INTRERUPTOARE SI COMUTATOARE - Utilizarea intreruptoarelor in circuite

INTRERUPTOARE SI COMUTATOARE

Din aceasta grupa fac parte elementele de comutatie servind la inchiderea, deschiderea sau comutarea diverselor, circuite, realizandu-se in acest fel intrarea sau scoaterea din functiune a diversilor consumatori electrici din instalatie sau modificari in regimul de functionare a acestor consumatori.

Observatie. Se obisnuieste ca aceste aparate sa fie grupate sub denumirea generala de intrerupatoare, elemente de conectare sau, pe scurt, conectoare, desi din grupa fac parte, pe langa intrerupatoarele propriu-zise, si alte aparate de conectare, ca:separatoare, comutatoare, butoane de contact etc.

Datorita cresterii numarului de functii si a complexitatii echipamentului electric al automobilului, si elementele de conectare prezinta o diversitate constructiva si functionala foarte mare, iar tratarea lor completa, evident, ar depasi cadrul prezentei lucrari.

Partile componente ale intreruptoarelor sunt: elemental de actionare; mecanismul de racordare; contactele fixe si mobile; elementele de asigurare a presiunii pe contacte, cat si diverse parti constructive, carcase, borne, garniture de etansare etc

CRITERII DE CLASIFICARE

Numarul de pozitii. Aceste aparate pot fi cu 2,3,4 sau mai multe pozitii; in primul caz se incadreaza intrerupatoarele, iar in ultimele cazuri comutatoarele. Pozitia poate fi stabilita (datorita unor elemente de blocare) sau instabila. In ultimul caz, elemental de actionare, cand este eliberat, revine automat in pozitia initiala sub actiunea unor arcuri de reducere (de exemplu, claxonul de lumini).

Numrul de borne si circuite. Intreruptorele si comutatoarele pot comanda 1,2,3 sau mai multe circuite.

Parametri electrici nominali. Elementele de conectare se clasifica in functie de valoarea tensiunii nominale (pentru 6,12 sau 24 V) si a curentului nominal.

Conectoarele de 12 V (mai ieftine) pot fi inlocuite cu cele de 24 V.

Curentul nominal prin contacte constituie un parametru foarte important in alegerea si utilizarea conectoarelor, deoarece acesta poate varia de la fractiuni de amperi la zeci sau sute de amperi (de exemplu la separatorul de baterie). De asemenea, este important sa se cunoasca daca produsul comanda circuite pur resistive, circuite inductive, sau ambele, precum si raportul in care se afla acestea.

Etanseitatea. Solutiile constructive pot fi prevazute cu sau fara elemente de etansare.

Durata de conectare. Aparatele de conectare pot fi de scurta durata (de exemplu claxonul de lumini) sau de lunga durata (luminile de pozitie, farurile etc.). In ultimul caz apar probleme de incalzire a contactelor.

Modul de actionare. Itreruptorele pot fi actionate hidraulic, pneumatic, electromagnetic sau mecanic.

In primele doua cazuri actionarea se realizeaza prin variatia presiunii din diferite circuite hidraulice (de exemplu : conectorul presiuni de ulei, intreruptorul de stop frana etc.)sau pneumatice (de exemplu conectorul A V F la autocamioanele ROMAN ).

Acionarea electromagnetica se realizeaza cu ajutorul unor relee sau electro magneti (de exemplu, releul de conectare a demarorului ).

Intreruptoarele mecanice pot fi actionate manual, cu piciorul (de exemplu, schimbatorul de faze al autoturismelor MOSKVICI, VOLGA, TRABANT, autocamioanele CARPATI, BUCEGI etc.) sau prin deplasare unor organe ale automobilului (de exemplu: maneta sau pedala de frana, butonul de soc etc.).

Majoritatea intreruptoarelor sunt cu actionare manuala, si ele, la randul lor, pot fi impartite in urmatoarele categorii:

--intreruptoarele rotative, care pot fi actionate prin manere sau chei. In ultimul caz intreruptorul este prevazut, de regula cu mecanism Yalle, in scopul asigurarii securitatii automobilului. Acestea realizeaza un numar mare de pozitii de comutare;

--intreruptorele axiale, acionate prin tragere. Ele au de obicei 2 sau 3 pozitii (lumini pozitie, bord si faruri). Exista si intreruptoare care, pe langa miscare axiala a butonului in scopul comutarii diverselor circuite, au posibilitatea ca, prin rotirea butonului, sa realizeze variatia unei rezistente (reostat), in scopul reglarii intensitatii luminoase a lampilor de bord. Datorita proeminentelor dure ale butoanelor, exista tendinta ca acestea sa fie inlocuite cu intreruptore cu clapeta;

--intreruptoarele basculante, care pot fi de tipul cu tija (parghia de actionare) sau cu clapeta de actionare, ultimele fiind numite, in mod curent, "intreruptoare tip cumpana ". Acestea au, de obicei, doua sau trei pozitii si mai rar patru. Intreruptoarele basculante actionate prin parghie se monteaza de regula pe butucul volanului, iar intrerupoarele cumpana (sau blocul de intreruptoare cumpana) se monteaza pe panoul bordului.

--intruptoarele combinate, care inglobeaza in acelasi produs mai multe intreruptoare, fiind prevazute cu mai multe elemente de actionare, de regula , cu tije basculante sau cu combinate (de exemplu semnalizarea schimbarii directiei, comanda luminilor de pozitie, luminilor de drum si de intalnire, semnalizarea sonora si luminoasa

Functiile indeplinite pe automobil. Din acest punct de vedere, diversitatea intreruptoarelor este mare, rolul lor fiind in funcie de circuitul sau de grupa de circuite comandate, precum si de schema de comutatie pe care o realizeaza in circuitul respective. Principalele tipuri de intreruptoare, clasificate dupa criteriul functiunii, vor fi analizate in sub capitolul care urmeaza.

Utilizarea intreruptoarelor in circuite

Separatoarele de baterie se amplaseaza pe circuitul principal, in imediata apropiere a bateriei sau pe traseul baterie-demaror si sunt conectate, mai frecvent, intre borna ,,-" a bateriei si masa. Cu ajutorul separatorului se realizeaza scoaterea de sub tensiune a intregii instalatii electrice in timpul stationarilor mai indelungate, eliminand astfel posibilitatea de aparitie accidentala a unor scurtcircuite in perioada de stationare, si fiind utile totodata si ca dispozitiv antifurt. Separatoarele se dimensioneaza pentru curenti de 250-400 A, iar curentul de scurta durata (5 sec) admis este de ordinal sutelor si miilor de amperi;

Intreruptoaarele principale sunt actionate cu cheie prin intermediul unui mecanism Yalle, denumite comutatoare cu cheie de contact sau, pe scurt, ,,cheie de contact". Ele conditioneaza de regula alimentarea mai multor circuite, si anume: instalatia de aprindere, aparatele de bord, sistemul de semnalizare, de pornire si alimentarea circuitului de excitatie al alternatorului lau nele instalatii. Constructia comutatoarelor cu cheie de contact a fost prezenta in capitolul 19 din manualul pentru anii I si II. La motoatele diesel, intreruptoarele principale mai sunt prevazute cu o pozitie suplimentara pentru preincalzirea inaintea pornirilor la rece (system cu bujii incandescente sau system cu termoinjector). La unele constructii , intreruptorul principal este completat cu un buton pentru conectarea releului demarorului (de exemplu, cheia tip 4 BC 2 de pe autocamioanele CARPTI si BUCEGI).

Comutatoarele pentru lumini servesc la conectarea urmatoarelor circuite:

a.       lumini de pozitie si gabarit, lampa numarului de inmatriculare si iluminarea aparatelor de bord;

b.      lumini de intalnire (faza mica);

c.       lumini de drum (faza mare).

Ele au de obicei trei sau patru pozitii, realizand:

--pozitia 0 -- nu se stabileste nici un contact;

--pozitia 1 -- se alimenteaza circuitele a. din aliniatul precedent ;

--pozitia 2 -- se alimenteaza circuitele a. + b.;

--pozitia 3 -- se alimenteaza circuitele a. + c..

Actionarea comutatorului se realizeaza prin rotire (OLTCIT), prin bascularea (in stanga - dreapta) parghiei (FIAT LADA) sau prin bascularea si rotirea parghiei (PEUGEOT, RENAULT, DACIA). In ultimul caz, la actionarea axiala a parghiei se conecteaza semnalizare sonora, iar prin actionarea in sus a manetei se conecteaza, pentru scurt timp, semnalizarea (claxonul) de lumini;

Comutatoarele pentru semnalizarea directiei servesc la la alimentare circuitului de semnalizare a schimbarii directiei. Ele sunt de tipul basculant, cu tija de actionare si cu trei pozitii: dreapta, mijloc si stanga.

In figura 4,3 este prezentat comutatorul combinat tip P-135 de de semnalizare a schimbarii directiei si a luminii farurilor care echipeaza autoturismele FIAT, LADA, precum si schema de functionare a dispozitivului de readucere automata a manetei in pozitia initiala. Comutatorul se fixeaza pe suportul superior al coloanei volanului 17, prin intermediul a doua suruburi.

La partea superioara a corpului 7, turnat din metal plastic, se fixeaza doua placi - 29 si 30 - din textolit, prevazute cu contacte din cupru, iar la partea inferioara sunt fixate, prin nituire, lamella 18 cu contact mobil si borna, lamella 28 cu contact fix si borna pentru conectarea -prin intermediul stiftului 27 - a semnalizarii (claxonului)de lumini a fazei lungi. Doua manete (parghii), 1 - pentru semnalizarea schimbari directiei si 2 - pentu luminile farurilor, se rotesc pe axul (boltul) metallic 4, preset in corpul comutatorului.

Partea superioara a axului se fixeaza prin intermediul placii 3 si al unei sigurante elastice. Fiecare maneta are trei pozitii de fixare (asigurare), care se realizeaza cu ajutorul bilelor 23 si arcurilor 22, care patrund in lacasurile corespunzatoare din corpul 7.

Comutatorul este prevazutcu un dispozitiv de readucere automata a manetei in pozitia initiala, respective de deconectare a circuitului de semnalizare dupa luarea virajului. Dispozitivul este format din platoul circular de antrenare 10 din material plastic, clichetul 11 cu arc, saiba elastica 13 si sectorul 16, prevazut cu proeminentele 15. Saiba elastica se monteaza pe sector si are doua iesinduri (prelungiri) 19 care intra in degajarile corespunzatoare din sector. Intre iesindurile saibei se afla gheara 12, curbata in jos, in orificiul careia se roteste axa clichetului 11. Clichetul din material plastic este tras in jos de arcul 14 si poate sa se deplaseza in sus si in jos.

In afara de aceasta, clichetul poate sa se roteasca in jurul axei sale. Platoul de antrnare 10 este prevazut cu doua iesiduri 9, care patrund in degajarile butucului volanului, astfel ca la rotirea volanului, impreuna cu el se roteste si platoul de antrenare.

Dispozitivul functioneaza in felul urmator: in pozitia neutra (de mijloc) a manetei 1 iesindurile (prelungirile) saibei elastice se afla situate in adinciturile sectorului, iar clichetul 11 este tras in jos de arc. La rotirea volanului, iesindurile inferioare 9 ale platoului de antrenare trec peste clichet fara sa-l antreneze.

La revenirea volanului in pozitia initiala, unul dintre iesindurile inferioare 9 ale platoului de antrenare agata capatul superior al clichetului (iesit in sus), rotindu-l in jurul axei sale. Capatul inferior al clichetului se sprijina pe proeminenta (dintele) 15 al sectorului si roteste sectorul, iar impreuna cu el, prin intermediul cepului 5, roteste maneta 1 in pozitia initiala (de mijloc), iar ca urmare, circuitul de alimentare a lampilor de semnalizare a schimbarii diretiei se intrerupe.

In partea de sus a figurii 4,3 este prezenata placa cu contacte si bornele aferente ale comutatorului combinat tip P-135. Contactul 20 alimenteaza circuitul de semnalizare a virajului spre stanga, contactul 21 alimenteaza circuitul de semnalizare spre dreapta, iar alimentare comutatorului de semnalizare a schimbarii directiei se face prin contactul central (nenumerotat, aflat intre contactele 20 si 21). Comutatorul central de lumini se alimenteaza prin contactele 25, faza mare - prin contactul 24, iar faza mica - prin contactul 26 si prin bornele respective.

Dot in figura 4,3 se prezinta alimentarea intrerupatorului claxonului care este asigurata prin intermediul conductorului 31, prevazut cu arcul 32, si al lamelei 8.

Intreruptoarele (butoanele) claxoanelor servesc la alimentarea avertizoarelor acustice. In majortatea cazurilor, se monteaza in centrul volanului, fiind actionate prin buton (CARPATI, BUCEGI etc.), parghie (LADA etc.). De asemenea, ele pot fi incluse in comutatoarele combinate pentru comanda iluminatului si semnalizarii (DACIA-1300, 1310, 1410, SKODA - 105 S, 120 LS etc.).

Atunci cand sunt montate in centrul volanului, acesta fiind un element rotitor, legatura electrica se realizeaza printr-un conductor cu lamela de contact sau printr-un contact alunecator (perie +inel colector). Astfel, pe butucul volanului sunt fixate prin nituire doua inele de contact: inelul inferior 2 si inelul superior 5, legate (electric si mechanic) intre ele prin intermediul niturilor. De inelul inferior 2, se sprijina prin intermediul arcului 32contactul lamellar 8, prin care se transmite curentul de la claxoane. La partea superioara a butucului volanului, prin intermediul a trei suruburi 7 cu arcurile 10, se monteaza butucul, cu inelul de contact 6, legatura intre ele facandu-se prin intermediul unei nervuri de rezistenta.