Aklaypart.ru

Авто Журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическая схема системы пуска двигателя

Система электропуска

Назначение

Система электропуска предназначена для предания вращения коленчатому валу двигателя с пусковой частотой, при которой обеспечиваются необходимые условия смесеобразования, воспламенения, и горения рабочей смеси. Пусковая частота вращения коленчатого вала для карбюраторных двигателей находится в пределах 50-100 об/мин, а для дизелей – в пределах 150-250 об/мин. Пусковой ток у стартеров различного типа достигает 300-800 А.

Устройство стартера

Технически стартер состоит из более пятидесяти различных деталей, но принципиальное устройство его несложно.

Система электропуска карбюраторных двигателей состоит из стартера, аккумуляторной батареи и цепи стартера (выключателя массы, реле включения стартера, проводов).

Основной частью стартера является электродвигатель постоянного тока, питаемый от аккумуляторной батареи. Стартер должен развивать требуемый крутящий момент, чтобы коленчатый вал провернулся на 2-4 оборота до того, как установится пусковая частота вращения коленчатого вала в заданных пределах, что необходимо для образования готовой к воспламенению рабочей смеси.

Вал стартера соединяется с коленчатым валом только во время пуска двигателя. Для этой цели служит шестерня, установленная на валу стартера при помощи шлицевого соединения, допускающего осевое перемещение шестерни по валу и её соединение, и разъединение с зубчатым венцом маховика. Разъединение шестерни с зубчатым венцом маховика после пуска двигателя должно происходить автоматически, так как из-за большого передаточного числа (10-15) этой передачи частота вращения вала стартера возрастает до 10-15 тыс. об/мин, что может привести к вылету обмотки якоря под действием центробежных сил. Для предотвращения этого явления на большинстве стартеров устанавливается муфта свободного хода, обеспечивающая передачу крутящего момента только в одном направлении – от вала стартера к маховику.

Схема включения стартера

Схема включения стартера

Взаимодействие элементов стартера (1) при пуске двигателя происходит следующим образом.

При замыкании контактов выключапо обмотке (7) тяговое реле (5) проходит ток, сердечник (8) электромагнита втягивается внутрь обмотки, а соединённый с ним рычаг (11) перемещает шестерню (12) привода (10) и вводит её в зацепление с зубчатым венцом (13) маховика. При полном зацеплении зубчатой передачи сердечник (8) через контактный диск (6) замыкает контакты (4) и ток от аккумулятора поступает в обмотку электродвигаЯкорь электродвигателя начинает вращаться и передаёт крутящий момент через шестерню (12) и зубчатый венец (13) маховика на коленчатый вал двигателя. После пуска двигателя выключаразмыкает контакты, и цепь обмотки электродвигателя прерывается. Под действием пружины (9) контактный диск (6) и шестерня (12) механизма привода возвращаются в исходное положение.

Стартер следует включать на время не более 5-10 с. Если двигатель не пустился, стартер можно включить повторно с интервалом не менее 30 с. Этот промежуток времени необходим для восстановления работоспособности аккумуляторной батареи. Включать стартер повторно можно не более трёх раз подряд, затем следует найти и устранить неисправность в системах питания или зажигания.

Лекции по устройству автомобиля

Система пуска двигателя

Система пуска двигателя включает в себя (рис.60):

· стартер с тяговым реле и механизмом привода,

· реле включения стартера,

Стартер (рис. 60) представляет собой мощный электрический двигатель постоянного тока, который служит для запуска двигателя автомобиля. Простым поворотом ключа в замке зажигания в положение «Запуск», ток через реле подается от аккумуляторной батареи на обмотки стартера и двигатель запускается.

Рис. 60 Схема системы пуска двигателя
а) стартер выключен

1 — корпус стартера; 2 — вал якоря стартера; 3 — шестерня привода с муфтой свободного хода; 4 — рычаг привода шестерни; 5 — обмотки тягового реле; 6 — якорь тягового реле; 7 — контактная пластина; 8 — контактные болты; 9 — обмотки стартера; 10 — якорь стартера; 11 — коленчатый вал двигателя; 12 — зубчатый венец маховика

Рис. 60 Схема системы пуска двигателя
б) стартер включен

Рис. 60 Схема системы пуска двигателя
в) схема электрической цепи стартера

1 — аккумуляторная батарея; 2 — предохранитель; 3 — замок зажигания; 4 — реле стартера

Работа стартера состоит из трех этапов:

1. Механизм привода стартера вводит шестерню на валу якоря в зацепление с зубчатым венцом маховика.

2. Начинается вращение вала якоря стартера вместе с шестерней, которая проворачивает коленчатый вал двигателя через маховик, тем самым, запуская двигатель.

3. После начала работы двигателя, механизм привода выводит шестерню стартера из зацепления с зубчатым венцом маховика.

Электродвигатели и нагрузки — проблема?

Дело в том, что фактически любые электродвигатели, в момент пуска или остановки ротора, испытывают огромные нагрузки. Чем мощнее двигатель и оборудование, приводимое им в движение, тем грандиозней затраты на его запуск.

Наверное, самая значительная нагрузка, приходящаяся на двигатель в момент пуска, это многократное, хоть и кратковременное, превышение номинального рабочего тока агрегата. Уже через несколько секунд работы, когда электромотор выйдет на свои штатные обороты, ток, потребляемый им, тоже вернётся к нормальному уровню. Для обеспечения необходимого электроснабжения приходиться наращивать мощность электрооборудования и токопроводящих магистралей, что приводит к их подорожанию.

При запуске мощного электродвигателя, из-за его большого потребления, происходит «просадка» напряжения питания, которая может привести к сбоям или выходу из строя оборудования, запитанного с ним от одной линии. Ко всему прочему, снижается срок службы аппаратуры электроснабжения.

При возникновении нештатных ситуаций, повлёкших перегорание двигателя или его сильный перегрев, свойства трансформаторной стали могут измениться настолько, что после ремонта двигатель потеряет до тридцати процентов мощности. При таких обстоятельствах, к дальнейшей эксплуатации он уже непригоден и требует замены, что тоже недешево.

Читать еще:  Характеристика двигателя 451 миэ

Устройство автомобилей

Приборы системы пуска, особенно стартеры, во время эксплуатации испытывают большие нагрузки. Электродвигатели стартеров потребляют ток большой силы, поэтому неумелое обращение стартером приводит к его преждевременному отказу.
Следует также учитывать, что стартер расположен в таком месте, где он подвергается воздействию пыли, влаги, грязи и смазочных материалов, а это способствует разрушению изоляции электродвигателя и поломкам механизма привода.
Тем не менее, современные автомобильные стартеры обладают достаточно высокой эксплуатационной надежностью и поэтому не требуют частого технического обслуживания и регулировок.

Техническое обслуживание систем пуска двигателя, производимое при каждом ТО-2, сводится к простым операциям. Проверяется крепление стартера к двигателю и соединение наконечников проводов к стартеру и аккумуляторной батарее.

При определенном нормируемом пробеге автомобиля, величина которого зависит от типа стартера, производится более углубленная проверка его технического состояния для предотвращения внезапных отказов.
Так, например, такая проверка выполняется для стартеров автомобилей ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109 – через 45 тыс. км пробега, для СТ130АЗ – при каждом восьмом ТО-2, а для стартера 25.3708 – через 150 тыс. км пробега автомобиля.
Для выполнения углубленной проверки стартер снимают с двигателя, и его наружные поверхности очищают от загрязнений.

При техническом обслуживании особенно тщательному осмотру и контролю подвергаются следующие элементы конструкции стартера: щеточно-коллекторный узел, привод, реле, электродвигатель, опоры якоря (втулки или подшипники).
После очистки поверхностей стартера от загрязнений выполняются следующие операции:

  • внешний осмотр корпуса стартера, крышек, втягивающего реле;
  • проверка осевого зазора вала якоря и наличие радиального люфта, а также оценка сопротивления вращению якоря во втулках (вращением рукой или лопаткой за шестерню привода);
  • снятие крышек стартера, щеточного узла, демонтаж якоря с элементами привода;
  • проверка состояния рабочей поверхности коллектора – не допускаются глубокие царапины, риски, прогары и другие повреждения, способные нарушить нормальный контакт щеток с коллектором или вызвать быстрый износ щеток; визуально оценивается состояние изоляции между секторами коллектора;
  • проверка состояния щеток: степень и равномерность износа, отсутствие механических повреждений (сколов, раковин, глубоких царапин и трещин) на рабочих поверхностях, а также наличие продуктов износа щеток на поверхностях крышки и щеточного узла;
  • проверка подвижности щеток в щеткодержателе и прижимного усилия пружин; в случае недостаточного давления пружины на щетку, осуществляют контроль силы давления пружины динамометром;
  • проверка механизма привода: подвижность привода на валу якоря и работа обгонной муфты, состояние зубьев шестерни привода и втулки шестерни;
  • проверка состояния зубчатых колес и элементов планетарного редуктора (если имеется);
  • визуальная проверка общего состояния сердечника якоря – на внешней поверхности трансформаторных пластин не должно быть повреждений и следов контакта с обмоткой возбуждения; пластины не должны смещаться друг относительно друга, оказывая давление на обмотку якоря;
  • визуальная проверка обмотки возбуждения, состояния изоляции обмотки, и крепление полюсных наконечников (башмаков) к корпусу.

В случае если до поступления стартера на техническое обслуживание замечаний по его работе не было, стартер собирают и устанавливают на двигатель с последующей проверкой работоспособности.

Если в работе стартера отслеживались неполадки или отказы, он подвергается углубленному диагностированию, регулировкам и ремонту.

Поиск неисправностей и регулировки стартера

Поиск неисправностей в стартере производят после его разборки. Проверяют состояние обмоток возбуждения и якоря, коллектора, подшипников, а также исправность тягового реле.

Первоначально производят осмотр щеточно-коллекторного узла, сняв крышку со стороны коллектора или защитную ленту. При этом измеряется высота щеток и сила, с которой они прижимаются к коллектору пружинами.
Если высота щетки меньше допустимого для данного стартера значения, или обнаруживается ее механические повреждения, щетку меняют. Щетки должны свободно, без заеданий, перемещаться в щеткодержателях.

Направление силы давления щеточных пружин должно совпадать с осью щеткодержателя. Силу давления пружины проверяют динамометром. Между щеткой и коллектором прокладывают бумажную полосу и оттягивают динамометром пружину в направлении оси щеткодержателя. Показания динамометра в момент, когда полоску бумаги можно легко вытащить, фиксируют и сравнивают с техническими данными стартера. При обнаружении ослабленной пружины ее меняют.

Коллектор должен быть чистым, его поверхность ровной, без царапин, рисок и подгораний. При наличии грязи или незначительного подгорания коллектор протирают. Сильно подгоревший коллектор зачищают шлифовальной шкуркой. Выполнять эту операцию следует при работе стартера в режиме холостого хода, прижимая шкурку к коллектору деревянной колодкой. Абразивные частицы после зачистки удаляют, продувая коллектор воздухом.

Если подгорание таким способом не устраняется или имеет место сильный износ коллектора, стартер разбирают, и коллектор протачивают на токарном станке с последующей шлифовкой. При этом остаточный диаметр или толщина секторов коллектора после проточки не должна быть менее нормируемой техническими условиями.

Привод стартера должен свободно, без заеданий, перемещаться по валу и возвращаться в исходное положение возвратной пружиной. При затрудненном перемещении привода вал якоря очищают от грязи и, если нет специальных указаний в технической документации, смазывают маслом, применяемым для двигателя. Храповой привод стартеров нуждается в смазывании. Для этого выдвигают шестерню в корпус привода и заливают в корпус моторное масло. Это повторяют 5…10 раз, затем масло выливают, заливают свежее и так повторяют 2..3 раза. Операцию проводят на самом приводе, снятом со стартера.

Осевой зазор вала якоря не должен превышать 1 мм. Поперечный зазор вала в подшипниках должен быть почти незаметен. При значительном поперечном зазоре вала изношенные втулки в крышках стартера меняются.

Состояние втягивающего реле стартера проверяют визуально, для чего снимают крышку реле. В случае подгорания контактов их зачищают напильником, а затем мелкой шлифовальной шкуркой. При большом износе или подгорании контактов болты поворачивают на 180˚, а диск (контактную пластину) переворачивают.

Читать еще:  Высокие обороты двигателя на нейтралке

На собранном стартере проверяется правильность регулировки привода, которая у стартеров карбюраторных двигателей характеризуется величиной вхождения шестерни привода в зацепление с венцом маховика и исходным положением шестерни привода. Задаются регулировки привода зазором А (рис. 1) между приводной шестерней и упорным кольцом при включенном реле стартера и расстоянием Б между торцом шестерни и посадочным пояском на крышке стартера.

Определение зазора А производится при подключении положительного вывода источника питания к выводу «50» обмоток реле, а отрицательного вывода – к корпусу стартера. Напряжение источника питания должно соответствовать номинальному напряжению стартера.
После подачи напряжения и срабатывания реле зазор А измеряется предельными калибрами, толщина которых соответствует максимальному и минимальному значению зазора, или универсальным измерительным инструментом. При измерении зазора А следует выбрать осевой зазор, отжимая привод по направлению к коллектору.
Регулировку зазора А осуществляют поворотом эксцентриковой оси (стартеры типа СТ230) или регулировочным винтом 1 сердечника реле (стартер СТ130А3).

У стартеров типа СТ130А3 расстояние Б, соответствующее исходному положению шестерни привода, регулируется специальным винтом 2, у стартеров СТ230 – той же эксцентриковой осью, что и зазор А.

У некоторых стартеров (СТ221, 29.3708 и других современных легковых автомобилей) регулировка привода стартера не предусмотрена.

Стартеры дизелей имеют особенности регулировок.
У стартеров СТ142 и 25.3708 задается зазор А, вместо расстояния Б, соответствующего исходному положению шестерни. Для этих стартеров задано расстояние между торцом шестерни и упорной шайбой, при котором замыкание контактов реле стартера не должно происходить. При проверке между шестерней и упорной шайбой устанавливают прокладку определенной толщины и на обмотки реле подают питание. Замкнулись при этом контакты реле или нет, определяют контрольной лампой или омметром.

У стартеров СТ103 между шестерней и упорной шайбой ставят поочередно прокладки толщиной 16 и 11,7 мм. При включении стартера с прокладкой толщиной 16 мм контакты реле не должны замыкаться, а при прокладке толщиной 11,7 мм контакты должны замкнуться.

Диагностирование электродвигателя стартера

Электродвигатель стартера проверяют в режиме холостого хода и полного торможения. Параметры режима холостого хода (частота вращения и сила потребляемого тока) позволяют судить о качестве сборки и механических неисправностях.
Наличие дефектов (тугое вращение вала в подшипниках и др.) вызывает увеличение потребляемой мощности при холостом ходе, вследствие чего ток холостого хода увеличивается, а частота вращения якоря снижается ниже нормы.

В режиме холостого хода проявляются также и электрические неисправности. Так, увеличение силы тока и уменьшение частоты вращения якоря могут свидетельствовать о межвитковом замыкании обмотки якоря, а увеличение частоты вращения якоря может сигнализировать о межвитковом замыкании обмотки возбуждения.

Выявляются электрические неисправности в режиме полного торможения. Параметры режима полного торможения (крутящий момент, сила потребляемого тока) позволяют определить состояние электрической части стартера. При плохом контакте между щетками и коллектором сила потребляемого тока и крутящий момент снижаются ниже нормы.
Замыкание обмоток якоря на корпус или замыкание в обмотке возбуждения приводят к уменьшению крутящего момента при возросшем против нормы потребляемом токе.

Проверка в режиме холостого хода осуществляется при питании стартера от источника постоянного тока. Схема соединения соответствует схеме включения стартера на автомобиле.
Напряжение, приложенное к стартеру между выводами реле стартера и его корпусом, должно быть равно номинальному напряжению стартера. При испытании фиксируется сила тока стартера и частота вращения якоря.

Показания приборов снимают после того, как стартер поработает в режиме холостого хода 20…30 с. Испытание считается выдержанным, если сила потребляемого тока не более, а частота вращения якоря не менее установленных для данного стартера значений.

После ремонта стартера производится регулировка тягового реле и проверка стартера в режимах холостого хода и полного торможения на специальных стендах.
Испытание стартера в режиме полного торможения выполняется при определенном значении напряжения питания (определяют по таблицам). Момент, развиваемый стартером, должен быть не менее установленной величины, а сила тока не превышать заданное значение.

Схема, которая собирается при проверке стартера в режиме полного торможения, аналогична схеме при проверке в режиме холостого хода. Дополнительно необходимо нагрузочное устройство, снабженное измерителем крутящего момента.

Часто при проверке в режиме полного торможения трудно обеспечить необходимое напряжение питания. Осуществить проверку можно и с меньшим напряжением. В принципе стартер является частным случаем электродвигателя постоянного тока с насыщенной магнитной цепью в режиме полного торможения.
Крутящий момент в этом случае связан с током линейной зависимостью:

где a и b – постоянные коэффициенты, зависящие от типа стартера и определяемые зависимостью Мст = f(I) , которая задается в технических условиях (обычно в виде графика).

Оценка результатов испытаний производится следующим образом. Полученное при испытании значение силы тока подставляют в формулу и вычисляют момент. если величина момента, полученная при испытании не меньше значения, полученного расчетом, стартер считается исправным.

У некоторых стартеров, например СТ142, частота вращения якоря в режиме холостого хода не нормируется.

Испытание в режиме холостого хода целесообразно выполнять при открытом щеточно-коллекторном узле, наблюдая за ним визуально. При этом не должно наблюдаться заметных перемещений щеток в щеткодержателях, наличие которых свидетельствует о повышенном биении коллектора или выступании изоляции над его поверхностью.

Устройство, которым снабжены стенды Э240, Э242, Э250 и аналогичные, позволяет проверять стартер в режиме полного торможения при напряжении больше задаваемого техническими условиями на стартер.

Читать еще:  H4m двигатель расход топлива

Испытательный стенд снабжен зубчатым колесом, которое имитирует маховик двигателя, и тормозным устройством, которое обеспечивает плавное торможение данного зубчатого колеса. Проверку осуществляют следующим образом. Подают напряжение, стартер начинает вращать зубчатое колесо без нагрузки.
Затем тормозным механизмом постепенно затормаживают зубчатое колесо, а вместе с ним и якорь стартера, и внимательно следят по прибору на стенде за силой тока стартера. Торможение увеличивают до тех пор, пока сила тока не достигнет значения, заданного для режима полного торможения. В этом момент также по прибору на стенде фиксируют величину крутящего момента.
Так как напряжение питания больше необходимого значения, полного торможения стартера в этом случае не будет.
Величину крутящего момента, полученную при испытании, сравнивают с заданным значением, и если оно не меньше расчетного, то стартер считается исправным.

Однако при такой проверке невозможно определить повышенное падение напряжения на щетках стартера.
Для обнаружения этой неисправности после небольшого перерыва (20…30 с) снова подают напряжение на стартер и затормаживают его полностью. Быстро фиксируют по приборам на стенде напряжение питания Uст/I и силу тока стартера Iт , затем отключают питание.
Далее вычисляют отношение Uст/Iт , и отношение этих величин, установленное для данного типа стартера. Если отношение измеренных величин не больше отношения установленных значений, электродвигатель стартера исправен. В противном случае это указывает на повышенное сопротивление на щетках, что может быть связано с плохим контактом между щетками и коллектором, загрязнением и т. п.

Катушка на 220 вольт: схемы подключения

Для управления работой магнитного пускателя используется всего две кнопки – кнопка «Пуск» и кнопка «Стоп». Их исполнение может быть различным: в едином корпусе или в отдельных корпусах.

Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных

У кнопок, выпускаемых в отдельных корпусах, имеется всего по 2 контакта, а у кнопок, выпускаемых в одном корпусе – по 2 пары контактов. Кроме контактов, может присутствовать клемма для подключения заземления, хотя современные кнопки выпускаются в защищенных корпусах, которые не проводят электрического тока. Выпускаются также кнопочные посты в металлическом корпусе для промышленных нужд, которые отличаются высокой ударопрочностью. Как правило, они заземляются.

Подключение к сети 220 V

Подключение магнитного пускателя к сети 220 V наиболее простое, поэтому имеет смысл начать ознакомление именно с этих схем, которых может быть несколько.

Напряжение 220 V подается непосредственно на катушку магнитного пускателя, которые обозначены, как А1 и А2 и, которые располагаются в верхней части корпуса, что видно из фото.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

Когда к этим контактам подключается обычная вилка на 220 V с проводом, устройство начнет работать после того, как вилка будет включена в розетку 220 V.

С помощью силовых контактов допустимо включать/отключать электрическую цепь на любое напряжение, лишь бы оно не превышало допустимые параметры, которые указываются в паспорте изделия. Например, на контакты можно подать напряжение аккумулятора (12 V), с помощью которого будет управляться нагрузка с рабочим напряжением 12 V.

Следует отметить, что неважно, на какие контакты подается управляющее однофазное напряжение, в виде «нуля» и «фазы». В данном случае, провода с контактов А1 и А2 можно поменять местами, что никак не повлияет на работу всего устройства.

Вполне естественно, что подобная схема включения используется крайне редко, поскольку требует прямой подачи напряжения на катушку магнитного пускателя. При этом существует масса вариантов включения, с применением реле времени или сумеречного датчика, подключив к силовым контактам например, уличное освещение. Главное, чтобы «фаза» и «ноль» находились рядом.

Использование кнопок «Пуск» и «Стоп»

В основном, магнитные пускатели участвуют в процессе работы электродвигателей. Без наличия кнопок «Пуск» и «Стоп» такая работа связана с рядом трудностей. В первую очередь это связано с особенностями работы электродвигателей, которые зачастую находятся на значительном удалении. Кнопки включаются в цепь катушки последовательно, как на рисунке ниже.

Схема включения магнитного пускателя с кнопками

Подобный способ характеризуется тем, что магнитный пускатель окажется в рабочем состоянии до тех пор, пока будет нажата кнопка «Пуск», что очень неудобно. В связи с этим, в схему включаются дополнительные (БК) контакты магнитного пускателя, которые дублируют работу кнопки «Пуск». При включении магнитного пускателя они замыкаются, поэтому после отпускания кнопки «Пуск» цепь сохраняет свою работоспособность. Они обозначены на схеме, как NO (13) и NO (14).

Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата

Отключить работающее оборудование можно только с помощью кнопки «Стоп», которая разрывает электрическую цепь питания магнитного пускателя и всей схемы. Если в схеме предусмотрена другая защита, например, тепловая, то в случае ее срабатывания схема также окажется не работоспособной.

Питание для двигателя берется с контактов Т, а подается питания на контакты магнитного пускателя, под обозначением L.

В этом видео подробно рассказывается и показывается, в какой последовательности подключаются все провода. В данном примере использована кнопка (кнопочный пост), выполненная в одном корпусе. В качестве нагрузки можно подключить измерительный прибор, обычную лампу накаливания, бытовой прибор и т.д., работающие от сети 220 V.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector