Схемы управления электродвигателями в электроприводах автомобиля

Большинство электроприводов агрегатов автомобиля имеют простую схему управления включением электродвигателя — либо непосредственно выключателем, либо через контакты промежуточного реле.

В двухскоростном электроприводе изменение частоты вращения вала электродвигателя достигается включением последовательно в цепь якоря резистора, а если конструкция двигателя это предусматривает, изменением числа включенных в цепь катушек обмоток возбуждения или подводом тока к третьей щетке двигателя с возбуждением от постоянных магнитов.

В системе охлаждения двигателя автомобиля электродвигатель вентилятора управляется биметаллическим датчиком температуры охлаждающей жидкости (рис. 2. А). У холодного двигателя контакты SK датчика температуры разомкнуты, обмотка реле KV обесточена даже при включенном выключателе SA. Электродвигатель М вентилятора отключен от сети, и двигатель интенсивно прогревается.

Рис.2. А) Схема управления электровентилятором системы охлаждения двигателя автомобиля. Б) Схема управления двухскоростным стеклоочистителем.

При достижении нужной температуры контакты SF датчика замыкаются, и реле KV включает электродвигатель вентилятора. При переохлаждении двигателя вентилятор отключается. Такая работа вентилятора обеспечивает оптимальный тепловой режим работы двигателя и, как следствие, экономичный расход топлива.

Схема управления электродвигателем стеклоочистителя должна обеспечивать возможность его работы с малой и большой частотой вращения вала, периодического включения электродвигателя с перерывами в 3—5 с, а также укладку щеток при отключении стеклоочистителя в крайнее положение так, чтобы они не загораживали обзор водителю.

На рис. 2. Б. приведена схема управления двухскоростным стеклоочистителем. Электродвигатель М стеклоочистителя управляется переключателем SA, имеющим три положения. Вывод «+» от бортовой сети подключен к переключателю SA через биметаллический автомобильный предохранитель F и выводы 1 и 2 штекерного разъема электродвигателя. Вывод 3 штекерного разъема постоянно соединен с массой. В положении I переключателя SA питание подается на основные щетки электродвигателя, и он работает с малой частотой вращения вала. При переводе переключателя в положение II питание подводится к дополнительной щетке и электродвигатель начинает работать с высокой частотой вращения. Для останова электродвигателя переключатель SA переводят в положение 0. Однако электродвигатель при этом сразу не останавливается, а продолжает работать, получая питание через размыкающие контакты концевого выключателя SQ и выводы 4 и 6.

Рис. 3. Схема управления стеклоочистителем с реле РС514

После укладки щеток в крайнее положение концевой выключатель срабатывает и замыкает замыкающие контакты. При этом щетки двигателя через выводы 3, 4 и 6 оказываются соединенными накоротко, двигатель начинает работать в режиме динамического торможения, и его останов ускоряется.

На автомобилях семейства ВАЗ широко применяется схема управления стеклоочистителя тепловым реле времени РС514 (рис. 3). Два вывода электродвигателя М постоянно подключены к сети питания (вывод 4 соединен с массой, вывод 2 — с выводом «+» сети). В положении II переключателя SA электродвигатель М получает питание через выводы 1 и 4 и работает с постоянной частотой вращения до тех пор, пока переключатель SA не будет переведен в другое положение. В положении I к сети питания подключаются выводы 3 и 4 реле РС-514. При этом через размыкающие контакты КК:1 теплового реле КК питание поступает к обмотке реле KV. Оно замыкает замыкающие контакты KV:2, и электродвигатель начинает работать, получив питание через вывод 6 реле. Одновременно к сети подключается спираль теплового реле КК. При ее прогреве биметаллическая пластинка реле прогибается и разрывает контакты КК:1. При этом обесточивается обмотка реле KV, его контакты KV:2 размыкаются, отключая спираль теплового реле КК от сети питания, и замыкаются контакты KV:1.

Электродвигатель переходит в режим динамического торможения, когда замкнутся замыкающие контакты концевого выключателя SQ. При этом он будет отключен от сети до тех пор, пока биметаллическая пластинка теплового реле КК не остынет и не замкнут контакты КК:1. После этого реле KV вновь включит электродвигатель в работу.

Таким образом, при положении I переключателя SA достигается прерывистый режим работы стеклоочистителя. При положении 0 переключателя SA электропривод отключается, уложив щетки стеклоочистителя в крайнее положение.

Рис.4. Схема управления стеклоочистителем и стеклоомывателем автомобиля электронным реле 52.3747

Применение электронных реле позволяет совместить управление стеклоочистителем и стеклоомывателем. На рис.4 показана схема управления приводом стеклоочистителя и стеклоомывателя ветрового стекла автомобиля ВАЗ-2108 электронным реле 52.3747. При положении I выключателя SA система отключается. При этом выводы якоря электродвигателя M1 стеклоочистителя через его размыкающий концевой выключатель SQ и контакты KV:2 реле КV оказываются замкнутыми, вследствие чего обеспечивается динамическое торможение и быстрый останов электродвигателя.

При положении IV выключателя SA напряжение сети через встроенный в стеклоочиститель биметаллический предохранитель F 3 подается на основные щетки электродвигателя М1, и он работает с малой частотой вращения вала. В случае перевода выключателя SA в положение V питание подводится к третьей дополнительной щетке электродвигателя, и он работает с высокой частотой вращения вала; интенсивность очистки стекла увеличивается.

При положении II и III (не фиксированном и фиксированном) выключателя SA осуществляется прерывистый режим работы стеклоочистителя. В этом режиме напряжение подводится к основным щеткам электродвигателя M1 только в том случае, если замкнуты контакты KV:1 реле KV. Срабатыванием реле KV управляет электронная схема реле времени, собранная на операционном усилителе DA и транзисторах VT1 и VT2.

При переводе выключателя SA в положение II или III ток поступает к выводу j реле 52.3747, соединенному с входом операционного усилителя DA. Операционный усилитель обеспечивает периодическую зарядку конденсаторов С2 и СЗ, при разрядке которых на цепь база — эмиттер транзистора VT 1 этот транзистор и транзистор VT2 открываются. Реле KV через переход эмиттер — коллектор транзистора VT2 и вывод 15 подключается к сети питания, срабатывает, контакты KV:1 замыкаются, включая через вывод s электродвигатель стеклоочистителя, который начинает работать с малой частотой вращения. После разрядки конденсаторов С2 и СЗ цепь базы транзистора VT1 обесточивается, он закрывается, закрывается и транзистор VT2, реле KV разрывает контакты KV:1, и стеклоочиститель отключается. Появление напряжения на выводе s реле 52.3747 происходит с частотой 14 циклов в минуту.

Реле 52.3747 при включении стеклоомывателя обеспечивает одновременно включение и работу двигателя стеклоочистителя с малой частотой вращения. При переводе выключателя SA в положение VI (стеклоомыватель включен) через вывод 86 происходит смещение в прямом направлении перехода база — эмиттер транзистора VT4, и транзисторы VT4, VT3, VT1 и VT2 открываются.

Реле KV замыкает контакты KV:1, и стеклоочиститель начинает работать. После отключения стеклоомывателя конденсатор С4 некоторое время разряжается на цепь база — эмиттер транзистора VT3, поддерживая транзисторы VT3, VT1 и VT2 в открытом состоянии. При этом после отключения стеклоомывателя очищение стекла прекращается не сразу, а после двух — четырех полных циклов очистки.

Мотонасос легкового автомобиля ВАЗ-2108

На автомобилях ВАЗ-2108 электродвигатель стеклоомывателя объединен в один узел с насосом, образуя единый узел — мотонасос. Мотонасос нагнетает жидкость в три магистрали — к ветровому стеклу, к заднему стеклу и к фарам. Открытие магистрали осуществляется электромагнитными клапанами. На схеме рис.4 электромагнитный клапан К магистрали подачи жидкости к ветровому стеклу включается одновременно с электродвигателем М2 насоса при переводе выключателя SA в положение VI. Диод VD служит для разделения цепей электродвигателя М2 и клапана К, в результате чего обеспечивается возможность подачи жидкости мотонасосом в другие магистрали. В системе очистки заднего стекла автомобиля ВАЗ-2108 электронное реле времени 45.3747 после возвращения рычага выключателя стеклоомывателя в исходное положение еще в течение 5с держит клапан и мотонасос во включенном состоянии.

Техническое обслуживание электродвигателей и редукторов в автомобиле