Электрическая схем а запуска двигателей

Электрическая принципиальная схема системы электронного ключа автомобиля Kia Rio (с 2011 года).

Электрическая принципиальная схема системы электронного ключа автомобиля Kia Rio (с 2011 года).

Электрическая принципиальная схема системы электронного ключа.

Система электронного ключа.

Описание схемы.

В отличие от обычного ключа или пульта ДУ для открытия двери автомобиля и запуска двигателя, данная система позволяет попасть в салон, нажав кнопку в наружной ручке двери, и запустить двигатель при помощи кнопки запуска/ остановки двигателя и нажатия педали тормоза, если водитель имеет при себе электронный ключ.

Назначение основных компонентов.

Блок управления системой электронного ключа:

  • Управляет реле электропитания (ACC, IG1, IG2, Start).
  • Передает пассивный сигнал блокировки/разблокировки в ВСМ по шине B-CAN.
  • Передает информацию для авторизации посредством последовательной передачи данных в ЕСМ (Разрешение запуска двигателя).
  • Функционирование антенны и авторизация электронного ключа.
  • Функция диагностики (передача данных в диагностический тестер посредством К-линии).
  • Автоматически устанавливает статус двигателя и характеристики трансмиссии (АТ/МТ) посредством данных шины C-CAN.
  • Проверяет передачу данные иммобилайзера и авторизацию.

Наружная ручка двери с выключателем системы электронного ключа:

  • Распознает наличие электронного ключа снаружи двери (встроенная НЧ-антенна).
  • Пассивная блокировка/разблокировка (кнопочный тип).

Антенна системы электронного ключа в бампере:

Распознает наличие электронного ключа снаружи со стороны багажника (встроенная НЧ-антенна).

Комбинация приборов:

Индикатор иммобилайзера, Выход предупредительного зуммера, Предупредительное сообщение.

Антенна системы электронного ключа (в салоне):

Распознает наличие электронного ключа в салоне автомобиля.

Антенна системы электронного ключа в багажнике:

Распознает наличие электронного ключа в зоне багажника.

Кнопка запуска/остановки (SSB):

Для включения зажигания и запуска/остановки двигателя.

Реле распределения электропитания:

Реле управления распределением электропитания системы электронного ключа (ACC, IG1, IG2, Start).

Электронный ключ:

Беспроводным способом передает уникальный ID и сигнал дистанционного управления.

Внешний зуммер:

Выдает различные предупредительные или подтверждающие сообщения при включении пассивной блокировки/разблокировки.

ЕСМ:

  • Передает данные (двигатель выключен/ прокручивание коленчатого вала/ запуск двигателя/ и т.д.) о состоянии двигателя посредством шины C-CAN.
  • Получает информацию об авторизации запуска двигателя от блока управления системой электронного ключа.

Выключатель наружной ручки крышки багажника:

Передает сигнал выключателя для пассивного управления открыванием крышки багажника.

Способы запуска электродвигателя постоянного тока

Хорошие тяговые характеристики электрических машин постоянного тока сделали их неотъемлемым элементом большинства устройств промышленной и бытовой механизации. Но вместе с тем возникает и существенная проблема значительных пусковых токов, в сравнении с асинхронными электродвигателями, работающих на переменном напряжении. Именно поэтому многие специалисты детально изучают способы запуска электродвигателя постоянного тока, прежде чем включить агрегат.

Прямой пуск

Из всех электродвигателей постоянного тока основная градация при выборе способа их запуска должна учитывать мощность устройства.

В целом выделяют три вида пуска:

  • малой мощности;
  • средней;
  • большой мощности.

Для прямого запуска подойдут только маломощные электродвигатели, которые потребляют до 1кВт электроэнергии в сети. При прямых запусках электродвигателя все напряжение сразу подается на рабочую обмотку. Это обуславливает возникновение максимального пускового тока из-за отсутствия естественной компенсации за счет ЭДС противодействия.

С физической точки зрения ситуация в обмотках ротора будет выглядеть следующим образом: в момент подачи напряжения сила тока в обмотках равна нулю, поэтому его значение будет определяться по формуле:

U – приложенная к выводам номинальное напряжение, Rобм – сопротивление катушки.

В этот момент величина токовой нагрузки электродвигателя постоянного тока является максимальной, он может отличаться от номинального значения в 1,5 – 2,5 раза. После этого протекание тока обуславливает генерацию ЭДС противодействия, которая компенсирует пусковую нагрузку до установки номинальной мощности, тогда ток станет:

В мощных устройствах сопротивление обмоток якоря может равняться 1 или 0,5 Ом, из-за чего ток при запуске электродвигателя может достигнуть 200 – 500 А, что в 10 – 50 раз будет превышать допустимые величины. Это, в свою очередь, может привести к термическому отпуску металла, деформации проводников, разрушению колец или щеток скользящего контакта. Поэтому двигатели постоянного тока средней и большой мощности должны вводиться в работу реостатным запуском или путем подачи заведомо пониженного напряжения, прямой пуск для них крайне опасен.

Пуск с помощью пускового реостата

В этом случае в цепь вводится переменное сопротивление, которое на начальном этапе обеспечивает снижение токовой нагрузки, пока вращение ротора не достигнет установленных оборотов. По мере стабилизации ампеража до стандартной величины в реостате уменьшается сопротивление от максимального значения до минимального.

Расчет электрической величины в этом случае будет производиться по формуле:

В лабораторных условиях уменьшение нагрузки может производиться вручную – посредством перемещения ползунка реостата. Однако в промышленности такой метод не получил широкого распространения, так как процесс не согласовывается с токовыми величинами. Поэтому применяется регулировка по току, по ЭДС или по времени, в первом случае задействуется измерение величины в обмотках возбуждения, во втором, на каждую ступень применяется выдержка времени.

Оба метода используются для запуска электродвигателей:

  • с последовательным;
  • с параллельным возбуждением;
  • с независимым возбуждением.

Запуск ДПТ с параллельным возбуждением

Такой запуск электродвигателя осуществляется посредством включения и обмотки возбуждения, и якорной к напряжению питания электросети, друг относительно друга они располагаются параллельно. То есть каждая из обмоток электродвигателя постоянного тока находятся под одинаковой разностью потенциалов. Этот метод запуска обеспечивает жесткий режим работы, используемый в станочном оборудовании. Токовая нагрузка во вспомогательной обмотке при запуске имеет сравнительно меньший ток, чем обмотки статора или ротора.

Читать еще:  Что является вечным двигателем

Для контроля пусковых характеристик сопротивления вводятся в обе цепи:

Рис 1. Запуск ДПТ с параллельным возбуждением

На начальном этапе вращения вала позиции реостата обеспечивают снижение нагрузки на электродвигатель, а затем их обратно выводят в положение нулевого сопротивления. При затяжных запусках выполняется автоматизация и комбинация нескольких ступеней пусковых реостатов или отдельных резисторов, пример такой схемы включения приведен на рисунке ниже:

Рис. 2. Ступенчатый пуск двигателя параллельного возбуждения

  • При подаче напряжения питания на электродвигатель ток, протекающий через рабочие обмотки и обмотку возбуждения, за счет магазина сопротивлений Rпуск1, Rпуск2, Rпуск3 нагрузка ограничивается до минимальной величины.
  • После достижения порогового значения минимума токовой величины происходит последовательное срабатывание реле K1, K2, K3.
  • В результате замыкания контактов реле K1.1 шунтируется первый резистор, рабочая характеристика в цепи питания электродвигателя скачкообразно повышается.
  • Но после снижения ниже установленного предела замыкаются контакты K2.2 и процесс повторяется снова, пока электрическая машина не достигнет номинальной частоты вращения.

Торможение электродвигателя постоянного тока может производиться в обратной последовательности за счет тех же резисторов.

Запуск ДПТ с последовательным возбуждением

На рисунке выше приведена принципиальная схема подключения электродвигателя с последовательным возбуждением. Ее отличительная особенность заключается в последовательном соединении катушки возбуждения Lвозбуждения и непосредственно мотора, переменное сопротивление Rякоря также вводится последовательно.

По цепи обеих катушек протекает одинаковая токовая величина, эта схема обладает хорошими параметрами запуска, поэтому ее часто используют в электрическом транспорте. Такой электродвигатель запрещено включать без усилия на валу, а регулирование частоты осуществляется в соответствии с нагрузкой.

Пуск ДПТ с независимым возбуждением

Подключение электродвигателя в цепь с независимым возбуждением производится путем ее запитки от отдельного источника.

Рис. 4. Запуск ДПТ с независимым возбуждением

На схеме приведен пример независимого подключения, здесь катушка Lвозбуждения и сопротивление в ее цепи Rвозбуждения получают питание отдельно от обмоток двигателя током независимого устройства. Для обмоток двигателя также включается регулировочный реостат Rякоря. При этом способе запуска машина постоянного тока не должна включаться без нагрузки или с минимальным усилием на валу, так как это приведет к нарастанию оборотов и последующей поломке.

Пуск путем изменения питающего напряжения

Одним из вариантов снижения токовой нагрузки при запуске электродвигателя является уменьшение питающего номинала посредством генератора постоянного напряжения или управляемого выпрямителя.

С физической точки зрения установка реостата обеспечивает тот же эффект, но с увеличением мощности электродвигателя возрастает и постоянная токовая нагрузка, существенно повышаются потери на реостатах. Поэтому снижение постоянного напряжения выполняет отдельное устройство на базе микросхемы, пример которого приведен на рисунке ниже:

Рис. 5. Схема пуска с изменением питающего напряжения

Система электрооборудования

Э лектрооборудование автомобиля — предназначено для выработки и передачи электрической энергии потребителям различных систем и устройств автомобиля.

Устройство электрооборудования автомобиля:

  • И сточники тока;
  • П отребители тока;
  • Э лементы управления;
  • Э лектрическая проводка.

В се перечисленные элементы электрооборудования объединены в единую бортовую сеть автомобиля.

Э лектрообоурдование автомобиля можно разделить на две части цепь низкого напряжения и цепь высокого напряжения.

Ц епь низкого напряжения обеспечивает электричеством потребителей освещения и сигнализации, а также работу системы пуска.

Система пуска двигателя обеспечивает первичное проворачивание коленчатого вала и работу двигателя во время его пуска. Наиболее распространен пуск двигателя электрическим стартером. В качестве стартеров применяют высокооборотные электродвигатели постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением, конструктивно объединенные с шестеренным приводом. Для быстрого и конструктивного изучения устройства системы пуска двигателя воспользуйтесь схемой системы пуска.

Освещение и сигнализация – служат для освещения приборами дороги и обозначения габаритов автомобиля, сигнализации выполняемых маневров.

Контрольно-измерительные и дополнительные приборы – служат для контроля работы и управления системами автомобиля.

Ц епь высокого напряжения служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах, за счет системы зажигания.

Система зажигания служит для воспламенения горючей смеси и применяется на бензиновых двигателях. Воспламенение горючей смеси происходит по мере подачи искры зажигания в цилиндры, от сюда и название система искрового зажигания . Другими словами система зажигания служит для создания тока высокого напряжения, распределения его по цилиндрам двигателя и воспламенения рабочей смеси в камере сгорания в определенные моменты. На современных автомобилях используют контактно-транзисторную и бесконтактную системы зажигания. Для более подробного изучения — устройство системы зажигания автомобиля .

В системе электрооборудования автомобиля обязательно есть источник вырабатывания тока и его потребитель. Их взаимосвязанная работа реализуется с помощью электрической проводки.

К источниками тока можно отнести: аккумуляторную батарею (АКБ) и генератор.

АКБ служит для питания потребителей низкой цепи электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Читать еще:  Чем включать трехфазный двигатель

Г енератор предназначен для подзарядки аккумуляторной батареи (АКБ) и питания всех приборов электричеством во время движения автомобиля. Поэтому генератор является основным источником электрического тока.

К элементам управления относятся щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Их основная задача это обеспечение согласованной работы приборов электрооборудования. На современных автомобилях используются блоки управления.

Б лок управления служит для:

  • контроль потребителей;
  • контроль напряжения;
  • регулирование нагрузки;
  • управление системой комфорта;

П отребители энергии бывают : Основные, длительные, кратковременные.

О сновные:

— электроусилитель рулевого привода;

Д ополнительные:

— система активной безопасности;

— система пассивной безопасности;

К ратковременные:

системы комфорта;

Устройство контактной системы батарейного зажигания

Контактная система батарейного зажигания

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15000-30000 В), так как газы, находящиеся в цилиндре, не проводят ток низкого напряжения. На современных автомобильных двигателях применяют однопроводную систему соединения источников тока с потребителями. Вторым проводником электрической энергии служит масса (корпус) – все соединенные между собой металлические части автомобиля.

При однопроводной системе включения приборов электрооборудования уменьшается число проводов, упрощается техническое обслуживание и уменьшается стоимость системы. Отрицательные выводы генератора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с массой, а положительные изолированы от нее. В эксплуатации необходимо внимательно следить за состоянием изоляции на проводах и за их креплением, так как нарушение изоляции может привести к возникновению короткого замыкания.

Устройство контактной системы батарейного зажигания :

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания :

а) схема ; б) положения ключа выключателя зажигания и стартера ; 1 – рычажок прерывателя ; 2 – подвижный контакт ; 3 – неподвижный контакт ; 4 — кулачок ; 5 – прерыватель низкого напряжения ; 6 — конденсатор ; 7, 14, 23 – провода ; 8 – выключатель зажигания ; 9 – добавочный резистор ; 10 – первичная обмотка ; 11 – вторичная обмотка ; 12 – катушка зажигания ; 13 — магнитопровод ; 15 – выключатель добавочного резистора ; 16 — амперметр ; 17 – аккумуляторная батарея (АКБ) ; 18 – выключатель электродом ; 19 – ротор с электродом ; 20 — распределитель ; 21, 24 – подавительные резисторы ; 25 – свеча зажигания ; 26 – ключ выключателя зажигания.

Контактная система батарейного зажигания состоит из : аккумуляторной батареи 17, катушки зажигания 12, прерывателя 5 низкого напряжения с конденсатором 6, распределителя импульсов высокого напряжения 20, свечей зажигания 25, выключателя зажигания 8, амперметра 16. Прерыватель 5 имеет два контакта : неподвижный 3 соединенный с массой и подвижный 2, расположенный на рычажке 1 и соединенный с проводом 7 с первичной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком 4, при помощи которого размыкаются контакты. В системе зажигания в качестве источника электрического тока используется генератор переменного тока.

При замыкании контактов прерывателя ток от АКБ проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле.

Цепь низкого напряжения следующая : положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 – выключатель зажигания 8 добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 — провод 7 – подвижный контакт 2 – неподвижный контакт 3 – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ.

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя.

Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжения : вторичная обмотка11 – провод 14 высокого напряжения – подавительный резистор 21 – электрод ротора 19 – один из электродов крышки распределителя 20 – провод 23 — подавительный резистор 24 – свеча зажигания 25 – центральный электрод свечи – боковой электрод свечи – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ 17 – положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 — выключатель зажигания 8 – добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 – вторичная обмотка катушки зажигания 12.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ 26 выключателя зажигания может занимать четыре положения : 0 – зажигания выключено ; 1 – зажигание включено ; 2 – включены зажигание и стартер ; 3 – подведено питание к радиоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Читать еще:  Smart fortwo тюнинг двигателя

Выключатель 18 цепи АКБ нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение – плафон кабины и розетка переносной лампы.

Почему контактная система батарейного зажигания не используется на современных автомобилях?

Постепенно контактную систему батарейного зажигания вытеснили другие системы, такие как контактно транзисторная или бесконтактная системы зажигания. Этому предшествовало ряд недостатков контактной системы батарейного зажигания :

  • Быстрый износ и обгорание контактов прерывателя ;
  • Увеличение зазора между контактами прерывателя, соответственно увеличение угла опережения зажигания ;
  • Уменьшение тока в цепях низкого и высокого напряжения ;
  • Частые перебои с воспламенением рабочей смеси ;
  • Затрудненный пуск двигателя ;
  • Снижение экономичности и мощности двигателя.

Электрическая схем а запуска двигателей

Для начала найдем парные вывода их должно быть две пары, как это сделать. Сейчас для этих целей множество приборов тестеры, омметры и т.п. Берем любой вывод обмотки и подключаем к нему любой из двух щупов прибора, а вторым щупом ищем ему пару.

Если прибор показал вам какое-то значение, например сопротивление 11 Ом то это и есть второй вывод обмотки, запишем показания прибора, отмечаем пару.

На рисунке изображено:
ОВ – рабочая, обмотка возбуждения, основного вращающего магнитного поля.

ПО – пусковая обмотка необходима для создания начального крутящегося момента в определенном направлении.
SB — кнопка для кратковременного включения пусковой обмотки к сети 220В.

Для того чтобы изменить направление вращение вала двигателя достаточно поменять вывода пусковой обмотки местами и направление при запуске изменится.

Реле времени задает временной режим с выдержкой на отключение электродвигателя. Токовое реле служит для запуска двигателя, для кратковременного включения пусковой обмотки к сети 220В.

Реле выполнено в пластиковом корпусе, имеется три контактных вывода X1, X2, X3. На крышке показана правильная установка реле, большая стрелка с надписью «верх», реле должно располагаться так чтобы стрелка всегда указывала вверх.

Подключение реле:
Подаем напряжение 220В на вывод «Х3» токового реле, фазу или ноль без разницы, а второй сетевой провод 220В напрямую подключаем к рабочей обмотке двигателя.

Вывод «Х1» — «ОВ» подключается ко второму свободному выводу, рабочей обмотке. Вывод «Х2» — «ПО» подключается к выводу пусковой обмотке.

При запуске двигателя, пусковой ток больше, чем рабочий. При прохождении пускового тока через катушку — [2] токового реле в катушке наводится магнитное поле, которое втягивает [1] — подвижный стальной сердечник, он приподнимается и поднимает подвижный контакт — [3].

Замыкается электрическая цепочка, которая подключает пусковую обмотку электродвигателя. Двигатель запускается и развивает номинальные обороты.

Поскольку двигатель вошел в рабочий режим ток в реле уменьшился, ослабло магнитное поле в катушке реле, которое удерживало стальной сердечник – [1] в верхнем положении. Сердечник под своим весом падает в низ и тянет за собой [3] — контакт, пусковая обмотка — ПО отключается от сети 220В.

Витки из нихрома — [4] выполняют тепловую защиту двигателя. При перегрузе, заклинивание или междувиткового замыкания обмоток двигателя, нихром разогревается и своим теплом подогревает [5] — биметаллическую пластину, она при нагревании деформируется, прогибается и размыкает контакт — [6], отключает двигатель от сети 220В на время остывания биметаллической пластинки.

На рисунке приведен пример, схема запуска двигателя от стиральной машины при помощи конденсатора.

Заключение, для полной уверенности, что все сделали правильно, внимательно проверяем монтаж собранной схемы и тестируем ее, включаем двигатель на 1 мин. отключаем от сети и проверяем нагрев двигателя.

Почему через минуту, для того, чтобы определить в каком именно месте начинает, греется двигатель в подшипниках или в статоре. Если подождать дольше, то тепло распределится по корпусу и будет не понятен очаг перегрева.

Если всё в норме включаем двигатель и проверяем нагрев корпуса каждые 5 мин. 15 мин на тестирования будет достаточно, тыльная сторона ладони должна терпеть, если не терпит, то температура около 50°С и выше.

Если двигатель греется возможные причины:
Изношены подшипники, что привело к уменьшению зазора между статором и ротором, ротор задевает статор.

Подшипники забиты грязью или зажаты на перекос в подшипниковых крышках, что приводит к заклиниванию, тяжелому ходу вала.

Большая ёмкость конденсатора, необходимо уменьшить ёмкость конденсатора или запустить двигатель без конденсатора, раскрутив вал от руки. Если двигатель перестал, греется, значит, причина была в превышенной ёмкости конденсатора.

Просмотр и ввод комментариев к статье

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector