Всем владельцам китайских скутеров посвящается…
Для начала хотелось бы представить схему электропроводки китайского скутера.
Поскольку все китайские скутеры весьма похожи как сиамские близнецы, то и электрическая схема у них практически ничем не отличается.
Схем найдена в интернете и является, на мой взгляд, одной из самых удачных, так как на ней показан цвет соединительных проводников. Это значительно упрощает схему и делает её чтение более комфортным.
(Кликните по картинке для увеличения. Изображение откроется в новом окне).
Стоит отметить, что в электрической схеме скутера, так же как и в любой электронной схеме, есть общий провод . У скутера общим проводом является минус (- ). На схеме общий провод показан зелёным цветом. Если посмотреть повнимательнее, то можно заметить, что он соединён со всем электрооборудованием скутера: фарой (16 ), реле поворотов (24 ), лампой подсветки приборной панели (15 ), индикаторными лампами (20 , 36 , 22 , 17 ), тахометром (18 ), датчиком уровня топлива (14 ), звуковым сигналом (31 ), задним габаритом/стоп-сигналом (13 ), пусковым реле (10 ) и другими приборами.
Для начала давайте пробежимся по основным элементам схемы китайского скутера.
Замок зажигания.
Замок зажигания (12 ) или «Главный выключатель». Замок зажигания представляет собой не что иное, как обычный многопозиционный переключатель. Несмотря на то, что у замка зажигания 3 положения, в электрической схеме используется всего 2.
При первом положении ключа замыкается красный и чёрный провод. При этом напряжение от аккумулятора поступает в электроцепь скутера, скутер готов к запуску. Также готовы к работе индикатор уровня топлива, тахометр, звуковой сигнал, реле-поворотов, схема зажигания. На них подаётся напряжение питания от аккумулятора.
В случае неисправности замка зажигания его можно смело заменить каким-нибудь переключателем вроде тумблера. Тумблер должен быть достаточно мощный, ведь через замок зажигания, по сути, коммутируется вся электроцепь скутера. Конечно, можно обойтись и без тумблера, если ограничиться замыканием красного и чёрного провода, как это когда-то делали герои голливудских боевиков .
В двух остальных положениях происходит замыкание чёрно-белого провода от модуля зажигания CDI (1 ) на корпус (общий провод). При этом работа двигателя блокируется . В некоторых моделях скутеров для блокировки двигателя предусмотрена кнопка стоп-двигатель (27 ), которая также, как и замок зажигания соединяет бело-чёрный и зелёный (общий, корпусной) провод.
Генератор.
Генератор (4 ) вырабатывает переменный электрический ток для питания всех потребителей тока и зарядки аккумуляторной батареи (6 ).
От генератора отходит 5 проводов. Один из них подключен к общему проводу (раме). С белого провода снимается переменное напряжение и подаётся на реле-регулятор для последующего выпрямления и стабилизации. С жёлтого провода снимается напряжение, которое используется для питания лампы ближнего/дальнего света, которая установлена в переднем обтекателе скутера.
Также в конструкции генератора присутствует так называемый датчик холла . Электрически он не связан с генератором и от него идут 2 провода: бело-зелёный и красно -чёрный . Датчик холла подключен к модулю зажигания CDI (1 ).
Реле-регулятор.
Реле-регулятор (5 ). В народе может обзываться «стабилизатором», «транзистором», «регулятором», «регулятором напряжения» или попросту «реле». Все эти определения относятся к одной «железяке». Вот так выглядит реле-регулятор.
Реле-регулятор у китайских скутеров устанавливается в передней части под пластмассовым обтекателем. Само реле-регулятор крепится к металлическому основанию скутера для того, чтобы уменьшить нагрев радиатора реле при работе. Вот так выглядит реле-регулятор на скутере.
В работе скутера реле-регулятор играет весьма важную роль. Задача реле-регулятора заключается в том, чтобы переменное напряжение от генератора превратить в постоянное и ограничить его на уровне 13,5 - 14,8 вольт. Именно такое напряжение требуется для зарядки аккумулятора.
На схеме и на фото видно, что от реле-регулятора отходит 4 провода. Зелёный - это общий провод. О нём мы уже говорили. Красный - это выход плюсового постоянного напряжения 13,5 -14,8 вольт.
По белому проводу на реле регулятор поступает переменное напряжение от генератора. Также к регулятору подключен жёлтый провод, идущий от генератора. По нему на регулятор подаётся переменное напряжение от генератора. За счёт электронной схемы регулятора, напряжение на этом проводе преобразуется в пульсирующее, и подаётся на мощные потребитель тока - лампу ближнего и дальнего света, а также лампы подсветки приборной панели (их может быть несколько).
Напряжение питания ламп не стабилизируется, но ограничивается реле-регулятором на определённом уровне (около 12V), так как на больших оборотах переменное напряжение, поступающее от генератора, превышает допустимое. Думаю, об этом знают те, у кого выгорали габариты при неисправностях реле-регулятора.
Несмотря на всю свою важность, устройство реле-регулятора достаточно примитивно. Если расковырять компаунд, которым залита печатная плата, то можно обнаружить, что основной реле является электронная схема из тиристора BT151-650R , диодного моста на диодах 1N4007 , мощного диода 1N5408 , а также нескольких элементов обвязки: электролитических конденсаторов, маломощных SMD-транзисторов, резисторов и стабилитрона.
Из-за своей примитивной схемотехники реле-регулятор частенько выходит из строя. О том, как проверить регулятор напряжения читайте .
Элементы цепи зажигания.
Одной из самых важных электрических цепей скутера является схема зажигания. В неё входят модуль зажигания CDI (1 ), катушка зажигания (2 ), свеча зажигания (3 ).
К модулю CDI подключается 5 проводников. Сам модуль CDI располагается в донной части корпуса скутера недалеко от аккумуляторного отсека и закрепляется на раме резиновым фиксатором. Доступ к блоку CDI затрудняется тем, что он расположен в донной части и закрыт декоративным пластиком, который приходится полностью снимать.
Конструктивно катушка зажигания расположена рядом с пусковым реле. Для защиты от пыли, грязи и случайных замыканий катушка закрывается резиновым чехлом.
С помощью высоковольтного провода катушка зажигания соединяется со свечой зажигания A7TC (3 ).
На скутере свеча зажигания оказалась хитроумно запрятана, и с первого раза её можно искать довольно долго. Но если "пойти" вдоль высоковольтного провода от катушки зажигания, то провод приведёт нас прямиком к колпачку свечи зажигания.
Колпачок снимается со свечи небольшим усилием на себя. Он фиксируется на контакте свечи упругой металлической защёлкой.
Стоит отметить, что высоковольтный провод подсоединяется к колпачку без пайки. Многожильный провод в изоляции просто накручивается на контакт-шуруп встроенный в колпачок. Поэтому сильно дёргать за провод не стоит, иначе можно выдернуть провод из колпачка. Устраняется это легко, но провод придётся укоротить на 0,5 - 1 см.
До самой свечи зажигания добраться не так-то просто. Для её демонтажа необходим торцовый ключ. С его помощью свеча просто вывёртывается из посадочного места.
Стартёр.
Стартер (8 ). Стартер служит для запуска двигателя. Расположен он в средней части скутера рядом с двигателем. Добраться до него нелегко.
Запуском стартера управляет пусковое реле (10 ).
Пусковое реле размещено с правой стороны на раме скутера. На пусковое реле приходит толстый красный провод от плюсовой клеммы аккумулятора. Так запитывается пусковое реле.
Датчик и индикатор топлива.
14 ) встроен в топливный бак.
От датчика отходят три провода. Зелёный является общим (минус питания), а двумя другими датчик подключается к индикатору уровня топлива (11 ), который установлен на приборной панели скутера.
Датчик топлива (14 ) и индикатор (11 ) являются одним устройством и запитываются постоянным стабилизированным напряжением. Так как два этих устройства разнесены между собой, то они соединяются трёхконтактным разъёмом. Плюсовое напряжение питания поступает на индикатор топлива и датчик по чёрному проводу с замка зажигания.
Если разомкнуть трёхконтактный разъём, идущий от датчика топлива, то индикатор топлива перестанет показывать уровень топлива в баке. Поэтому, если у вас не работает индикатор топлива, то проверьте соединительный разъём между датчиком и индикатором топлива, а также убедитесь, что на них подаётся напряжение питания.
Также стоит помнить, что напряжение питания на датчик и индикатор подаётся при замкнутом положении замка зажигания (12 ). По схеме - это правое положение.
Реле поворотов.
Реле поворотов или реле-прерыватель (24 ). Служит для управления передними и задними лампами указания поворота.
Как правило, реле поворотов устанавливается рядом с приборами (спидометром, тахометром, индикатором уровня топлива) на приборной панели. Для того чтобы его увидеть надо снять декоративный пластик. На вид выглядит как небольшой пластмассовый бочонок с тремя выводами. При включённых поворотниках издаёт характерные щелчки частотой около 1 Гц.
После реле поворотов устанавливается переключатель указателей поворота (23 ). Это обычный клавишный переключатель, который коммутирует плюсовое напряжение от реле-поворотов (серый провод) на лампы. Если взглянуть на схему, то при правом положении переключателя (23 ) мы подаём напряжение по синему проводу на правую переднюю (21 ) и правую заднюю (32 ) лампу указатель. Если переключатель в левом положении, то серый провод замыкается на оранжевый, и мы подаём питание на левую переднюю (19 ) и левую заднюю (33 ) лампу указатель. Кроме того, параллельно соответствующим лампам-указателям (19 , 20 , 32 , 33 ) подключены сигнальные лампы (20 и 22 ), которые размещены на приборной панели скутера и служит чисто информационным сигналом для водителя скутера.
Звуковой сигнал.
Звуковой сигнал (31 ) скутера размещён под пластиковым обтекателем скутера рядом с реле-регулятором.
Напряжение питания звукового сигнала - постоянное. Оно поступает от реле-регулятора или аккумулятора (если двигатель выключен) через замок зажигания и кнопку включения звукового сигнала (25 ).
Лампа ближнего/дальнего света (16 ). Да, та самая, что освещает нам дорогу в тёмное время суток.
Сама лампа является двойной с двумя нитями накала и тремя контактами для подключения в электроцепь. Один из контактов, понятно, общий. Мощность лампы 25W, напряжение питания 12V. Горит безбожно при неисправном реле-регуляторе из-за того, что оно не ограничивает амплитуду напряжения на уровне 12 вольт, что приводит к тому, что на лампу подаётся напряжение 16 - 27 вольт, а то и больше. Всё зависит от оборотов.
Поэтому, если на холостом ходу лампа светит очень ярко, а не в полнакала, то лучше выключите её и проверьте реле-регулятор. Если оставите всё как есть, то лампа ближнего/дальнего света сгорит, что печально. Стоимость её приличная.
На фото рядом лампа указателя поворота (красная). Мощность лампы 5W на напряжение питания 12V.
В описаны схемы, которые позволяют продлить жизнь дневного света (ЛДС). Они, безусловно, заслуживают внимания, привлекают своей простотой, доступностью и могут быть рекомендованы для повторения. Но при повторении этих схем надобно иметь в виду, что нить накаливания ЛДС, которая остается "живой", работает с перегрузкой, поскольку перегоревшая нить накаливания шунтирована "проволочной перемычкой". Такой форсированный режим работы из-за уменьшения сопротивления цепи нитей накаливания в два раза приводит к ее быстрому износу, и она выходит из строя. Кроме того, "реанимации", приведенная в , требует дополнительной установки пусковой кнопки, поэтому при менеджменте ЛДС с помощью настенного выключателя возникает проблема - где же разместить эту пусковую кнопку, чтобы включать лампу, установленную на потолке? ...
Для схемы "Бесконтактный индикатор фазы"
Если неоновую лампу взять за стеклянный корпус и коснуться одним из ее выводов фазного провода электросети, лампа начинает светиться. Ток, вызывающий свечение, протекает через электрическую емкость между пальцами и внутренними электродами лампы. Этот результат можно использовать для изготовления простейшего индикатора фазного провода. К одному из выводов лампы припаивают металлический штырь. Следует остановить свой выбор тот вывод, при использовании которого получается наиболее яркое свечение. На цоколь лампы надевают слегка растянутую ПВХ трубку. Полость в трубке с помощью соломинки от коктейля заполняют эпоксидным клеем (см. рисунок). В индикаторе можно использовать самые разнообразные малогабаритные лампы: ТН-0,5; МН-6, тиратрон МТХ-90 и др. Чувствительность индикатора несколько ниже, чем у традиционного индикатора с резистором. С.Л. Дубовой, г.Санкт-Петербург, Россия. ...
Для схемы "Сигнализатор уровня напряжения в сети"
Предлагаю простейший сигнализатор выхода напряжения в сети за установленные пределы. Его показана на рисунке. Резистор R2 подбирают таким, чтобы неоновая лампа HL1 была включена только при напряжении в сети более 190 В. А подборкой резистора R4 добиваются включения HL2 лишь при напряжении, превышающем 240 В. Таким образом, при напряжении менее 190 В выключены, в интервале 190...240 В светит одна из них, а при ещё большем напряжении - обе.В приборе можно применить неоновые лампы не только указанного на схеме типа, но и любые другие с рабочим током не более 1...2 мА.Я. МАНДРИК, г. Черновцы, Украина...
Для схемы "Об использовании ламп дневного света с перегоревшими нитями"
В радиолюбительских журналах часто публиковали различные схемы использования ламп дневного света с перегоревшими нитями накала. Автор опробовал все такие схемы на практике. Используя опыт этих испытаний и ряд доработок, автор остановился на схеме, показанной на рисунке. Дроссель Др1 нужно использовать только соответствующей лампе дневного света мощности. Если под рукой нет такого дросселя, предлагаю следующий вариант: для лампы 20 (18) Вт соединить последовательно два 40-ваттных дросселя; для лампы 40 (30) Вт - последовательно два 80-ваттных дросселя или параллельно два 20-ваттных дросселя. Конденсаторы нужно использовать бумажные типа КБГ(И) или подобные с рабочим напряжением не менее 600 В, так как в момент включения именно такие напряжения на них появляются. Это и обеспечивает поджег лампы. Затем напряжение падает до 250-270 В, и лампа дневного света устойчиво горит. У описанной схемы есть один недостаток: Один-два раза в год лампу нужно переворачивать (сигналом является нестабильное зажигание лампы). Зато описанная схема включения имеет ряд достоинств: используются перегоревшие лампы, которые обычно выбрасывают; лампа питается постоянным током, что благоприятно для глаз; высокая долговечность (у автора некоторые лампы работают уже по 15 лет). 0. Г. Рашитов. г.Киев...
Для схемы "Детектор скрытой проводки"
Бытовая электроникаДетектор скрытой проводкиОдним из самых простых устройств является детектор скрытой проводки, представленный на рис.1. Резистор R 1 нужен для защиты микросхемы К561ЛА7 от повышенного напряжения статического электричества, но, как показала практика, его можно и не ставить. Антенной является кусок обычного медного провода любой толщины. Главное, чтобы он не прогибался под собственным весом, т.е. был довольно жестким. Длина антенны определяет чувствительность устройства. Наиболее оптимальной является величина 5...15 см. При приближении антенны к электропроводке детектор издает характерный треск. Таким устройством очень удобно определять местоположение перегоревшей лампы в елочной гирлянде - около нее треск прекращается. Пьезоизлучатель типа ЗП-3 включен по мостовой схеме, что обеспечивает повышенную громкость "треска". На рис.2 изображен более сложный детектор, имеющий, кроме звуковой. Каталок схема печатни плата золотаискателязе ещё и световую индикацию. Сопротивление резистора R1 должно быть не менее 50 МОм. В цепи светодиода VD1 токоограничивающего резистора нет. так как микросхема DD1 (К561ЛА7) с этой функцией хорошо справляется сама. Если входные токи элемента D 1.1 позволяют, то убрав резистор R1 из схемы, изображенной на рис.2, мы получим устройство, реагирующее на изменение статического потенциала в окружающем пространстве. Для этого антенну WA1 делают длиной 50...100 см. используя любой провод. Теперь устройство будет реагировать на движение человеческого тела. Положив такое устройство в сумку, получим автономное охранное устройство, выдающее световые и звуковые сигналы, если с сумкой или приблизительно нее происходят какие-либо манипуляции....
Для схемы "Индикация подключения электроприборов к сети 220 В"
Устройство индикации позволяет контролировать при уходе из дома: выключены ли из сети электрорадиоприборы? Если в сети осталась включенной какая-либо нагрузка мощностью > 8 Вт, то светят оба светодиода HL1 и HL2 (см.рисунок). ...
Для схемы "Устройство защиты нитей ламп накаливания фар"
Для схемы "Защита электроосветительных приборов"
Бытовая электроникаЗащита электроосветительных приборовВ.БАННИКОВг.МоскваВ статье Мягкая нагрузка в электросети (Радио, 1988, № 10, с. 61) описано устройство для плавного нагрузки к электросети переменного тока. Подобные устройства с успехом могут быть применены для коммутации электроосветительных приборов. Как понятно, сопротив ление нити накаливания в холодном состоянии немаловажно меньше, чем в нагретом. Именно поэтому накаливания чаще всего выходят из строя в момент включения. При мягком подключении ток через нить увеличивается плавно, не достигая экстремального значения, поэтому продолжительно вечность неизмеримо возрастает. Автоматическое отключение радиоаппаратуры Однако реализация упомянутых устройств сопряжена с рядом затруднений. Во-первых, требуется применение оксидных конденсаторов большой емкости, которые в целях безопас ности должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Это приводит к существенному подъему габаритов устройства. Во-вторых, тот факт, что выключатель встроен в само устройство, заставляет прокладывать дополнительные подводящие провода. Во многих случаях это усложняет конструкцию, так как пользоваться имеющимся выключателем готового осветительного прибора. (например, торшера или люстры с кнопкой, смонтированной на шнуре питания) оказывается, как правило, невозможно. Обойти перечисленные трудности позволяет устройство, описанное ниже. Оно (см. схему) выполнено в виде дву-полюсника. Это позволяет разместить плату с его деталями в любом...
Для схемы "Защита ламп накаливания"
Не секрет, что галогенные лампы, применяемые в авто, нередко выходят из строя. Происходит это в результате броска тока, возникающего в результате того, что спираль накаливания в холодном состоянии обладает малым сопротивлением. Вот ослепительный пример: автомобильная галогенная лампа, применяемая в противотуманных фарах, потребляет в нормальном режиме 55 Вт (при 12 В питания), следовательно, сопротивление нити накала в нагретом состоянии будет составлять приблизительно 2,6 Ом. На самом же деле сопротивление, измеренное омметром, чуть превышает 0,2 Ом. В результате бросок тока составит 60 А! Для продления срока службы ламп накаливания в авто и иной низковольтной аппаратуре и служит предлагаемое устройство. Время плавного разогрева - выхода на режим зависит от сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1, и при указанных на схеме номиналах составляет приблизительно 2,5 с. Дроздов схемы трансиверов Напряжение насыщения составного транзистора VT1, VT2 можно устанавливать вращением ротора резистора R2. Это позволяет подобрать необходимое пора выхода на режим, в зависимости от мощности нагрузки в интервале от нуля до максимальной задержки. Транзисторы VT1 и VT2 нужно установить на общий теплоотвод площадью приблизительно 100 см2, при токе потребляемом лампой до 6 А. Выбор силового транзистора КТ872А не случаен. Данный транзистор производства НПО "Транзистор" (г. Минск) способен выдерживать длительное пора значительные броски тока при среднем токе до 10 А. Если переключатель SA1 сменить перемычкой, а последовательно с резистором R1 включить микротумблер или микрокнопку - появляется дополнительное удобство-отсутствие мощного силового выключателя. Его роль теперь выполняет силовой транзистор.А.ФИЛИПОВИЧ, Минская обл., г. Дзержинск...
Схемы технологического контроля состоят из разомкнутых каналов, по которым информация о ходе технологического процесса поступает в пункт управления объектом.
С истемы технологического контроля имеют большое число параметров (или состояний производственных механизмов), о которых для нормального ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме - параметр вышел из нормы, механизм включен - механизм отключен и т. п.).
Контроль этих параметров осуществлен с помощью схем сигнализации. Чаще всего в этих схемах наиболее широко применяют электрические релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении параметров.
Световая сигнализация осуществляется с помощью различной сигнальной арматуры. При этом световой сигнал может быть воспроизведен ровным или мигающим светом, свечением ламп неполным каналом. Звуковая сигнализация выполняется, как правило, с помощью звонков, гудков и сирен. В некоторых случаях сигнализация о срабатывании защиты или автоматики может быть выполнена с помощью специальных сигнальных указательных реле-блинкеров.
Системы сигнализации разрабатывают конкретно для данного объекта, поэтому всегда имеются их принципиальные схемы.
Принципиальные схемы сигнализации по назначению могут быть разделены на следующие группы:
1) схемы сигнализации положения (состояния) - для информации о состоянии технологического оборудования («Открыто» - «Закрыто», «Включено» - «Отключено» и т. д.),
2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических параметров, как температура, давление, расход, уровень, концентрация и т. д.,
3) схемы командной сигнализации, позволяющие передавать различные указания (приказы) из одного пункта управления в другой с помощью световых или звуковых сигналов.
По принципу действия различают:
1) схемы сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала индивидуального ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал.
Подобные схемы находят применение для сигнализации положения или состояния отдельных агрегатов и мало применимы для массовой технологической сигнализации, так как в них одновременно со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал,
2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности действия, оснащенные единым устройством, с помощью которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя индивидуальный световой сигнал. Недостатком схем без повторного действия звукового сигнала является невозможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электрических устройств, вызвавших появление первого сигнала,
3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с повторностью действия, выгодно отличающиеся от предыдущих схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании любого датчика сигнализации независимо от состояния всех остальных датчиков.
По роду тока различают схемы на постоянном и переменном токе.
В практике разработки систем автоматизации технологических процессов находят применение различные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и способам построения отдельных их узлов. Выбор наиболее рационального принципа построения схемы сигнализации определяется конкретными условиями ее работы, а также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации.
Схемы сигнализации положения
Эти схемы выполняются для механизмов, которые имеют два рабочих положения или более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, а также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их многообразия не представляется возможным. Поэтому далее будут рассмотрены наиболее характерные и часто повторяющиеся в практике варианты схем.
Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических механизмов:
1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления,
2) схемы сигнализации с независимым от схем управления питанием на группу технологических механизмов одного или разного назначения.
Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, как правило, выполняют в том случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а полезная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру без ограничения ее размеров, допускающую прямое питание от цепей управления. Сигнализация положения (состояния) технологических механизмов в таких схемах может осуществляться одним или двумя световыми сигналами с горением ламп ровным светом.
Схемы, построенные с одной лампой, сигнализируют, как правило, о включенном состоянии механизма и применяются в условиях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию.
Следует отметить, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе эксплуатации периодически проверять исправность ламп. Отсутствие такого контроля в случае перегорания лампы может привести к ложной информации о состоянии механизма и нарушению нормального хода технологического процесса. Поэтому, если появление ложной информации о состоянии технологического процесса не допускается, применяют схемы с двухламповой сигнализацией.
Схемы сигнализации положения с использованием двух ламп применяют также для таких механизмов, как запорные органы (задвижки, заслонки, клапаны, шиберы и т. п.), так как обеспечить надежную сигнализацию двух рабочих положений («Открыто» - «Закрыто») таких устройств с помощью одной лампы практически трудно.
Рис. 1
. Примеры построения простейших схем сигнализации, совмещенных со схемами управления
Рис. 2 . Примеры схем сигнализации с независимым питанием: а - включение ламп через блок-контакты магнитных пускателей, б - приведение схемы к виду, удобному для чтения, в - при несоответствии положения ключа управления положению управляемого механизма лампа мигает, г - при несоответствии ключа управления положению управляемого механизма лампа горит неполным накалом, ЛО - сигнальная лампа «Механизм отключен», ЛВ, Л1 - Л4 - сигнальные лампы «Механизм включен», В, ОВ, ОО, О - положения ключа управления КУ (соответственно «Включено», «Операция включить», «Операция отключить», «Отключено»), ШМС- шина мигающего света, ШРС- шина ровного света, ДС1, ДС2 - добавочные резисторы, ПМ - блок-контакты магнитного пускателя, КПЛ - кнопка для проверки ламп, Д1- Д4 - разделяющие диоды
Подведем некоторые итоги. Схемы с независимым от схем управления питанием (см. рис. 2 ) применяют в основном для сигнализации положения различных технологических механизмов па мнемосхемах. В таких схемах преимущественно используют малогабаритную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным или постоянным током напряжением не выше 60 В.
Сигнал может воспроизводиться с помощью одной или двух ламп, горящих ровным или мигающим светом (см. рис. 2 , в) или неполным накалом (см. рис. 2 , г). Такие световые сигналы обычно применяют в схемах, в которых сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в данном случае ключа управления КУ, действительному положению механизма.
В схемах сигнализации положения с независимым от схем управления питанием, выполняемых с помощью одной лампы, как правило, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (см. рис. 2
,а).
Схемы технологической сигнализации
Схемы технологической сигнализации предназначены для оповещения обслуживающего персонала о нарушении нормального хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровным и мигающим светом и сопровождается, как правило, звуковым сигналом.
Сигнализация по назначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на характер сигнала, определяющего ту или иную степень нарушения технологического процесса.
Наибольшее применение нашли схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших появление предыдущего сигнала. Использование различной релейной и сигнальной аппаратуры, различного напряжения и рода тока практически не меняет принципа действия схем.
Технологические процессы требуют позиционного контроля большого числа параметров, а характерной особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в которых перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков.
Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы или необходимы для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам снижаются потребность в аппаратуре и затраты на автоматизацию производства.
В зависимости от числа сигнализируемых параметров световая сигнализация может быть выполнена ровным или мигающим светом. При сигнализации многих параметров (более 30) применяются схемы с миганием поступившего сигнала. Если число параметров менее 30, применяют схемы с ровным светом.
Алгоритм работы схем технологической сигнализации в большинстве случаев одинаков: при отклонении параметра от заданного значения или сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы, звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала, световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра от допустимого значения.
Рис. 3
. Схема технологической сигнализации с разделительными диодами и мигающим светом: ЛКН - лампа контроля напряжения, Зв
- звонок, РПС - реле предупреждающей сигнализации, РП1-РПn - промежуточные реле индивидуальных сигналов, включаемые контактами датчиков Д1 - Дn технологического контроля, ЛС1 - ЛСn - индивидуальные лампы, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn - развязывающие диоды, КОС - кнопка опробования сигналов, КСС - кнопка съема сигналов, ШРС - шина ровного света, ШМС - шина мигающего света
Рис. 4. Схема сигнализации с использованием пульс-пары вместо источника мигающего света
Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового применяют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических параметров, так как в этих схемах возможна потеря сигнала, если сигнальная лампа неисправна.
Могут встретиться схемы технологической сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала. Схемы строят с использованием для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и применяют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Одновременно со звуковым сигналом отключается и световой.
Схемы командной сигнализации
Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю или двустороннюю передачу различных сигналов-команд в условиях, когда использование других видов связи технически нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено или невозможно. Схемы командной сигнализации просты и, как правило, не вызывают затруднений при их чтении.
Рис. 5. Пример принципиальной электрической схемы командной сигнализации (а) и диаграммы взаимодействия (б и в).
На рис. 5 , а приведена схема односторонней светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочие места. Вызов осуществляется с рабочего места путем нажатия кнопок вызова (КВ1-КВЗ), которые на щите диспетчера включают световые (Л1-ЛЗ) и звуковой (Зв) сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, путем нажатия кнопки съема сигнала КСС приводит схему в исходное состояние. Реле РП1-РПЗ и РС1-РСЗ промежуточные.
На переднеприводных автомобилях ВАЗ для контроля состояния ламп габаритных огне и стоп сигналов применяется реле исправности ламп. Его функция заключается в предупреждении водителя, по средствам контрольной лампы на панели приборов, о неисправности в цепи или перегорании ламп.
Работа реле исправности ламп основана на эффекте резисторного моста, принципиальная схема изображена на картинке. Если сопротивление двух параллельных ветвей A-B-D и A-C-D равно, то разность потенциалов между точками B и С равно нулю. Соответственно при изменении сопротивления одного из плеч моста между точками В и С появится разность потенциалов. В качестве одного из сопротивления моста в реле подключена сигнальная лампа. Её перегорание и приведёт к разбалансировке моста и подаче сигнала на микросхему для включения контрольной лампы исправности ламп. Для исключения ложного срабатывания реле из-за небольшого разбега сопротивления нити накаливания ламп различных производителей, микросхема реле срабатывает только при определённой разнице потенциалов близкой к максимальному, который образуется только при перегорании ламп. При замене ламп габаритных огней на светодиодные лампы, необходимо доработать реле исправности ламп, то есть сбалансировать плечи, так как светодиодные лампы имеют большее значение сопротивления в отличие от ламп накаливания. Для этого необходимо заменить четыре сопротивления цепи габаритных ламп, в виде проволочной спирали, на сопротивление 2,2Ом и мощностью не менее 3Вт. Их лучше изготовить самостоятельно, так как те, что продают, имеют большой размер. Замена сопротивлений производится только в тех цепях, где меняются лампы. Передним габаритам соответствуют сопротивления находящиеся между ножками 7-8 и 10-11, задним соответственно 1-7 и 9-10.
Реле исправности ламп может и само стать причиной неисправности цепи габаритных огней или стоп сигнала. При повышении тока в перечисленных цепях, которое может произойти при коротком замыкании, использовании при прозвонке цепи лампу большой мощности (например, с фары) и т. д. При этом сгорает сопротивление, стоящее в цепи ламп, мощность которого не рассчитано на большой ток. При этом не будут гореть габаритные огни или стоп сигналы, в цепи которых стоит это сопротивление. Неисправное реле необходимо заменить или отремонтировать. Если такой возможности нет, то можно закоротить соответствующие выводы реле, соединив их между собой тонкой медной проволокой и вставить реле на место. Лампы при этом будут гореть, но реле работать не будет.Соединить надо выводы 1-7-8, 9-10-11 для работы габаритных огней и 4-5 для работы стоп-сигнала.
Электроника для автомобиля
В. ХРОМОВ, г. Красноярск
Радио, 2002 год, № 2
Датчиком в контролирующих устройствах обычно служит токоизмеритель-ный резистор , что нередко ограничивает их применение, например, из-за большого падения напряжения в контролируемой цепи и бесполезной мощности, рассеиваемой датчиком тока. В эти недостатки сведены к минимуму, но путем усложнения схемы.
В предлагаемом устройстве применен иной способ контроля тока в цепи ламп - релейный, использующий гистерезис электромагнитного реле и присущий лампе накаливания пусковой импульс тока при ее включении. Этот способ позволяет уменьшить падение напряжения в контролируемой цепи до пренебрежимо малого значения. В отличие от описанных ранее устройств, оно индицирует три состояния ламп.
Принципиальная схема контролера ламп стоп-сигнала представлена на рис. 1. Датчиком тока служит герконовое реле К1, обмотка которого включена последовательно в цепь сигнальных ламп HL2, HL3. На логических элементах DD1.1, DD1.2 собран управляемый генератор импульсов с периодом около 0,5 с. Элемент DD1.3 - электронный переключатель, срабатывающий с временной задержкой. Транзистор VT1 - усилитель тока, нагруженный светодиодом HL1.
Когда педаль тормоза не нажата и контакты SF1, связанные с ней, разомкнуты, работает только генератор импульсов. Нижний по схеме вход элемента DD1.3 через резисторы R4, R5 соединен с общим проводом. Поэтому импульсы через этот элемент не проходят и на его выходе - высокий уровень. Низкий уровень на выходе инвертора DD1.4 закрывает транзистор VT1 - светодиод НL1 выключен.
При нажатии на педаль тормоза она замыкает контакты SF1 и ток от бортовой сети начинает протекать через предохранитель FU1 автомобиля, обмотку К1 и лампы HL2, HL3. Если при этом обе лампы исправны, то их пусковой ток, хоть и краткий, но больший номинального почти в десять раз, приводит к надежному срабатыванию реле К1.
Контакты К1.1 геркона замыкаются, напряжение питания с резистивного делителя R1R2 через диод VD1 поступает на объединенные входы элемента DD1.1 и блокирует работу генератора, причем на выходе элемента DD1.2 фиксируется высокий уровень. Номиналы резисторов R1, R2 выбраны таким образом, чтобы при сравнительно небольшом токе через геркон напряжение, снимаемое с делителя, соответствовало единичному уровню.
Через короткий промежуток времени ток в цепи ламп уменьшится до номинального значения, но геркон К1.1 остается замкнутым, поскольку номинальный ток двух ламп HL2 и HL3 больше тока отпускания реле К1.
По истечении времени Τ=R4-C2 (около секунды) с момента нажатия на педаль тормоза напряжение на конденсаторе С2 увеличивается до порога переключения элемента DD1.3. На выходе элемента появляется низкий, а на выходе инвертора DD1.4 - высокий уровень, открывающий транзистор VT1. Светодиод включается, индицируя исправность ламп.
После отпускания педали гаснут лампы HL2, HL3, обесточивается обмотка К1 и геркон размыкается, разрешая работу генератора. Его импульсы периодически закрывают транзистор VT1, поэтому светодиод мигает.
Конденсатор С2 разряжается через резистор R4, обмотку реле К1 и лампы HL2, HL3, и через некоторое время, когда напряжение на нем уменьшится до порога переключения элемента DD1.3, импульсы перестанут проходить на вход инвертора. Транзистор открываться не будет, светодиод погаснет. Такой режим индикации позволяет убедиться в исправности ламп и одновременно в работе генератора.
Если же при нажатии на педаль тормоза неисправной оказалась одна лампа (перегорела или нарушился контакт в патроне), то реле сначала сработает под действием пускового тока второй - исправной - лампы. Но номинального тока одной лампы недостаточно для удержания геркона замкнутым, и он размыкается. Этот процесс длится несколько десятков миллисекунд и на индикации никак не отражается. Через секунду элемент DD1.3 начнет пропускать импульсы от генератора и светодиод начнет мигать. При отпускании педали тормоза процесс аналогичен рассмотренному выше.
В случае, когда одна за другой вышли из строя обе лампы или произошел обрыв цепи их питания, геркон вообще не замкнется и светодиод будет мигать, как и при одной неисправной лампе.
Случается, что перегорает предохранитель FU1 (или окисляются его контакты). Тогда питающее напряжение не поступает на устройство и при нажатии на педаль тормоза индикация отсутствует полностью.
В качестве индикатора можно, конечно, использовать и лампу накаливания, однако надежность светодиода выше.
В контролере применены резисторы С2-ЗЗН, ОМЛТ; конденсаторы - керамические, КМ-5, КМ-6, а оксидный - К50-35. Вместо К561ЛА7 подойдет микросхема КР1561ЛА7. Транзистор КТ315Г заменим любым кремниевым n-p-п транзистором, например, КТ501Г-КТ501Е.
Геркон - КЭМ-1; его обмотка содержит девять витков медного обмоточного провода ПЭВ-2 0,8. Если применен геркон меньших размеров, то число витков нужно уменьшить, ориентировочно в 1,5...2 раза.
Розетка разъема Х1 - РГН-1-3, а вставка - РШ2Н-1-17. При замене разъема на другой необходимо учитывать условия его работы - вибрацию и удары, повышенные влажность и температуру. Разъемы Х2 и ХЗ, рассчитанные на большой ток, использованы автомобильные; допустимо заменить их винтовыми зажимами.
Светодиод АЛ307М лучше заменить на более яркий L-53SRC-E фирмы Kingbright.
Конструктивно устройство собрано на монтажной плате с разводкой проводом МГТФ сечением 0,07 мм 2 и помещено в подходящую изоляционную коробку. Колодка разъема Х1 закреплена в торцевой ее части.
Для изготовления реле подбирают или склеивают из плотной бумаги трубку с таким расчетом, чтобы геркон легко в нее входил. Годятся жесткие трубки и из любого другого немагнитного материала - металла или пластмассы. На трубку наматывают обмотку так, чтобы осевая длина обмотки была несколько меньше длины баллона геркона, и промазывают эпоксидным клеем. Выводы укорачивают до 8...10 мм и облуживают для монтажа на плату.
Проводники, соединяющие обмотку реле с системой электрооборудования автомобиля, должны иметь сечение, не меньшее (а лучше, чуть большее), чем у проводов к лампам. Контролер следует размещать возможно ближе к контактам SF1 и надежно крепить. Светодиод монтируют на приборном щитке.
При налаживании контролера, подключенного к автомобилю, необходимую чувствительность реле подбирают перемещением геркона относительно обмотки. Геркон в оптимальном положении фиксируют в трубке каплями клея.
На рис. 2 представлена схема контролера для ламп ближнего и дальнего света . Здесь на триггере Шмитта DD1.1 собран генератор тактовых импульсов с периодом повторения около 0,5 с, на триггере DD1.2 - буфер-инвертор, на триггерах DD1.3, DD1.4 - электронные переключатели с временной задержкой, подобные тем, какие использованы в предыдущем устройстве, для каналов дальнего и ближнего света соответственно. Транзисторы VT1, VT2 служат усилителями тока, их нагрузка - двухцветный светодиод HL1. Датчики тока К1 и К2 - такие же герконовые реле. Генератор работает непрерывно, независимо от состояния герконов К1.1 и К2.1.
Поскольку оба канала одинаковы, рассмотрим работу только канала ближнего света. С генератора импульсов тактовая последовательность через инвертор DD1.2 поступает на верхний по схеме вход триггера DD1.4. Так как нижний вход триггера через обмотку реле К1, предохранители FU1, FU2 и лампы EL1, EL2 ближнего света (а также через резисторы R5, R8) соединен с корпусом, то на его выходе - высокий уровень. Транзистор VT2 и светодиод HL1 выключены.
При исправных лампах EL1, EL2 включение ближнего света приводит к появлению напряжения на разъеме Х2, в результате чего они включаются. От их пускового тока срабатывает реле К1, и через геркон К1.1 напряжение поступает на верхний вход триггера Шмитта DD1.4, однако триггер не изменяет своего состояния. После установления номинального тока через лампы геркон остается замкнутым.
Примерно через секунду напряжение на конденсаторе СЗ, увеличиваясь, достигает высокого уровня на входе триггера, он переключается в нулевое состояние. Транзистор VT2 открывается и включает "зеленый" светодиод сборки HL1.
При выключении ближнего света пропадает напряжение питания на разъеме Х2, лампы выключаются, реле размыкает геркон К1.1. Импульсы с генератора периодически переключают триггер DD1.4, что приводит к миганию светодиода зеленым светом. Через некоторое время конденсатор СЗ разрядится и триггер Шмитта DD1.3 снова заблокирует прохождение импульсов с генератора на базу транзистора VT2.
При перегорании хотя бы одной лампы (или ее предохранителя) включение ближнего света приведет к тому, что через секунду начнет мигать зеленый сигнал, указывая водителю на возникшую неисправность. Точно указать на причину отсутствия свечения лампы этот контролер не может.
Второй канал - дальнего света - работает аналогично, только индикатором служит "красный" светодиод сборки HL1.
Вместо КТ209Г в устройстве можно использовать любой транзистор из серии КТ503. Светодиод АЛС331А целесообразно заменить его аналогом повышенной яркости, например, L-59EGC фирмы Kingbright. С микросхемой КР1561ТЛ1, допускающей большее напряжение питания, контролер будет работать надежнее.
В реле К1 и К2 использованы те же герконы КЭМ-1. Обмотка реле К1 содержит 6 витков, а К2 имеет 2 витка, намотанных проводом ПЭВ-2 диаметром не менее 1,5 мм.
Монтажная плата устройства помещена в изоляционную коробку подходящих размеров, которая укреплена вблизи реле дальнего и ближнего света автомобиля. Реле К1 и К2 подключают к системе электрооборудования четырьмя гибкими изолированными проводами сечением не менее 2 мм 2 .
Эксплуатация описанных контролеров на автомобиле ВАЗ-2106 в течение нескольких лет показала их надежность и удобство в пользовании.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чуйкин А. Стоп-сигнал под надежным контролем. ≈ За рулем, 1995, № 9, с. 80.
2. Банников В., Варюшин А. Контролер ламп стоп-сигнала. ≈ Радио, 1996, № 8, с. 52.
3. Алексеев С. Контроль исправности сигнальных ламп. ≈ Радио, 1997, № 5, с. 42, 43.
