Датчики на электродвигателе

Подписка на рассылку

Во время эксплуатации общепромышленных асинхронных электродвигателей, работающих в режиме круглосуточной нагрузки и используемых в качестве привода различных механизмов, происходит нагрев обмотки статора и подшипников. Это негативно сказывается на работоспособности двигателей и сроках их эксплуатации. Чтобы защитить электрическую машину от перегрева, в результате которого может произойти заклинивание подшипников, а также частичное или полное разрушение изоляции обмоток, являющееся причиной межвиткового замыкания, используется датчик температуры на электродвигатель.

Установка таких датчиков является наиболее действенным способом продления срока эксплуатации двигателя и предотвращения его преждевременного выхода из строя. Электродвигатели выпускаются со встроенными чувствительными элементами на основе термосопротивлений, а также термисторного и биметаллического типов. Они могут устанавливаться в обмотки статора или подшипниковые щиты. При возникновении температуры, превышающей безопасные параметры, термодатчик электродвигателя отключает питающее напряжение или включает дополнительный вентилятор независимой системы охлаждения.

Такой метод защиты оборудования является самым простым и безопасным. Это делает его наиболее востребованным на производстве. Но здесь потенциального покупателя могут ожидать несколько неприятных сюрпризов. Не на всех заводах выпускаются модели, имеющие встроенный датчик температуры обмотки электродвигателя. Кроме того, нет полной гарантии, что двигатели необходимого заказчику типоразмера с нужной мощностью и частотой вращения имеются в наличии на складе. Мало того, условия работы могут потребовать, чтобы на механизме была установлена модель, в которую встроен датчик скорости электродвигателя, а таковой в данный момент попросту нет.

Что делать в таких случаях? Можно продолжать эксплуатацию оборудования, считая, что все обойдется, и температура подшипников и обмотки статора не превысит критических значений. Выход, конечно, весьма сомнительный и крайне ненадежный, поскольку это приведет не только к поломке оборудования и срыву рабочего процесса, но и к возникновению нештатных ситуаций на производстве. Как вариант, можно надеяться на безаварийную работу, одновременно обзванивая заводы-изготовители, а также всевозможных поставщиков в надежде, что у кого-нибудь найдется на складе нужная модель. Это уже лучше, но все равно проблемы не решит. Датчики вращения электродвигателя вообще устанавливаются только при заказах крупных партий, да и еще не на всех заводах.

Можно созвониться с менеджерами предприятий, выпускающих электродвигатели, и заказать требуемый типоразмер. Но вряд ли крупный завод возьмется за производство одной или двух моделей, да и стоимость индивидуального заказа будет несоразмерно высокой.

Из мнимого тупика есть простой выход. Нужна машина, в которой встроены датчики температуры подшипников электродвигателя или есть предусмотренная защита от перегрева обмоток статора? А если необходим постоянный контроль скорости вращения вала?

Все решает один звонок менеджерам компании Кабель.РФ ® . Наши специалисты выполняют различную модификацию общепромышленных двигателей под требования заказчиков. Достаточно назвать необходимую модель и типоразмер, а также указать тип термодатчика. В течение двух недель модернизация будет выполнена, и электродвигатель с установленной защитой от перегрева или датчиками вращения подготовят к отгрузке.

Двигатель натяжного устройства датчик

— нажать для увеличения

Двигатель K20A (Type R).

Особенности двигателей

Блок цилиндров

Отлитый из алюминиевого сплава по технологии GDC*. Для увеличения жёсткости блока цилиндров нижняя крышка коренных подшипников выполнена цельной и крепится к блоку 24 болтами. Упорные полукольца устанавливаются в 4 опору. Для охлаждения в блоке цилиндров сделаны каналы, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Для смазки коленчатого вала, шатунов, поршней и подачи масла к масляным форсункам имеются горизонтальные каналы, а в передней части блока один вертикальный канал для подачи масла в головку блока цилиндров.
* — Gravity Die Casting (литье под давлением).

Коленчатый вал стальной, пятиопорный с восемью противовесами (с блоком балансирных валов) или с четырьмя (без блока балансирных валов), установленных на продолжении щек коленчатого вала. Подвод масла к коленчатому валу осуществляется со стороны блока цилиндров.
На носок коленчатого вала двигателя устанавливается шестерня привода газораспределительного механизма, шестерня привода масляного насоса и шкив привода навесных агрегатов с демпфером крутильных колебаний. На двигателях K24A шестерня масляного насоса приводит блок балансирных валов.

Головка блока цилиндров

Выполнена из алюминиевого сплава. Газораспределительный механизм с двумя распределительными валами (DOHC). Привод осуществляется цепью от коленчатого вала. В головке блока расположена постель распределительных валов, в которую также устанавливаются коромысла системы VTEC. Масса клапанных пружин, а также возможность возникновения резонансных колебаний уменьшены за счет применения новых материалов.
На моделях TYPE R устанавливаются по две пружины на клапан. Для исключения попадания витков сломанной пружи-ны в исправную, пружины имеют правую и левую навивки.

— нажать для увеличения

Головка блока цилиндров
1 — головка блока цилиндров,

2 — постель распределительных валов(блок коромысел системы VTEC),

3 — распределительный вал впускных клапанов в сборе с муфтой системы изменения фаз газораспределения (VTC),

4 — распределительный вал выпускных клапанов

— нажать для увеличения

Головка блока цилиндров
1 — наружная пружина клапана,
2 — внутренняя пружина клапана (применяется на моделях Type R)

На двигатели устанавливаются 2 распределительных вала. Один для привода впускных клапанов, другой для привода выпускных клапанов.

Регулировка зазора в приводе клапанов осуществляется регулировочными винтами.

Распределительные валы приводятся цепью от коленчатого вала.

На хвостовике распределительных валов установлены задатчики датчиков положения распределительных валов.

Распределительные валы имеют 5 опорных шеек. Смазка кулачков и шеек распределительных валов осуществляется моторным маслом, которое сначала подается через отверстие в передней части головки блока цилиндров в блок коро-мысел системы изменения фаз газораспределения и высоты подъема клапанов VTEC, затем из блока коромысел в масляные каналы, расположенные во второй опорной шейке каждого распределительного вала.

Фазы газораспределения впускных клапанов регулируются автоматически с помощью системы изменения фаз газораспределения (VTC).

2 — распределительные валы,

3 — шестерня привода распределительного вала впускных клапанов (VTC),

4 — шестерня привода распределительного вала выпускных клапанов.

Цепь привода ГРМ и натяжитель цепи привода
Газораспределительный механизм данного типа двигателей приводится цепной передачей. Натяжение цепи привода ГРМ автоматически регулируется с помощью натяжителя, работающего за счет давления моторного масла. В дополнение к натяжителю установлены верхний и боковой успокоители цепи. Для уменьшения шумов при работе цепи привода ГРМ уменьшен шаг цепи привода.

— нажать для увеличения

1 — верхний успокоитель цепи,

3 — боковой успокоитель цепи,

4- направляющая натяжителя цепи,

5 — натяжитель цепи.

— нажать для увеличения

Схема циркуляции охлаждающей жидкости в двигателе

В данных двигателях используется жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Привод насоса охлаждающей жидкости осуществляется ремнём привода навесных агрегатов.
Термостат с перепускным клапаном расположен во впускном патрубке охлаждающей жидкости и призван поддерживать оптимальную температуру в системе охлаждения, пуская охлаждающую жидкость по малому или большому (через радиатор) кругу охлаждения.

— нажать для увеличения

Схема системы смазки

В двигателе используется система смазки с полнопоточной очисткой масла и с подачей масла под давлением к основным движущимся деталям и узлам двигателя.
Масляный насос трохоидного типа. Внутри него расположены ведущий и ведомый роторы с внутренним зацеплением, которые вращаются в одном направлении. Привод осуществляется цепью от коленчатого вала.
Масляный фильтр расположен внизу горизонтально. Для уменьшения температуры масла в систему смазки между блоком цилиндров и масляным фильтром установлен маслоохладитель.

Модели без блока балансирных валов
На двигатель установлен масляный насос соединенный с маслоприемником. Масляный насос приводится цепной передачей от коленчатого вала, что обеспечивает высокую эффективность работы. Соотношение диаметра ведущей звездочки привода масляного насоса и диаметра ведомой звездочки привода масляного насоса 1:1,62.

— нажать для увеличения

Привод масляного насоса (модели без блока балансирных валов)
1 — масляный насос,

2 — цепь привода масляного насоса,

3 — ведомая звездочка привода масляного насоса,

4 — коленчатый вал.

Модели с блоком балансирных валов
Масляный насос соединен с блоком балансирных валов и приводится цепной передачей от коленчатого вала. Балансирные валы служат для уравновешивания силы инерции второго порядка. Блок балансирных валов приводятся через левый балансирный вал от коленчатого вала. Соотношение диаметра ведущей звездочки привода масляного насоса и блока балансирных валов и диаметра ведомой звездочки привода масляного насоса 1:2. Балансирные валы вращаются в противоположные стороны. Балансирные валы сделаны из стали.

Привод масляного насоса (модели с блоком балансирных валов).
1 — масляный насос,

2 — цепь привода масляного насоса,

3 — коленчатый вал.

Система впрыска топлива
На двигатель установлена система электронного управления PGM — FI (PROGRAMMED FUEL INJECTION) с последовательным, многоточечным впрыском топлива.
Топливо подается насосом через фильтр к каждой форсунке под давлением, устанавливаемым регулятором давления топлива.
Для повышения надежности работы системы впрыска топлива, экономии места и упрощения топливной системы, топливные фильтры грубой и тонкой очистки, регулятор давления топлива, датчик — указатель уровня топлива помещены в корпус топливного насоса.

— нажать для увеличения

1 — регулятор давления топлива,

3 — топливный фильтр тонкой очистки,

4 — топливный насос,

5 — датчик — указатель уровня топлива,

6 — топливный фильтр грубой очистки.

Количество впрыскиваемой смеси, состав топливо — воздушной смеси, а так же угол опережения зажигания регулирует блок управления в зависимости от показаний различных датчиков.
Состав топливо — воздушной смеси блок управления корректирует на основе показаний кислородного датчика и датчика состава смеси (если установлен) установленного перед каталитическим нейтрализатором.

1 — нагреваемый керамический элемент,

2 — циркониевый элемент.

Датчик состава смеси.

1 — нагреваемый керамический элемент,

2 — циркониевый элемент.

Количество впрыскиваемого за цикл топлива рассчитывается блоком управления в следующей последовательности:
1) Принимается решение о необходимости впрыска топлива.
2) Определяется режим движения автомобиля, для чего рассчитывается положение педали акселератора (на основе сигналов датчика положения коленчатого вала, датчика положения дроссельной заслонки и датчика абсолютного давления во впускном коллекторе) и считываются сигналы датчиков скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала.
3) Производится предварительный расчет количества впрыскиваемого топлива, исходя из частоты вращения коленчатого вала и показаний датчика абсолютного давления воздуха на впуске. Это позволяет достигать лучших параметров экономичности топлива при езде на разных режимах.
4) Блоком управления повторно считываются сигналы датчика положения дроссельной заслонки, датчика температуры воздуха на впуске, датчика температуры ОЖ, датчика атмосферного давления, кислородного датчика, датчика состава смеси, напряжения аккумуляторной батареи, датчика открытия электропневмоклапана системы рециркуляции. Основываясь на показаниях этих датчиков вносится поправка в предварительно рассчитанное количество топлива.
5) Выдается сигнал о необходимом количестве впрыскиваемого топлива.
Для повышения экономичности и полноты сгорания топлива используются форсунки с 8 — 9 отверстиями для лучшего распыливания топлива.

— нажать для увеличения

Система электронного управления двигателем (К20А модели Type R ( Civic , Integra )).

1 — индикатор системы PGM — FI, 2 — замок зажигания, 3 — главное реле №1 (PGM — FI), 4 — главное реле №2 (PGM — FI), 5 — блок системы контроля напряжения питания, 6 — диагностический разъем, 7 — датчик состава смеси, 8 — кислородный датчик после каталитического нейтрализатора, 9 — датчик абсолютного давления во впускном коллекторе, 10 — датчик температуры ОЖ, 11 — датчик температуры воздуха на впуске, 12 — датчик положения коленчатого вала, 13 — датчик детонации, 14 — датчик положения распределительного вала выпускных клапанов, 15 — муфта системы изменения фаз газораспределения (VTC), 16 — датчик положения распределительного вала впускных клапанов, 17 — клапан системы управления частотой вращения холостого хода, 18 — корпус дроссельной заслонки, 19 — форсунки, 20 — демпфер пульсаций давления топлива, 21 — топливный фильтр, 22 — регулятор давления топлива, 23 — топливный насос, 24 — топливный бак, 25 — клапан, 26 — воздушный фильтр, 27 — клапан системы принудительной вентиляции картера, 28 — каталитический нейтрализатор, 29 — аккумулятор паров топлива, 30 — электропневмоклапан аккумулятора паров топлива, 31 — клапан (2 — ходовой), 32 — клапан системы подачи дополнительного воздуха к форсункам, 33 — блок управления.

Система электронного управления двигателем (К20А кроме моделей Type R (Civic, Integra)).

1 — индикатор системы PGM — FI, 2 — замок зажигания, 3 — главное реле №1 (PGM — FI), 4 — главное реле №2 (PGM — FI), 5 — блок системы контроля напряжения питания, 6 — диагностический разъем, 7 — кислородный датчик, 8 — датчик абсолютного давления во впускном коллекторе, 9 — датчик температуры ОЖ, 10 — датчик температуры воздуха на впуске, 11 — датчик положения коленчатого вала, 12 — датчик детонации, 13 — датчик положения распределительного вала выпускных клапанов, 14 — муфта системы изменения фаз газораспределения (VTC), 15 — датчик положения распределительного вала впускных клапанов, 16 — клапан системы управления частотой вращения холостого хода, 17 — корпус дроссельной заслонки, 18 — форсунки, 19 — демпфер пульсаций давления топлива, 20 — топливный фильтр, 21 — регулятор давления топлива, 22 — топливный насос, 23 — топливный бак, 24 — клапан, 25 — воздушный фильтр, 26 — привод системы изменения геометрии впускного коллектора, 27 — электромагнитный клапан системы изменения геометрии впускного коллектора, 28 — клапан, 29 — клапан системы принудительной вентиляции картера, 30 — каталитический нейтрализатор, 31 — аккумулятор паров топлива, 32 — электропневмоклапан аккумулятора паров топлива, 33 — клапан (2 — ходовой), 34 — блок управления.

Цилиндр, в который должна произойти подача смеси в данный момент и момент впрыска определяется датчиками положения коленчатого вала и распределительного вала, сигналы которых поступают на блок управления.
В блоке управления предусмотрена функция защиты от перегрузок, если частота вращения коленчатого вала превышает максимально допустимую, то впрыск топлива автоматически прекращается, в результате чего обороты падают.

Система диагностики
1. Электронный блок управления имеет встроенную систему самодиагностики, которая по сигналам датчиков непрерывно отслеживает состояние двигателя. В случае обнаружения неисправности эта система идентифицирует ее и информирует об этом водителя при помощи индикатора «CHECK ENGINE» (CE) на комбинации приборов. При этом в память электронного блока управления записывается соответствующий диагностический код стандарта ISO 15031-6 и коды производителя.
2. Для считывания диагностических кодов необходимо подключить сканер к разъему DLC. При помощи сканера можно также удалить коды и считать данные Freeze Frame. Диагностический разъем выполнен по стандарту SAE, вывод №7 выполнен в соответствии со стандартом ISO и поддерживает обмен информации по К-LINE.
3. При записи большой части кодов используется двухстадийный алгоритм. Он заключается в том, что при проявлении неисправности в первый раз ее код временно заносится в память электронного блока управления. Если эта же неисправность фиксируется во время второго ездового цикла, то в этом случае индикатор CE загорается. Второй ездовой тест проводится повторно в том же режиме (между первым и вторым испытательным ездовым циклом зажигание должно быть выключено).
4. При обнаружении неисправности, условия ее возникновения фиксируются в памяти блока управления (Freeze Frame).

Система зажигания
Система зажигания состоит из блока управления двигателем / силовым агрегатом и четырёх катушек зажигания.

1 — первичная обмотка, 2 — вторичная обмотка.

Система впуска воздуха
Коллекторы располагаются следующим образом: впускной — спереди, со стороны радиатора, выпускной — сзади, со стороны перегородки моторного отсека.

Система подачи дополнительного воздуха к форсункам

— нажать для увеличения

Система подачи дополнительного воздуха к форсункам.

1 — клапан системы подачи дополнительного воздуха к форсункам,