Устройство и работа реле блокировки

 

Ответ на вопрос 53

 

Реле блокировки предназначено для автоматического отключения цепи стартера после пуска двигателя и невозможности включения стартера при работающем двигателе.

Номинальное напряжение 24В. срабатывание реле происходит, как только частота вращения вала двигателя достигнет 500…600 мин^-1.

Реле блокировки состоит: (рис. 3).   

формирователь          преобразователь                     триггер

 

Рисунок 3 - Схема реле блокировки стартера с реле включения стартера.

На автомобилях КамАЗ первых выпусков управляющий сигнал на реле блокировки стартера поступал от тахометра, а на последних модификациях от одной из фаз генератора.

Работа.

 

Когда выключатель приборов и стартера переводится в положение “КЗ”, к блоку управления подключается АКБ. При этом триггер перебрасывается в состояние, в котором транзистор Т2 закрыт, а Т3 открыт. После перевода выключателя в положение “СТ” обмотка РВС через диод D10 и транзистор Т3 подключается к АКБ. Реле срабатывает и контакты РВС включают стартер.

При вращении коленчатого вала на вход формирователя начинают поступать импульсы напряжения положительной полярности. Преобразователь ограничивает их по амплитуде стабилитронами D2 и D3 и преобразует частотную последовательность импульсов в напряжение на обкладках конденсатора С2. Параметры преобразователя выбраны таким образом, что после пуска двигателя и увеличения частоты вращения амплитуда этого напряжения становится равной напряжению пробоя стабилитрона D7. Стабилитрон пробивается и переводит триггер во второе устойчивое состояние, когда Т2 открыт, а Т3 закрыт. Обмотка РВС обесточивается и стартер отключается.

Повторное включение стартера возможно только после снижения частоты вращения коленчатого вала и перевода выключателя приборов и стартера в первоначальное положение.

 

Вопрос 54

 

ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИЧИН ОТКАЗА В СИСТЕМЕ

ЭЛЕКТРОПУСКА

 

Ответ на вопрос 54

 

Система пуска двигателя автомобиля КамАЗ может находиться в трех состояниях: исправном, работоспособном и неисправном (отказ).

 При исправном состоянии система обеспечивает пуск двигателя, а состояние всех приборов отвечает требованиям, предъявляемым техническими условиями.

При работоспособном состоянии система обеспечивает уверенный пуск двигателя, но техническое состояние некоторых приборов не соответствует техническим условиям.

При неисправном состоянии (отказе) пуск двигателя невозможен из-за неисправности одного или нескольких приборов системы.

Рассмотрим отказ системы и возможные неисправности и способы их быстрого определения и устранения.

Система состоит из семи приборов, каждый из которых влияет на работу всей системы (рис. 4).

 

 

Рисунок 4 - Проверка системы пуска КамАЗ.

1) Проверка аккумуляторных батарей.

Снять крышку с гнезда аккумуляторных батарей. Путем внешнего осмотра проверить состояние выводов наконечников и плотность их крепления на полюсных выводах. По плотности электролита следует определить степень разряженности аккумуляторных батарей.

2) Проверка напряжения на амперметре.

Отвернуть болты крепления щитка приборов и наклонить щиток на себя или положить на рулевую колонку. В этом случае открывается свободный доступ к выводам амперметра. Подключить контрольную лампу последовательно на вход и выход амперметра. Если на "-" амперметра лампочка горит, то цепь до амперметра исправна, и наоборот. Затем проверить "+" амперметра. Если лампочка горит, значит через амперметр проходит ток, и неисправность следует искать дальше по цепи. Если лампочка не горит, значит неисправность в амперметре.

3) Проверка выключателя приборов и стартера.

Пред проверкой необходимо обеспечить доступ к выводам выключателя приборов и стартера. Проверить напряжение при помощи контрольной лампы на клемме "АМ". Если лампа горит, то цепь до выключателя приборов и стартера исправна. Повернуть ключ в выключателе приборов и стартера во второе положение и проверить лампой вывод "СТ" провод зеленого цвета). Если лампа горит, значит выключатель приборов и стартера исправен.

4) Проверка реле блокировки стартера.

Данное реле установлено под откидной панелью предохранителей. Реле проверяется при помощи специального прибора или заменяется на заведомо исправное. Если работоспособность восстановлена, от неисправно реле блокировки стартера и его необходимо заменить.

5) Проверка реле включения стартера.

Данное реле установлено под откидной панелью предохранителей. Проводом подвести "+" от амперметра к выводу "К" реле. При этом должен быть слышен щелчок включения контактов. Для того чтобы убедится в замыкании контактов реле, необходимо контрольную лампу подсоединить к клемме "С" реле включения стартера (провод черного цвета). Если лампа горит, значит контакты реле замыкаются.

6) Проверка тягового реле.

Проводом подвести "+" от аккумуляторных батарей к выводу втягивающей обмотки реле стартера. Если слышен щелчок, то реле срабатывает. Электродвигатель при этом должен вращаться. Если электродвигатель стартера не вращается, то контрольной лампой проверяют напряжение на контактном болту, связанном с электродвигателем. Если контрольная лампа горит, значит тяговое реле работает нормально.

7) Проверка электродвигателя стартера.

Эта проверка проводится как правило при снятом стартере. Подводится "+" на клемму электродвигателя, предварительно соединив корпус стартера с "-". Если якорь не вращается, неисправен электродвигатель.

 

Вопрос 55

 

ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА

Ответ на вопрос 55

Назначение

Генераторная установка предназначена для питания током всех потребителей при работающем двигателе, а также для подзаряда АКБ.

Состав:

Стартер-генератор СГ-10;

Реле-регулятор Р10-ТМУ.

Стартер-генератор СГ-10 предназначен для пуска двигателя, а также для питания потребителей и подзаряда аккумуляторных батарей при работающем двигателе.

 Стартер-генератор работает параллельно с аккумуляторными батареями по однопроводной схеме (отрицательный полюс - корпус машины) и рассчитан на совместную работу с реле-регулятором, блоком стартерного переключения, реле стартера-генератора, электрическим фильтром, пусковым устройством и прибором автоматики.

Стартер-генератор представляет собой электрическую машину постоянного тока. Возбуждение стартера генератора параллельное в генераторном режиме и смешанное в стартерном режиме. На ГМ-569 устанавливается стартер-генератор СГ-10-С1, мощность которого в генераторном режиме составляет 10 кВт.

Применение одной и той же электрической машины в генераторном и двигательном (стартерном) режимах основано на известном принципе обратимости электрических машин. При выполнении комбинированной электрической машины достигается уменьшение габаритов и веса по сравнению с раздельным выполнением стартера и генератора.

В генераторном режиме работа стартера-генератора обеспечивается реле-регулятором Р10-ТМУ.

Повышение мощности СГ-10-С1 по сравнению с другими генераторами (Г6,5) получено путём увеличения размеров машины, повышения электромагнитных нагрузок, а также улучшения условий охлаждения.

Магнитная система стартера-генератора С10-С1 включает четыре основных полюса, на которых размещены катушки параллельного и последовательного возбуждения, и два дополнительных полюса.

Для работы стартера-генератора в генераторном режиме включается только обмотка параллельного возбуждения, которая состоит из двух параллельных ветвей.

Обмотка дополнительных полюсов соединена с обмоткой якоря последовательно.

Стартер-генератор соединяется с коленчатым валом двигателя через приводной механизм, обеспечивающий автоматическое изменение передаточного отношения в зависимости от работы в стартерном или генераторном режиме.

На корпусе стартера-генератора установлен экранированный вывод,,+ЯГ,, (якорь генератора), выводной болт,,ЯС,, (якорь стартера) и разъём,,+Ш,, (шунтовая обмотка), помощью которых стартер-генератор подключается в схему электрооборудования машины.

Охлаждение стартера-генератора происходит продуваемым через него воздухом вентилятором центробежного типа, который установлен в стартере-генераторе.

Работа

После пуска двигателя редуктор стартера-генератора автоматически отключает датчики первой и второй ступени, которые обеспечивают пусковую аппаратуру, отключение реле стартера-генератора переключает аккумуляторные батареи на параллельное соединение. Реле-регулятор подключается к стартеру-генератору. Стартер-генератор начинает работать в генераторном режиме. Параллельную работу стартера-генератора с аккумуляторными батареями обеспечивает реле-регулятор.

Стартер-генератор СГ10 в режиме генератора работает совместно с реле-регулятором Р10-ТМУ аналогично ГУ ЗиЛ-135ЛМ (генератор Г6,5 и реле-регулятор Р10-ТМ).

Реле-регулятор Р-10ТМУ.

Реле-регулятор экранированный, пылебрызгозащищенный. Напряжение регулирования 26,5-28 В.

Состоит из дифференциального минимального реле (ДМР) и из бесконтактного регулятора напряжения.

ДМР предназначено:

- для подключения генератора к бортовой сети как только его напряжение станет выше напряжения АБ на 0,3-1,0 В;

- для отключения генератора от бортовой сети при обратном токе 15-35 А;

- для предотвращения включения генератора с неправильной полярностью в бортовую сеть с правильной полярностью.

ДМР состоит (рис. 4):

1 - дифференциальное управляющее реле(К3);

2 - главный контактор (К5);

3 - включающее реле (К6);

4 - предохранительное реле (К4);

5 - вспомогательное реле (К1);

6 - дополнительное реле (К2).

ДМР. Оно называется дифференциальным потому, что при наличии АБ в бортовой сети оно подключает генератор к ней только при повышении напряжения генератора над напряжением батарей на 0,3-1,0 В. Абсолютное значение напряжения генератора при включении ДМР в зависимости от степени заряженности батарей может быть различным. Момент включения генератора в сеть можно видеть по контрольной лампе на витке приборов, которая гаснет в момент включения ДМР.

Особый интерес представляет в ДМР управляющее реле. Управляющее реле ДМР поляризованное. Его суммарный магнитный поток создается двумя обмотками: дифференцированной и последовательной, а также постоянными магнитами. Такоереле реагирует не только на величину тока, но и на его направление. Именно поэтому положение якоря этого реле зависит от силы и направления тока в дифференциальной и последовательной обмотке.

 

Рисунок 3 - Положение якорька управляющего реле когда напряжение генератора

больше напряжения батареи.

При достижении 14 В по дифференциальной обмотке ток идет от батареи к генератору, т.к. Uг < Uбат. Магнитный поток, создаваемый ДО намагничивает якорек таким образом, что контакты его разомкнуты (рис. 3б). При увеличении напряжения генератора ток, проходящий через ДО уменьшается и меняется на противоположный. Якорек перемагничивается и контакты реле замыкаются (рис. 3а). Когда напряжение генератора уменьшается и становится меньше напряжения батарей, в ПО направление тока изменится, контакты реле разомкнутся и будут удерживаться в разомкнутом состоянии (рис. 3б).

 

Рисунок 3б - Положение якорька управляющего реле когда напряжение генератора

меньше напряжения батареи.

 

 Контактор представляет из себя электромагнит, через контакты которого проходит зарядная цепь. Обмотка контактора включается с помощью управляющего реле.

Включающее реле предназначено для подключения ДО управляющего реле. Включающее реле имеет две пары контактов: в цепи ДО управляющего реле и цепи обмотки контактора. Контакты замыкаются при напряжении генератора 14 В. Обмотка включающего реле соединяется с генератором через предохранитель.

Предохранительное реле   предназначено для защиты ДО от перегрузки. При напряжении более 14 В контакты реле размыкаются и ДО управляющего реле отключается.

Вспомогательное реле служит для снижения тепловых потерь в обмотке контактора. Нормально замкнутые контакты реле шунтируют резистор в цепи обмотки контактора. В момент включения контактора подключается обмотка вспомогательного реле и в цепи обмотки контактора увеличивается сопротивление, снижая силу тока.

Дополнительное реле отключает ДО управляющего реле после срабатывания контактора, тем самым предохраняя ее от перегрева.

Таким образом, зная назначение каждого элемента ДМР, можно изложить работу ДМР. Общая схема реле-регулятора Р10ТМ представлена на рис. 4.

При увеличении напряжения генератора до 14 В включающее реле срабатывает и подключает ДО управляющего реле через замкнутые контакты предохранительного и дополнительного реле между аккумуляторными батареями и генератором. Поскольку напряжение батарей больше, чем напряжение генератора, а значит контакты управляющего реле разомкнуты, а обмотка контактора обесточена.

При дальнейшем увеличении напряжения генератора ток, проходящий через ДО уменьшается до нуля, а когда напряжение генератора становится больше напряжения батарей на 0,3-1,0 В, контакты реле замыкаются и обмотка контактора подключается к генератору.

Контактами контактора генератор подключается в бортовую сеть. В этот же момент подключатся дополнительное и вспомогательное реле. Дополнительное реле отключит ДО, вспомогательное включает сопротивление в цепь обмотки контактора, уменьшая в ней силу тока.

 

 

Рисунок 4 - Генераторная установка СГ10-1С и Р10-ТМУ ГМ-569.

 

Если напряжение генератора по каким-либо причинам упадет, по последовательной обмотке управляющего реле пойдет ток от батарей к генератору. Как только сила тока в обмотке достигнет 15-35 А якорек реле перемагнитится и контакты разомкнутся. Обмотка контактора обесточится, контакты его разомкнутся и генератор отключится от бортовой сети. Дополнительное реле также отключится, вновь подключив ДО на разность напряжений генератора и батарей.

При уменьшении напряжения генератора до 4 В включающее реле разомкнет свои контакты и все элементы ДМР обесточиваются.

Если по каким-либо причинам генератор будет переполюсован, включающее реле не сработает, а значит генератор ни в коем случае не подключится в бортовую сеть.

В состав бесконтактного регулятора  напряжения входят несколько функциональных узлов из электронных компонентов и схема защиты.

Когда напряжение генератора менее 18 В контакты реле возбуждения остаются замкнутыми и ток в цепи возбуждения проходит от клеммы "Я" генератора через предохранитель, замкнутые контакты реле возбуждения, первичную обмотку импульсного трансформатора на обмотку возбуждения.

По мере увеличения напряжения до 18 В реле возбуждения срабатывает и размыкает контакты. Т.к. напряжение пробоя стабилитрона 28 В, то транзистор VT1 закрыт, VT2 открыт, VT3 открыт и ток возбуждения идет через открытый транзистор VT3.

 Когда напряжение генератора достигнет 28 В пробивается стабилитрон и транзистор VT1 открывается. Соответственно VT2 и VT3 закроются.

 Ток возбуждения, проходящий через транзистор VT3, исчезает и напряжение генератора, таким образом, поддерживается в пределах 26,5-28,5 В.

Для более четкого открытия и закрытия силового транзистора VT3 в схему включен дроссель Др, действие которого заключается в следующем. При закрытии транзистора VT2 ток, проходящий через дроссель Др уменьшается и в обмотке его возникает ЭДС самоиндукции, которая приложена к транзистору VT3 в обратном направлении, т.е. "минус" - к эмиттеру, а "плюс" - к базе. В этом случае транзистор VT3 четко переключает в состояние отсечки (закрытия).При открывании транзистора VT2 ток, проходящий через дроссель, возрастает и на дросселе происходит падение напряжения, которое приложено к транзистору VT3 в прямом направлении, т.е. "плюс" - к эмиттеру, а "минус" - к базе. При этом транзистор VT3 быстро и четко переходит в открытое состояние.

 Для снижения ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке возбуждения генератора в момент закрытия силового транзистора VT3 и приложенное к эмиттерно-коллекторному переходу его, в схему включен гасящий диод VД2, шунтирующий обмотку возбуждения. ЭДС самоиндукции замыкается через диод VД2, включенный параллельно обмотке возбуждения,  вследствие чего скорость спада тока возбуждения уменьшается, следовательно, уменьшается ЭДС самоиндукции и перенапряжение на транзисторе VT3.

Применение гасящего диода, шунтирующего обмотку возбуждения, вызывает снижение частоты переключения силового транзистора, что увеличивает амплитуду пульсаций напряжения. Для устранения этого недостатка применен ускоряющий трансформатор Тр обратной связи, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь обмотки возбуждения, а вторичная соединяет эмиттер и базу транзистора VT1. При закрытом транзисторе VT3 сила тока в обмотке возбуждения исчезает и во вторичной обмотке трансформатора индуктируется ЭДС, которая приложена к транзистору VT1 в обратном направлении. Благодаря этому транзистор VT1 быстро закрывается, а транзисторы VT2 и VT3 быстро открываются. При увеличении тока возбуждения во вторичной обмотке трансформатора индуктируется ЭДС, которая приложена к транзистору VT1 в прямом направлении, благодаря чему он быстрее открывается, а транзисторы VT2 и VT3 быстрее закрываются.

При наличии ускоряющего трансформатора силовой транзистор VT3 может перегреться и выйти из строя, т.к. его переключение из открытого в закрытое состояние  происходит с очень высокой частотой. Для устранения этого явления параллельно эмиттерному переходу включен сглаживающий конденсатор С1.

Реле возбуждения К7 служит для улучшения условий самовозбуждения генератора. Обмотка реле включена на полное напряжение генератора, а контакты включены в цепь обмотки возбуждения и шунтируют диод VД3 и транзистор VT3 когда напряжение генератора ниже 18 В.

В схеме реле-регулятора предусмотрено устройство защиты от перенапряжений, представляющее из себя электромагнитное реле, срабатывающее при напряжении 30-31 В. После срабатывания реле его контакты замыкаются и предохранитель, стоящий в цепи контактов сгорает. Бесконтактный регулятор обесточивается и напряжение генератора падает и он отключается от бортовой сети.

Методика поиска неисправности сводится к определению по вольтамперметру:

- отсутствие зарядного тока;

- напряжение генераторной установки не соответствует норме.

Поиск причины отказа при отсутствии зарядного тока, сводится к проверке цепей генераторной установки при помощи контрольной лампы. При обнаружении неисправного элемента, он меняется на исправный.

Поиск причины отказа когда, напряжение генераторной установки не соответствует норме сводится к проверке реле-регулятора, который меняется на исправный.

 

  

 

Вопрос 56