Электрооборудование трактора МТЗ-80

                                   Содержание

1.     Квалификационная характеристика

2.     Электрооборудование тракторов

3.     Техническое обслуживание электрооборудования  МТЗ-80

4.     Меры безопасности и экология

5.     Заключение

6.     Список использованной литературы

1.                                 Введение
Электрическое оборудование трактора состоит из источников и потребителей электрической энергии, которые предназначены для пуска дизеля, освещения, звуковой и световой сигнализации при выполнении транспортных и других работ, питания контрольно-измерительных при­боров, вентиляции и отопления кабины, очистки стекол кабины и других целей, где требуется использование электроэнергии.
На тракторе применено электрооборудование постоянного тока с но­минальным напряжением 12 В. Электрическая система выполнена по однопроводной схеме соединения потребителей с источниками электри­ческой энергии, при которой металлические детали трактора использу­ются как один из проводов тока. Эти детали называют массой трактора, с которой соединяют минусовые клеммы источников электрической энергии.
Источники электрической энергии—генератор и аккумуляторная ба­тарея, включенные параллельно друг другу. Напряжение в заданных пределах регулируется реле-регулятором.
Аккумуляторная батарея служит источником электроэнергии всех систем и приборов электрооборудования при неработающем дизеле, и прежде всего системы пуска дизеля, создающей наибольшую нагрузку на аккумуляторную батарею.
В этот период работы аккумуляторная батарея разряжается. При рабо­тающем дизеле, когда напряжение генераторов будет больше э.дх. аккумуляторной батареи, питание всех потребителей осуществляет генератор, в том числе зарядку аккумуляторной батареи. На рис.1 показана принципиальная схема электрооборудования трактора МТЗ-80

                                                                          Рис.1

 2.   Электрооборудование тракторов.                 
                        Аккумуляторная батарея.
Аккумулятор представляет собой химический источник тока, кото­рый в процессе зарядки накапливает (аккумулирует) электрическую энергию, получаемую от постороннего источника постоянного тока, запасает и хранит эту энергию, а в рабочем режиме (то есть при разрядке) расходует ее на питание различных потребителей.

В, процессе зарядки в аккумуляторе происходит преобразование электрической энергии в химическую, а при разрядке, наоборот, хими­ческой в электрическую.

Аккумуляторная батарея состоит из нескольких одинаковых акку­муляторов напряжением 2 В каждый,- соединенных между собой после­довательно.

Преимущественное распространение получили кислотно-свинцовые аккумуляторные батареи, электроды которых изготовлены на основе свинца, а электролитом служит раствор, составленный в определенных пропорциях из серной кислоты (ГОСТ 667—73) и дистиллированной воды (ГОС* 6709-72).

На трактирах. МТЗ-80 и МТЗ-82 в специальном отсеке за кабиной трактора установлены две соединенные последовательно аккумулятор­ные батареи ЗСТ-215ЭМ (рис. 79), а на тракторах МТЗ-80Л и МТЗ-82Л-одна батарея 6СТ-60ЭМС. В батарее ЗСТ-215ЭМ три последовательно соединенных аккумулятора (элемента), а в батарее 6СТ-60ЭМС их шесть.

Бак 12 батареи выполнен в виде моноблока с перегородками, отде­ляющими, ячейки для аккумуляторов. Сверху бак закрыт крышкой 3, в которой предусмотрены ряд отверстий й заливная горловина. Горло­вина закрыта полиэтиленовой пробкой, в которой сделано вентиляци­онное отверстие; Бак и крышка изготовлены из эбонита. Зазор между крышкой и баком залит кислотостойкой мастикой 11 Положительные н отрицательные пластины собраны в полублоки, которые присоедине­ны к штырям / и 4 соответствующей полярности, выведенным на крышку 3. Вставленные один в другой полублоки образуют блок б пластин. Между пластинами установлены сепараторы 13 (в батарее ЗСТ-215ЭМ — кз мипласта, в батарее 6СТ-60ЭМС — двойные, из мипласта и стекло­волокна). Над пластинами установлен перфорированный щиток 9 из винипласта.

Плотность электролита в аккумуляторных батареях тракторов, вы­пускаемых заводом, составляет 1,27 г/см.

                                               
                                                     ГЕНЕРАТОР

На тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 установлен трехфазный генератор Г306-Д (рис. 3) переменного тока с односторонним электромагнит-ным возбуждением.
 

                                    Рис.3  Генератор Г306-Д
1- шкив; 2 – крыльчатка вентилятора; 3-теплоотвод выпрямителя; 4-корпус выпрямителя; 5-передняя крышка; 6 и 11-шариковые подшипники; 7-катушка возбуждения; 8-статор; 9-ротор; 10-фазная обмотка статора; 12-задняя крышка; 13-панель
 

Генератор размещен на кронштейне с правой стороны дизеля и приводится во вращение от коленчатого вала посредством ременной передачи.

                                                                                                                                                                                      Таким образом, он преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Однако аккумуляторная бата-рея вырабатывает постоянный ток, поэтому переменный ток генератора, прежде чем попасть в схему, пропускается через встроенный в генератор трехфазный кремниевый выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и преобразуется в постоянный.

Генератор состоит из двух основных частей: неподвижной —статора ■ и вращающейся — ротора.

Статор 8 набран из листов электротехнической стали. На                 девять выступов с внутренней его стороны надеты катушки трехфазной обмотки.

Каждая фаза образована тремя катушками, соединенными последова­тельно, а сами фазы соединены в схему «треугольник». Концы фаз выве­дены к трем контактным болтам (обозначены «~ ») панели 13 и соеди­нены с выпрямителем.

Ротор 9 набран из листов электротехнической стали в виде шестилучевой звездочки и напрессован на вал,  который вращается в двух шариковых подшипниках—6,11 передней 5 и задней /} крышек. На вы­ходной конец вала надет и закреплен гайкой со стопорной шайбой литой чугунный шкив /, к которому прикреплена крыльчатка 2 вентилятора.

К передней крышке 5 приварены две лапы (одна служит для регули­ровки натяжения ремня, другая—для крепления генератора), а к задней 12—одна (для крепления). На цилиндрической части крышек предусмот­рены отверстия для стока конденсата и попавшей внутрь генератора воды.

На задней крышке 12 расположены две панели 13 с выводными клеммами М, В, Ш (постоянного тока) и «~» (переменного тока).

К торцу внутри передней крышки прикреплена катушка возбужде­ния 7. Начало обмотки катушки возбуждения соединено с корпусом, а конец выведен гибким монтажным проводом на клемму Ш.

Статор и крышка зафиксированы от поворота относительно друг друга и стянуты тремя стяжными винтами.

Выпрямитель состоит из корпуса 4 и теплоотвода 3, отлитых из алюминиевого сплава, и шести кремниевых диодов. Три диода обратной полярности запрессованы в корпус, а три диода прямой полярности— в теплоотвод, изолированный от корпуса. Выводы диодов прямой и об­ратной полярности попарно соединены в фазы и выведены на клеммы «~» совместно с фазами статора. Положительный полюс выпрямителя выведен с теплоотводами на клемму В, а отрицательный—через крепеж­ные болты выпрямителя на корпус генератора (снимается с посадочных мест крепежных лап).

                                     Реле-регулятор
Реле-регулятор РР362-Б работает совместно с генератором перемен­ного тока и аккумуляторной батареей.

Реле-регулятор автоматически поддерживает напряжение в сети в заданных пределах и защищает регулирующий орган регулятора-тран­зистора' в аварийном режиме от теплового разрушения. Этот прибор установлен на корпус гидроусилителя рулевого управления.      -   /

Реле-регулятор (рис. 4) состоит из трех* основных обмоточных единиц: регулятора напряжения 3, реле защиты 6 и винта 16 сезонной ' регулировки напряжения генератора.

На рисунке 4 показана электрическая схема реле-регулятора РР362-Б. Регулятор напряжения автоматически поддерживает напряжение
генератора постоянным в заданных пределах, что необходимо для нор-
мальной работы потребителей электроэнергии. Принцип действия этого прибора заключается в следующем. Когда частота вращения коленчатого вала дизеля ниже номинальной, напря­жение генератора еще не достигает заданного уровня, то есть ниже регулируемого. Ток в обмотке РД0 регулятора невелик, и электромагнитной силы, создаваемой этой обмоткой, недостаточно для того, чтобы преодолеть усилие противодействующей пружины, притянуть якорь и замкнуть кон­такты. Следовательно, в данном режиме нижние контакты/W, разомкну­ты. Транзистор Г при этом открыт, .поскольку на его базу подается отрицательный по отношению к эмиттеру потенциал и через переход эмиттер—база протекает ток управления транзистором (ток базы), силу которого определяет сопротивление R2. Сопротивление перехода эмит­тер— коллектор открытого транзистора малб, и при обмотке возбужде­ния генератора проходит ток возбуждения. Таким образом, ничто не препятствует возбуждению генератора и его выходу на номинальный режим работы.

Когда в процессе работы дизеля напряжение генератора увеличится и достигнет верхнего заданного предела, появляется необходимость в регулировании, то есть в уменьшении напряжения. Это происходит следующим образом. Вместе с повышением напряжения увеличивается ток в обмотке РН0 регулятора, возрастает создаваемое ею электромаг­нитное усилие, которое преодолевает усилие противодействующей пру­жины притягивает якорь и замыкает контакты регулятора. Теперь на базу транзистора Т через замкнутые контакты РН\подается положи­тельный потенциал, а потенциал эмиттера будет ниже потенциала базы на величину падения напряжения на зажимах запирающего диода Д1, обусловленного прохождением тока через этот диод, транзистор запи­рается, и в цепь обмотки возбуждения генератора включаются сопро­тивления R3 и R4, в результате чего уменьшается сила тока возбуждения и снижается напряжение генератора. Падение напряжения генератора вновь вызывает размыкание контактов регулятора, транзистор откры­вается, и процесс регулирования повторяется
                                                                                               

 

Следовательно, регулятор напряжения представляет собой автомати­чески Действующий вибрационный прибор, который в зависимости от частоты вращения ротора генератора (коленчатого вала дизеля) и на­грузки автоматически изменяет соотношение промежутков времени закрытого и открытого состояния транзистора. Поскольку частота Вибра­ций контактов достаточно высока (20..J0 Гц), эти колебания напряже­ния не отражаются на работе потребителей и уровень напряжения можно считать практически постоянным.    >Реле защиты срабатывает при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения генератора и тем самым защищает транзистор Т реле-регулятора от перегрузки аварийным током, который может вызвать пробой транзистора и вывести его из строя.

При нормальной работе реле-регулятора верхняя пара контак­тов РН2 регулятора напряжения разомкнута, так как зазор между кон­тактами больше амплитуды колебаний якорька регулятора напряжения при его работе, следовательно обмотка Р30 реле защиты обеспечена и контакты его    разомкнуты.

В аварийном режиме, то есть при замыкании в цепи обмотки воз­буждения генератора на массу, ток в ней резко падает и (напряжение на выходе генератора уменьшается. При этом верхняя пара контактов /Wg замыкается; на обмотку реле защиты поступает ток и контакты реле защиты замыкаются. На базу транзистора подается положительный потенциал, и*потенциал базы становится выше потенциала эмиттера, транзистор запирается, и, следовательно, прерывается ток короткого замыкания,в цепи транзистора, предохраняя его от выхода из строя. Транзистор будет заперт до тех пор, пока не устранена причина ава­рийного режима или выключен выключатель массы. Реле-регулятор окажется готовым к работе только после устранения короткого замы­кания и повторного включения «массы». Переключатель сезонной регулировки ПНР предназначен для изме-нения регулируемого напряжения в пределах 0,8...1,2 В, в зависимости от сезона эксплуатации трактора.

Он состоит из сопротивления R6 и контактного устройства. Сопро­тивление одним выводом подключено к обмотке РНР напряжения, другим —через изолированную колодку к контактному диску с регули­ровочным винтом. Вворачивая регулировочный винт до упора (положе­ние «зима») или выворачивая его (положение «лето»), соответственно соединяют основную обмотку РН0 с корпусом реле-регулятора непосред­ственно или через дополнительное сопротивление R6 и тем самым кор­ректируют напряжение применительно к сезону эксплуатации.

Устройством сезонной регулировки можно пользоваться, когда воз­никает явление перезарядки.аккумуляторной батареи (интенсивное вы­кипание электролита) или в течение нескольких дней наблюдается систематический недозаряд батареи (низкая плотность электролита, за­труднен запуск дизеля). В первом случае винт нужно установить в по­ложение «лето», во втором —в положение «зима».

                                    СТАРТЕР

Стартер СТ212-А дизеля Д-240 (рис. 85) объединяет электродвига­тель, механизм привода и электромагнитное тяговое реле. Включается стартер выключателем ВК316-Б, расположенным на щитке приборов.

Электродвигатель стартера — четырехполюсный, постоянного тока,» последовательного возбуждения, мощностью 3,5 кВт (4,8 л.,с).

В корпусе 1 расположены четыре стальных полюса с катушками 3 возбуждения. Якорь 2 стартера состоит из вала, напрессованного на него -пакета железа, обмотки, уложенной в пазы пакета, и коллектора, кото­рый собран из медных, изолированных друг от друга пластин. Вал

якоря вращается в трех подшипниках скольжения, запрессованных в крышки 8 и 17 ив промежуточную опору ^.Подшипники представляют собой металлокерамические вкладыши, пропитанные маслом.

В крышке 8 со стороны коллектора с внутренней стороны прикреп­лены четыре щеткодержателя. Щетки ¥ прижаты к коллектору пружи­нами. Щеточно-коллекторный узел предохранен от загрязнения защит­ным кожухом 7,

Электродвигатель получает питание от аккумуляторной батареи. Когда ток проходит по обмоткам якоря и возбуждения, образуются магнитные поля, в результате взаимодействия которых якорь начинает вращаться, создавая крутящий момент.

Привод стартера передает крутящий момент вала стартера на колен­чатый вал дизеля через шестерню привода и, зубчатый венец маховика.

Привод установлен на валу якоря и состоит из шестерни 21, роли­ковой муфты 22 свободного хода с направляющей втулкой, буферной пружины 23 и втулки 24 отводки.

Муфта 22- свободного хода передает крутящий момент только в одном направлении—к валу дизеля, обеспечивая автоматическое рас­цепление валов стартера и дизеля после пуска и предохраняя тем са­мым якорь стартера от разрущения^ентробежными силами (от явления, так называемого, разноса). При включении стартера крутящий момент вала якоря передается на направляющую, втулку муфты свободного хода и от нее на наружную обойму 27. Поворачиваясь по часовой стрелке, обойма заклинивается роликами 28 и продолжает вращаться вместе с цилиндрической частью шестерни. Пружины 29 удерживают ролики в узкой части фасонных пазов наружной обоймы, Таким обра­зом, вместе с наружной обоймой начинают вращаться шестерня и венец маховика дизеля. После пуска скорости вращения маховика и шестерни возрастают. Ролики увлекаются цилиндрической частью шестерни, Пе­ремещаются в более широкую часть фасонных пазов наружной обоймы и расклинивают соединение. Благодаря этому исключается передача крутящего момента от работающего дизеля к якорю стартера.

Электромагнитное тяговое реле; вводит шестерню .привода в зацеп­ление с венцом маховика дизеля и подает питание к электрической части стартера. Это реле закреплено на литом фланце 15, соединяющем реле крышкой со стороны привода. При включении реле его втягива­ющая (сериееная) И и удерживающая (шунтовая) 12 обмотки создают магнитное поле, усилием которого якорь 13 вводится в полость обмо­ток. Движение якоря через тягу и рычаг 16 передается приводу стартера. Привод перемещается по винтовым шлицам вала якоря, и его шестерня входит в зацепление с венцом махрвика. В конце хода якорь реле нажи­мает на плунжер 10, контактный диск которого замыкает главные кон­такты реле, подключая стартер к. аккумуляторной батарее. В момент замыкания главных контактов сериееная обмотка И исключается из цепи тока, и якорь тягового реле удерживается во втянутом положении только шунтовой обмоткой 12.

Если случится так, что зубья шестерни придутся на торцы зубьев маховика, то она остановится, но рычаг включения будет пере­мещаться усилием сжатой буферной пружины ^i, что позволит замкнуться контактам реле. Стартер начнет вращаться, и, как только шестерня - .провернется, сжатая пружина введет ее в зацепление с венцом маховика, Пока стартер работает, контакты реле остаются замкнутыми под дей­ствием удерживающей обмотки и размыкаются только после отклю­чения тягового реле. При этом усилием возвратной пружины 14 шестерня привода будет выведена из зацепления с венцом маховика, якорь реле вернется в исходное положение, разомкнутся главные контакты реле, и стартер отключится.

Для /автоматического отключения стартера после пуска дизеля и с целью уменьшения токовой нагрузки на контакты включателя в цепь стартера введены два дополнительных электромагнитных реле: проме­жуточное РС502 и блокировочное РБ1. Первое из них с замыкающими контактами, второе — с размыкающими контактами и выпрямительным мостом из четырех диодов Д226Д.

Когда выключатель ВК316-Б стартера поставлен в положение за­пуска, напряжение от аккумуляторной батареи подается на обмотку ,реле РС502, соединенную на массу через контакты реле РБ1. Реле РС502 срабатывает, его контакты замыкаются, и через них подается питание на тяговое реле стартера. Стартер включается и запускает дизель.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала повышается напряжение генератора, которое преобразуется в постоянное выпрями?-телем реле РБ1 и подводится к его обмотке. Когда напряжение возрас­тает до 8...9 Б, что соответствует частоте вращения 650...750 об/мин, реле срабатывает, размыкая свои контакты. Реле РС502 обесточивается, его контакты под действием пружины размыкаются и отключают стар­тер. Одновременно из цепи тока исключается вспомогательная обмотка реле РБ1, включенная «встречно» основной, магнитный поток в сер­дечнике реле возрастает, благодаря чему работа контактов реле в целом становится более четкой.

Во всем диапазоне рабочих частот вращения контакты реле блоки­ровки разомкнуты, поэтому включить стартер при работающем дизеле невозможно.

На тракторе также установлено специальное блокирующее устрой­ство для предотвращения запуска дизеля при включенной Передаче.

На крышке коробки передач расположен выключатель ВК403, вклю­ченный в цепь питания обмотки реле РС502. Когда рычаг коробки передач находится в нейтральном положении, контакты выключателя замкнуты и запуск дизеля возможен. Когда же передача включена, контакты выключателя разомкнуты, цепь питания обмотки реле РС502 разомкнута и, следовательно, включение стартера и запуск дизеля не­возможны.