джерел електроенергії. Вони складаються з мідних струмопровідних жил з ізоляцією з полівінілхлоридного пластика або гуми. Для температурного діапазону від –500 до +800 С використовуються проводи типу ПГВА, ПГВАД (двожильний), ПГВАЕ (екранований) і ПГВАБ (броньований). Проводи на автомобілі збираються в джгути. Перерізи проводів в джгуті вибираються за тепловим навантаженням, що визначається температурою середовища, яке оточує джгут, кількістю проводів в джгуті, тепловим навантаженням проводу і конструкцією джгута. Норми допустимих струмових навантажень джгутів традиційної конструкції наведено в табл. 1.11, а плоских джгутів, у випадку прокладання проводу в один прошарок, – в табл. 1.12. Рекомендації з вибору одножильних проводів з полівінілхлоридною ізоляцією наведено в табл. 1.13. Таблиця 1.11. Допустиме струмове навантаження для джгутів проводів. Номінальний переріз, мм2 Постійне струмове навантаження, А, для температури навколишнього середовища, 0С 30 0С 50 0С 80 0С Кількість проводів в жгуті 2-7 8-19 2-7 8-19 2-7 8-19 0.5 9.5 6.5 7.5 5.0 5 3.5 0.75 12 8.5 9.5 6.5 6.5 4.5 1 14.5 10.5 11.5 8 7.5 5.5 1.5 19 13 15 10.5 10 7 2.5 26 18 20.5 14 14 9.5 4.0 34.5 23.5 28 18.5 18.5 12.5 6.0 44 31 36 25 26 18 Таблиця 1.12. Допустиме струмове навантаження для плоских джгутів. Номінальний переріз, мм2 Постійне струмове навантаження, А, для температури навколишнього середовища, 0С 30 0С 50 0С 80 0С 0.5 9 7.5 5.5 0.75 11 9.5 7 1 13 11 8 1.5 17 15 10 2.5 23 19 13 4.0 31 25 17
Таблиця 1.13. Допустиме струмове навантаження для одножильних проводів. Номінальний переріз, мм2 1 1.5 2.5 4 6 10 16 Макс. опір 1 м проводу при 20 0С, мОм 18.5 12.7 7.6 4.71 3.14 1.82 1.16 Допустиме постійне струмове навантаження:
для
30 0С
50 0С 19 24 32 42 54 73 98 13.5 17 22.7 29.8 38.3 51.8 69.6 Продовження табл.1.13. Номінальний переріз, мм2 25 35 50 70 95 120 Макс. опір 1 м проводу при 20 0С, мОм 0.743 0.527 0.368 0.259 0.196 0.153 Допустиме постійне струмове навантаження:
для
30 0С
50 0С 129 158 198 245 292 344 91.6 112 140 174 207 244 1.8. Захисна апаратура. Захист електричних кіл від коротких замикань і перевантажень здійснюється плавкими, термобіметалевими запобіжниками і позисторами. Плавкі запобіжники містять калібрований провід, котрий розплавляється, якщо струм в колі досягає небезпечних значень. Дія термобіметалевих запобіжників основана на прогинанні біметалевих пластин під час проходження через них електричного струму. Термобіметалеві забобіжники більш інерційні в порівнянні з плавкими, тому
рекомендується застосовувати їх в колах захисту електродвигунів.
Ефективність дії запобіжника визначається за ампер-секундною характеристикою, яка пов(язує струм, який проходить через запобіжник і час його спрацювання. Плавкий запобіжник не повинен спрацьовувати на протязі 30 хв., у випадку, якщо струм в 1.5 раз перевищує номінальний, і повинен розривати коло не більш ніж за 10 с., якщо струм в 3 рази перевищить номінальний. Малогабаритний плавкий запобіжник спрацьовує через 5 с, якщо струм перевищує номінальний у 2 рази. Номінальний струм запобіжника пов(язаний з його перерізом, як це показано в табл. 1.14. Таблиця 1.14. Струми запобіжників. Номінальний переріз, мм2 0.5 0.75 1 1.5 2.5 4 Номінальний струм для запобіжника:
плавкого 8 10 10 16 20 30 термобіметалевого 10 15 15 20 30 40 Термобіметалеві запобіжники в нормальних температурних умовах і зі струмом, котрий
в 2.5 рази перевищує номінальний, спрацьовують не пізніше ніж за 25 с. Позистори широко використовуються для захисту електричних кіл електродвигунів. Позистор є різновидністю напівпровідникового терморезистора, опір якого з досягненням певної температури (точки Кюрі) збільшується на декілька порядків. 1.9. Акумулятори ( АКБ) Акумуляторна батарея АКБ забезпечує живлення електричним струмом стартера під час пуску двигуна, та інших приладів електрообладнання, коли генератор не працює або не може ще віддавати енергію в бортову мережу (наприклад, під час роботи двигуна в режимі неробочого ходу). Вольт-амперна характеристика АКБ має вигляд, показаний на рис. 1.15. Рис. 1.15. Вольт-амперна характеристика АКБ. Початкова напруга розряджання АКБ Uнр визначається за формулою: Uнр = m(2.02 + 0.00136 tелт – 0.001 (Ср), де m – число елементів в АКБ (6 шт. ( 2 В = 12 В); tелт – температура електроліту, 0С (залежно від сезону); (Ср – степінь розрядженості АКБ (%), рівна 0 ( 25 % (для повністю зарядженої АКБ (Ср = 0). Напруга АКБ при струмі короткого замикання стартера становить Uкз = 0.54Uнр. Ємність АКБ для 10-год режиму розряджання без врахування спадку напруги у стартерному колі може бути визначена за формулою: , де (С10 = (13.5 ( 15) А(год – ємність 10-год режиму розряджання, віднесена до однієї додатної пластини; І+ - струм короткого замикання в



Коментарі

Залишити коментар »

 

Ви не можете залишити коментар.

Для цього, будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь.