книги из ГПНТБ / Можаев В.Н. Электрооборудование колесных и гусеничных машин учебное пособие

личество агрегатов — 2—3 и более. Для отопления кабины или ку­ зова автомобиля применяют отопители независимого действия; для

•нагревания в них воздуха используют не жидкость системы охлаж­ дения работающего двигателя, а топливо, которое сжигается в ка­ мере сгорания отопителя, благодаря чему можно отапливать каби­ ны при неработающем двигателе.

Отопители независимого действия снабжаются свечой накали­ вания для зажигания факела, электрическим топливным насосом, электромагнитным клапаном, автоматическими датчиками: пере­ грева РС-66 и сигнализации РР-66В. Автоматические датчики поддерживают рабочий режим отопителя и свеча накаливания включается только на 45—60 сек. Поступление воздуха в камеру

напряжении 24 в. Для контроля за работой отопителя имеется сиг­ нальная лампа. На междугородних автобусах применяют элек­ тропривод центробежных вентиляторов для создания избыточного давления в кузове при закрытых окнах с целью уменьшить проник­ новение пыли. Кроме того, применяют электродвигатели малой мощности (5 вт) для вентиляторов индивидуального пользования.

Электродвигатели отопителей и вентиляторов для вышеуказан­ ных целей рассчитаны на длительную работу в отличие от подо­ гревателей, применяемых для пуска двигателей при низких темпе­ ратурах. Электродвигатели подогревных устройств более форси­

На автомобилях находят применение электродвигатели ревер­ сивного типа для переключения редуктора заднего моста, передви­ жения сидения, подъема и опускания стекол, складного тента ав­ томобиля, привода антенны, блокировки дифференциала и дру­ гих целей.

Для реверсирования электродвигателей с последовательным воз­ буждением применяют индуктор с двумя обмотками возбуждения: одна обмотка для правого вращения якоря, а другая — для левого вращения. Такой способ реверсирования упрощает конструкцию переключателя. Надежность его работы значительно повышается,, но необходимо увеличение размеров электродвигателя.

В типовых электродвигателях, применяемых на автомобилях, чаще устанавливают двухполюсный индуктор, собранный из элек­ тротехнической стали. Корпус штампованный стальной, с подшип­ никами скольжения. Подшипники металлокерамические, пористые, еамоцентрирующиеся. Смазка в подшипники подается из фетровых шайб, пропитанных маслом.

Сердечник якоря электродвигателя сборный из электротехни­ ческой стали. Обмотка якоря петлезая. Электродвигатели танков и арттягачей имеют индуктор в виде стальной трубы, в которой

280

винтами закреплены сердечники полю-сов с надетыми на них ка­ тушками обмотки возбуждения. Для повышения удельной мощ­ ности электродвигателя применяют четырехполюсный индуктор. Кроме того, при таком индукторе и при (волновой обмотке дости­ гается больший момент при меньшем числе оборотов якоря, что позволяет иметь редуктор с меньшим передаточным числом, если он имеется в электроприводе. Крышки отлиты из алюминиевого сплава и в них установлены шарикоподшипники.

Электромагнитные муфты

Вцелях повышения экономичности работы двигателей внутрен­ него сгорания все большее применение находит электромеханиче­ ский привод вентилятора, работающего в системе охлаждения дви­ гателя. В связи с тем, что потребность в вентиляторе в значитель­ ной мере зависит от температуры воздуха и скорости движения, на современных колесных машинах применяют электромагнитные муфты, а иногда и электродвигатели. Эти устройства позволяют автоматизировать управление скоростью вентилятора в зависимо­ сти от условий работы для поддержания необходимого теплового состояния двигателя.

Вэлектромагнитных муфтах используют электроэнергию раз­ лично, в зависимости от принципа работы муфты. В фрикционных электромагнитных муфтах магнитный поток создает усилие меж­ ду ведомой и ведущей частями и тем самым повышает силу тре­ ния между фрикционными дисками. В ферропорошкавых муфтах магнитный поток определяет величины механических и электро­ магнитных сил между ведомой и ведущей частями муфты. В асин­ хронных и синхронных муфтах используются электродинамические свойства взаимодействия вращающегося магнитного потока элек­ тромагнита с индуктированным током, возбужденным в ведомой, части муфты.

Автоматическое регулирование теплового состояния двигателя при наличии электромагнитной муфты осуществляется датчиком,, который включает привод вентилятора при повышении температу­ ры до заданной величины и выключает при ее снижении до опре­ деленного значения. В датчиках используют свойство биметалла из­ гибаться в зависимости от теплоты, подведенной к биметалличе­ ской пластинке, которая замыкает или размыкает контакты; по­ добное устройство имеет биметаллический сигнализатор аварий­ ной температуры. Для повышения долговечности контактов дат­ чика используют реле включения, подобное тому, которое имеется в стартерах с дистанционным управлением или при тональных сиг­ налах. Датчик применяют в виде микровыключателя, приводимого в действие твердым, жидким или газообразным телом с большим температурным коэффициентом объемного расширения.

В ферропорошковых и асинхронных муфтах для плавного регу­ лирования скорости крыльчатки вентилятора изменяют ве­

281

На штоке имеются гайка 4 и контргайка 3. Размер гайки такой,

Для уменьшения эрозии и коррозии контактов применяют кон­ денсатор или сопротивление R, которые уменьшают искрение меж­ ду контактами. В тональных сигналах для получения определен­ ной частоты звучания применяют следующие меры: длина рупора должна быть равна половине длины звуковой волны, толщина мем­ браны—соответствовать основной частоте звучания, и для точной настройки сигнала на заданную ноту звука якорек подвешивают на упругую пластинку 5, жесткость которой можно изменять по­ ложением гаек 6. Кроме того, настройку ведут гайкой 4, так как она влияет на амплитуду1колебания мембраны и частоту. Для ре­ гулировки сигнала предусмотрена возможность изменения вели­ чины воздушного промежутка между якорьком и сердечником.

В сигнале высокого тона рупор короче и мембрана толще, чем в сигнале низкого тона. Два тональных сигнала действуют одно­ временно, образуя дву'звучие с интервалом по высоте тона в боль­ шую или малую терцию. В шумовых сигналах применяют обертон­ ный диск (резонатор), дающий высокие частоты собственных коле­ баний, дополняющих основные колебания мембраны, что делает звук сигнала более приятным.

Звуковые сигналы укрепляют на машинах не жестко, а с помо­ щью упругой подвески, чтобы устранить возможность непосредст­ венной передачи колебаний от сигнала кузову машины и обеспе­ чить высокое качество звучания сигнала.

Электрическая мощность, необходимая для работы сигнала, 40—90 вт. На легковых и большегрузных автомобилях устанавли­ вают два сигнала — высокого и среднего тона, в связи с чем при напряжении 12 в ток сигналов достигает 15 а. Чтобы получить однообразие звучания сигналов и разгрузить кнопку сигналов от чрезмерно большого тока, применяют реле сигналов, аналогичное реле включения стартера при дистанционном управлении. На гу­ сеничных машинах применяют, как правило, вибрационные безрупорные сигналы; величина тока при напряжении 24 в не превы­ шает 2—3 а, и включение их производят непосредственно кнопкой.

Звуковой сигнал также применяют на колесных и гусеничных машинах для предупреждения водителя о конце выдачи троса ле­ бедкой. Для этой цели одновременно со звуковым сигналом вклю­ чается сигнальная лампа на щитке водителя. Иногда на арттягачах используют звуковую сигнализацию для связи расчета с ко­ мандиром или водителем.

Для внутренней сигнализации применяют шумовые сигналы ма­ лых размеров с уровнем громкости не более 50 — 60 дб. Ток сиг­ нала не более 1 а при напряжении 12 в.

2S3

Кроме электрических вибрационных сигналов, для специальных целей применяют электрическую сирену, акустическую часть кото­ рой представляет ротор, укрепленный на валу электродвигателя. Крыльчатка прогоняет воздух через окна кожуха, которые пере­ крываются ротором, «следствие чего происходит пульсация воз­ духа и возникает звук, изменяющийся по частоте при изменении скорости якоря электродвигателя. При установившейся скорости основная частота звука около 400 гц, ток электродвигателя при напряжении 12 в и 4800 об/мин не более 28 а.

Электропневматические сигналы состоят из пневматического сигнала и электромагнитного клапана. Сигналы соединяют пневма­ тической магистралью с давлением воздуха 4—10 кг/см2. Уровень громкости не менее 112 дб. *

Оборудование для снижения радиопомех

Системы электрооборудования колесных и гусеничных машин могут быть источниками помех радиоприему, телевидению и ло­ кации, если не принять специальных мер защиты.

Помехи, создаваемые системой зажигания, наиболее интенсив­ ные на ультракоротковолновом диапазоне, что необходимо учи­ тывать в связи с широким использованием этого диапазона для служебной связи, телевидения и локации. Помехи от системы за­ жигания могут быть слышимыми на чувствительном радиоприем­ нике на расстоянии нескольких сотен метров.

Основными источниками помех являются цепи электрического тока, в которых происходят резкие изменения величины тока, осо­ бенно в том случае, когда между контактами, прерывающими ток,, возникает искрение, например: между щетками и коллектором,

впрерывателе системы зажигания, в термоимпульсных приборах,

взвуковых сигналах, а также при плохом электрическом контак­

те в цепи. Помехи возникают и при пробое газового промежутка в свече искрового зажигания или в токораспределителе.

Во всякой электрической цепи имеются: активное сопротивление, индуктивность и емкость, и при изменении тока в ней возникают электромагнитные колебания, частота которых зависит от парамет­ ров цепи. Эти колебания распространяются по проводам с помо­ щью индуктивных 'и емкостных связей. В результате в проводах и деталях шасси машины появляются токи; часть электромагнит­ ных колебаний распространяется за пределы машины. Часть помех, возникающих в проводе, называют напряжением помех, а вторую их часть — излучением помех, которое наблюдается при частотах

* Уровень громкости звука измеряется путем сравнения с громкостью эта­ лонного звука с частотой 1000 гц. Условный нулевой уровень громкости звука

равен 10—ls вт/см2, он соответствует интенсивности звука, приблизительно на

один порядок меньшей минимальной интенсивности звука порога слышимости. Единицей уровня громкости звука является фон, величина которого при 1000 гц

численно равна децибелу.

284

более 20—30 мгц и зависит от длины проводов. Наибольшее излу-

где к — длина волны, f — частота.

Излучение помех усиливают металлические части автомобиля, не имеющие хорошего электрического контакта с шасси. В диапа­ зонах длинных, средних и коротких волн радиус действия помех не превышает нескольких метров. Подавление помех достигают различными средствами в зависимости от источника помех и тре­ бований к степени их подавления.

В цепях высокого напряжения систем зажигания применяют подавительные сопротивления (супрессоры) в виде сопротив­ лений 6—12 ком, изготовленных из графита, асбестовой муки и ба­ келита, из окислов металлов с керамическим наполнителем или из полупроводников.

Подавительные сопротивления должны обеспечивать длитель­ ную работу без большого изменения величины сопротивления, не иметь емкости и не допускать возникновения искрения ® контак­ тирующих устройствах. На рис. 179 представлены различные типы

Рис. 179. Подавительные сопротивления:

а —включаемое в центральный провод; б, в, г—включаемое в провод к свече.

подавительных сопротивлений, выпускаемых нашей промышленно:- стью. Сопротивления б, в и г устанавливают непосредственно на свечу зажигания, сопротивление а включают в провод, соединяю­ щий индукционную катушку с распределителем тока высокого на­ пряжения.

285

'Применяют сопротивления, устанавливаемые в крышке распре­ делителя (тип ДОН К, 8—14 ком) «ли в роторе. Подавительное сопротивление в роторе более эффективно снижает уровень помех

вдиапазонах 30—150 мгц.

В1,3—2 -раза снижаются помехи, если взамен одного сопротив­ ления 15 ком устанавливают три-сопротивления по 5 ком, которые

располагают так: одно —в -проводе -между' индукцио-нн-ой катушкой и крышкой распределителя (в 5 см от крышки) или в самой крыш­ ке, второе — в начале провода, идущего к свече, и третье — на свече.

Однако наибольший эффект -подавления -помех достигается -при применении проводов -высокого напряжения с распределенным со­ противлением 15—40 ком/м (например, провод ПВВО с хлопчато­ бумажным -сердечником, оплетенным капроном и пропита-нны-м по­ лупроводниковым составом на основе ацетилено-в-ой сажи). Длина провода должна -быть такой, чт-обы сопротивление его -было не ме­ нее 10—15 ком. В короткие провода рекомендуется включать подавительное сопротивление для обеспечения необходимой вели­ чины суммарного сопротивления. Для проводов с распределенным сопротивлением применяют специальные наконечники.

Подавителыные -сопротивления в цепях высокого напряжения уменьшают амплитудные значения тока и способствуют гашению дугового разряда. В результате уменьшается мощность электро­ магнитных колебаний и радиус действия помех; кроме того, умень­ шается эрозия электродов свечи и увеличивается срок их работы. Проведенные экспериментальные исследования с целью выявления влияния подавительных сопротивлений -на работу и п-уск двигате­ лей установили, что при увеличении подавительного сопротивления до 100 ком ухудшения работы двигателя .не обнаружено.

При пуске холодного (—12°С) двигателя отрицательного влия­ ния подавительных сопротивлений -не наблюдалось, несмотря на т-о, что искровой разряд имеет менее яркое свечение и поперечное сечение канала меньше, так как уменьшается емкостная составляю­ щая -разряда.

Рассмотренные средства подавления помех позволяют получить, нормальный прием на автомобиле широковещательных радиостан­ ций, в том случае, если осуществлена «металлизация», т. е. метал­ лические части кузова и установленных в нем агрегатов имеют хо­ рошее электрическое соединение между собой, что -обеспечивает вы-равнивание -их электрических потенциалов.

Для -металлизации применяют перемычки -в виде гибких плете­ нок из танкой медной проволоки. На концах перемычек имеются пластинки -из латуни с -отверстиями под болты. Наконечники и пле­ тенка залужены и пропаяны.

Металлизационные -шайбы делают с острыми зубцами, которые

врезаются в металл и -обеспечивают хороший электрический кон­ такт.

286

Применение 'Металлизации позволяет устранить помехи при ра­ диоприеме не только от электрооборудования, но также и элек­ тростатических зарядов, возникающих при - движении автомобиля, или от выхлопных газов.

Для подавления помех на машинах применяют и другие сред­ ства, а именно: блокировочные конденсаторы, помехоподавляю­ щие дроссели и фильтры, а также экранирование.

Конденсаторы устанавливают возможно ближе к прибору1, соз­ дающему помеху. Назначение конденсатора —наиболее полно про­ пустить через себя ток помехи на «массу». Проводимость емкости

пропорциональна емкости С и частоте, т. е. Ссо — -L -. Следова-

л с

телмго, для лучшего шунтирования помехи низкой частоты необхо­ дима большая емкость конденсатора. Для этих целей промышлен­ ность выпускает проходные конденсаторы, которые включают не­ посредственно в провод, а корпус конденсатора надежно соеди­ няют с «массой». Проходные конденсаторы должны иметь мини­ мальную индуктивность.

Помехоподавляющие дроссели включают © цепь прибора, соз­ дающего помеху. Дроссель представляет собою индуктивное со­ противление X l, величина которого пропорциональна индуктивно­ сти L обмотки и частоте, т. е. X l — ^L.

Помехоподавляющий дроссель делают с минимальным актив­ ным сопротивлением, чтобы падение напряжения -при постоянном токе было минимальным. Таким образом, для помехи дроссель оказывает большое сопротивление, и чем больше частота, тем оно"

Рис. 180. Принципиальные схемы радиофильтров.

больше. В результате переменная слагающая тока помехи значи­ тельно ослабляется и уменьшается радиус действия ее. В помехо­ подавляющих фильтрах применяют два средства для уменьшения, помех: емкость и индуктивность. В зависимости от схемы включе­

Проходные конденсаторы, дроссели и фильтры выпускают на различные токи, и в зависимости от назначения они имеют различ­ ные величины емкости и индуктивности. Однако возможные резо­ нансы контуров не должны попадать в пределы частот защищае­ мого диапазона.

28 7

На автомобилях, не оборудованных помехоподавляющими уст­ ройствами, уровень поля помех * достигает 2 мкв на расстоянии:

При наличии помехоподавляющих устройств на расстоянии 30 м помехи не обнаруживаются. На колесных и гусеничных маши­ нах со служебной радиосвязью уровень поля помех не должен пре­ вышать 2 мкв при частотах f = 0,15 — 400 мгц на расстоянии 1 м. Для обеспечения такого снижения помех применяют, кроме средств, указанных выше, экранирование системы электрообору­ дования, т. е. все источники помех заключают в металлические чех­ лы. Для низкочастотных помех (до 1000 гц) применяют ферромаг­ нитные материалы, в которых замыкаются магнитные ноля помех.

э. д. с. в экране, которая создает ток. Часть энергии электромаг­ нитного поля переходит в тепловую. Индуктированные э.д. с., ток и магнитное поле тока противоположны источнику помех, и, если бы потери отсутствовали, за пределами экрана отсутствовали бы и помехи. Такая экранировка называется электромагнитной.

Для экранов проводов применяют жесткие металлические тру­ бы или гибкие металлические шланги. Применяют также экраниро­ ванные провода, .имеющие «чулок» из медных луженых проволочек. Наиболее эффективны экраны из труб.

Качество экранирования в значительной мере зависит от на­ дежного электрического контакта между экраном и «массой» через промежутки 20—30 см и особенно на концах трубы или «чулка».

Для армейской автотракторной техники промышленность вы­ пускает в экранированном исполнении генераторы, реле-регулято­ ры, фильтры, индукционные кату'шки, прерыватели-распределители, свечи зажигания, электродвигатели и преобразснзатели различного назначения, а также различные приборы, при работе которых воз­ можны помехи.

При экранировании проводов высокого напряжения систем за­ жигания повышается вторичная емкость, ш результате чего вторич­ ная э.д. с. индукционной катушки понижается и нагрузка на кон­ такты прерывателя увеличивается.

Состояние помехозащитных устройств и их эффективность про­ веряют измерителем радиопомех. Прибор представляет собой ге­ теродинный приемник с селективным входом, позволяющим плав­

* Термином «Уровень поля помех», создаваемых на данной частоте, счи­ тают максимальное напряжение, измеренное на штыревую антенну длиною 1 м

в направлении наибольшего излучения с учетом плоскости поляризации волны при / > 20 мги.

288

но настраивать на частоты от 0,16 до 20 мгц. Прибор является вы­ сокочастотным избирательным микровольтметром с пределами из­ мерения от 1 до 100 000 мкв.

Для измерения интенсивности помех измеритель снабжен ан­ тенной высотой 1 м. Источником питания индикатора помех явля­ ются две сухие батареи БАС-Г-80 и четыре элемента ЗС. При нали­ чии сети переменного тока индикатор помех (можно включить в сеть через стабилизатор напряжения.

Электропроводка

В электрооборудовании колесных и гусеничных машин почти все потребители электрической энергии соединены с источниками по однопроводной схеме, где вторым проводом является «масса». Это позволяет значительно уменьшить число проводов и их длину, а также упростить монтаж. Однако условия работы проводки в этом случае отличаются тем, что между жилой провода и «мас­ сой» слой изоляции только одного провода, но не двух, как в двух­ проводной схеме. Кроме того, необходимо учитывать, что провод­ ники ^работают в условиях тряски, вибрации и воздействия нефте­ продуктов.

Несмотря на то, что номинальное напряжение в системах элек­ трооборудования колесных и гусеничных машин 12 или 24 в, в це­ пях с большой индуктивностью оно может достигать 100—200 в. Поэтому изоляция проводов и приборов должна выдерживать на­ пряжение 550 в эффективных. Монтажные провода должны быть гибкие, поэтому жилу провода делают из луженой медной прово­ локи диаметром 0,2—0,3 мм в количестве 21—84 шт., свитых в один пучок.

Взависимости от величины тока нагрузки применяют провода

сжилой диаметром 1; 1,5; 2,5; 4 и 6 мм2. Допустимый ток при плот­ ности тока 2 а/мм2 соответственно равен 2; 3; 5; 8 и 12 а. Изоляция жилы провода многослойная: первый слой из хлопчатобумажной пряжи служит защитой луженых проволочек от непосредственного

соприкасания с вулканизированной резиной, являющейся вто­ рым слоем изоляции; поверх резины помещают хлопчатобумажную оплетку, пропитанную нитролаками, не допускающими воздействия нефтепродуктов на резину. Такой провод имеет марку АОЛ — ав­ томобильный одножильный в лакированной оплетке.

Для удобства монтажа электропроводки на автомобилях от­ дельные провода объединяют в пучки общей оплеткой. Для рас­ познавания их в пучке каждый провод имеет цветную оплетку од­ ного из семи цветов: синего, белого, красного, черного, зеленого, желтого и коричневого.

В последние годы на автомобилях (применяют провод марки ПГВ — провод гибкий в полихлорвиниловой изоляции девяти цве­ тов: фиолетового, зеленого, белого, серого, голубого, синего, крас­ ного, желтого и коричневого с медной жилой сечением от 0,75