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CURSO DE CAMINHÕES ELÉTRICOS KOMATSU
Modelo 830E-AC
Instrutor : Engenheiro Elétrico Rogério Costa
Elaborado por Wellington Mitsuda, Rogério Costa e Carlos A. Nakagawa
Funcionamento do sistema de propulsão
830E-AC.
O alternador produz uma corrente alternada tri-fásica para o sistema de
propulsão. O mesmo está acoplado ao motor diesel em uma de suas
extremidades, na outra extremidade o eixo aciona um soprador de ar
para arrefecer o alternador ,painel de comando e as rodas motorizadas.
A corrente alternada tri-fásica do alternador é convertida para corrente
contínua através do Painel Retificador . O painel está montado no Grupo
de Controle e consiste em seis diodos divididos em três módulos
conectados diretamente a barra link.
A conexão entre o retificador trifásico e os inversores é feita através de
uma barra de conexão denominada barra link.
A barra link fornece energia para os Inversores. Os inversores controlam o
torque e a velocidade das rodas motorizadas. Cada inversor contém doze
interruptores eletrônicos, chamado de IGBT (Transitor Bipolar de Gatilho
Isolado). Estes interruptores ligam e desligam centenas de vezes a cada
segundo para gerar um campo magnético para mover o estator a uma
velocidade controlada pelo inversor.
O sistema se inicia com a energia da corrente alternada proveniente do
alternador. Existem dois fatores necessários para que o alternador produza
energia, rotação e excitação de campo. A rotação é fornececida pelo motor diesel
que está diretamente acoplado ao alternador portanto, uma vez que o motor está
trabalhando, o alternador está girando. A excitação é fornecida pelo painel AFSE
( Alternator Field Static Exciter)
Inicialmente a corrente flui das baterias , fazendo a excitação do alternador. Esta
excitação junto com o movimento do motor gera corrente alternada trifásica,
para a propulsão do caminhão.Quando o alternador começa a gerar tensão , o
mesmo excita o campo terciário do alternador, e esta tensão é retificada no
painel AFSE, substituindo a tensão inicial que era provida pelas baterias.
Durante o retardo, a roda motorizada passa a ser um gerador de corrente
alternada. RP1 e RP2 fecham, fazendo com que toda a potência gerada pelas
rodas seja dissipada sobre o grid de resistências. Como a potência gerada é
muito grande, estes resistores aquecem demasiadamente. Para resfria-los
são utilizados blower motors que trabalham em paralelo ao conjunto de
resistências.
CM1 e CM2 são choppers que estão na ligados diretamente ao retardo.Os
choppers são chaves eletrônicas que tem a função de controlar a
corrente que flui através das resistências de retardo tornando o retardo
mais suave.
O sistema de propulsão é constituído de
quatro grupos de componentes que iremos
explicar no decorrer deste curso.
Grupo de Controle Principal
CCL2 e CCL1 quando estás lâmpadas estão acessas indicam que a alta
tensão na barra link. As lâmpadas se acedem com tensão acima de
50VDC.
Módulo de fase positivo
Módulo de fase negativo
Fusíveis de fase
Módulos Choppers
Os contatores RP1 e RP2 fazem o acionamento do retardo do caminhão
junto com os choppers CM1 e CM2.
Contator que controla a excitação do campo
do alternador.
Capacitores para filtro para tensão DC na
barra link.
AFSE, tem a função de fazer a excitação do
alternador .
Lem , também chamados de TC , tem a
função de conversão de corrente, eliminado
a função dos shunts.
Chaves de controle
CCL2 e CCL1 quando estás lâmpadas estão acessas indicam que a
alta tensão na barra link. As lâmpadas se acedem com tensão
acima de 50VDC.
Painel de comando que agrega as duas
CPUs do sistema PSC e TCI.
Fonte de alimentação dos gates do módulos
de fases.
Fonte de alimentação do sistema .
Atenuadores de tensão resistivos.
Motor de indução trifásico AC
O motor de corrente trifásica AC , é constituído basicamente de quatro
itens principais: Carcaça , enrolamentos , rotor e o estator .
Carcaça
Enrolamentos
Rotor
Carcaça: Parte fixa do motor onde estão alojados as bobinas e o rotor
Enrolamentos: Fazem a geração do campo magnético do motor .
Rotor: Parte móvel do motor onde estão acoplados os comandos finais
Estator: É constituído pela junção da carcaça e dos enrolamentos.
Quando acionamos os interruptores SW1 e SW2 a corrente flui através dos
enrolamentos do motor, gerando assim dois pólos magnéticos (norte e sul).
Este campo magnético induz no rotor pólos magnéticos opostos, fazendo
com que o mesmo gire até a posição dos enrolamentos.
Funcionamento de um motor AC trifásico com 3
pares de pólos magnéticos, acionado por
interruptores.
Quando acionamos os interruptores SW1 e SW2 a corrente flui através dos
enrolamentos do motor, gerando assim dois pólos magnéticos (norte e sul).
Este campo magnético induz no rotor pólos magnéticos opostos, fazendo
com que o mesmo gire até a posição dos enrolamentos.
Em seguida desligamos SW1 e SW2 e ligamos SW3 e SW4, fazendo assim
o mesmo processo anterior, desta forma fazemos com que o rotor gire
para a nova posição.Como temos 6 bobinas e 12 interruptores podemos
alternar estás combinações inúmeras vezes, fazendo assim com que o
rotor gire com velocidade e torque controlados.
Posição do rotor com as chaves SW6 e SW5 ligados.
Ao ligarmos novamente SW1 e SW2 o rotor volta a sua posição inicial,
terminando assim uma volta completa.
Inversores
Como visto no capitulo anterior, um motor de corrente alternada pode
funcionar através de interruptores. Estes interruptores são chamados de
inversores. Para fazermos o chaveamento e transformar a corrente
continua em corrente alternada, são necessários 6 interruptores sendo 3
negativos (down side) e 3 positivos (up side)
Desta forma podemos alternar os interruptores criando pólos magnéticos
( norte e sul ) alternados no motor. O inversor pode controlar a velocidade
e torque do motor .
Como discutido anteriormente, cada roda motorizada de corrente
alternada é controlada por um inversor. Aqui podemos ver que o inversor
possui 6 interruptores, 3 superiores (positivo) e 3 inferiores (negativo).
Fechando um interruptor superior e inferior, podemos direcionar a
corrente em ambas as direções através de várias bobinas.
Como discutido anteriormente, cada roda motorizada de corrente
alternada é controlada por um inversor. Aqui podemos ver que o inversor
possui 6 interruptores, 3 superiores (positivo) e 3 inferiores (negativo).
Fechando um interruptor superior e inferior, podemos direcionar a
corrente em ambas as direções através de várias bobinas.
Nenhum par de interruptores que estejam em série SW1 e SW2 ou SW3 e
SW4 ou SW5 e SW6 podem ser acionados simultaneamente; caso isto
ocorra, haverá um curto-circuito, causando danos ao equipamento.
Caso dois interruptores da mesma coluna sejam acionado
simultaneamente, ocorrerá um curto circuito no sistema, causando sérios
danos, para que isto não ocorra existem em todas as linhas fusíveis de
fase ultra-rápido que se queimam caso isto ocorra.
Para se controlar o motor de corrente alternada, é necessário que as
interruptores abram e fechem muitas vezes por segundo. Como os
interruptores mecânicos são muito lentos para isso, são utilizados
interruptores eletrônicos, chamados de IGBTs ( Transistor Bipolar de
Gatilho Isolado )
Para que os IGBTs possam ligar e desligar é necessário que os mesmos
recebam um pulso de disparo.Este pulso é provido por um gate driver ( Drive
de disparo). Para que os IGBTs liguem ( fechem ) é enviado um pulso de
+15VDC; e para que os IGBTs desliguem (abram ) é enviado um pulso de –
15VDC. O conjunto formado pelos IGBTs e os Gate Drivers são chamados de
módulo de fase.
O gate drive power converter fornece 100VAC, 25kHz através de conector
CN1 para o Gate Driver possa acionar os IGBTs. O comando para ligar e
desligar os IGBTs e enviado para o Gate Driver através do painel FL375
ICP ( Interface Control Panel ) este sinal é enviado através de cabos de
fibra óptica.
O módulo de fase positivo está conectado ao lado positivo da barra link,
o mesmo é alimentado pelo Gate Drive Power Supply e recebe
comandos do painel FL375 através de fibra óptica. Tensão máxima
admissível 1400 volts, corrente máxima 1175 amperes.
O módulo de fase positivo está conectado ao lado positivo da barra link, o
mesmo é alimentado pelo Gate Drive Power Supply e recebe comandos do
painel FL375 através de fibra óptica. Tensão máxima admissível 1400 volts,
corrente máxima 1175 amperes.
Aqui temos um par de módulos de fases conectados entre si. A corrente
passa através de PF1 e PF2 (fusíveis de fase)e flui através do coletor para o
emissor do transistor. O sinal de comando é enviado através do gate driver
e um sinal de retorno é enviado para o gate driver power supply indicando
a posição do gate driver.
O sinal para o módulo de fase, e enviado do painel ICP FL375 através da
fibra ótica azul. A fibra óptica de cor cinza envia o sinal do módulo de fase
para o painel ICP FL375 indicando a atual situação do módulo de fase.
O gate drive power converter fornece 100VAC e 25kHz para cada um dos
módulos de fases e Choppers, como pode ser visto na figura abaixo.
Todas as fibras ópticas vem do painel ICP FL375 para o módulo de fase. Retire a
fibra óptica vermelha e cinza uma de cada vez do conector cinza do módulo de
fase. Observe que o mesmo deve estar indicando uma luz vermelha; caso isto
não ocorra o módulo de fase deve ser trocado. Para este teste a bateria e todos
os disjuntores do Gate Drive Power Converter devem estar ligados.
Os quatro choppers módulos .Como já vimos anteriormente, tem a função
de produzir o retardo do caminhão, junto com os contatores RP1 e RP2.
Durante a operação de retardo as rodas motorizadas são convertidas para
geradores de corrente alternada. Esta corrente é retificada através dos
inversores conectados através da barra link. Esta corrente é dissipada nas
resistências de retardo através do acionamento dos contatores RP1 e RP2
e dos choppers CM1 e CM2.
Durante o retardo os choppers podem abrir até 200 vezes por segundo,
durante o tempo de abertura e fechamento alta tensão negativa pode fluir
através dos IGBTs, causando danos nos mesmos.
Para que isto não ocorra dos Diodos de Chopper CD1 e CD2 atuam como
amortecedores em torno dos conjuntos de resistências, evitando assim
que a alta tensão negativa flua através dos IGBTs.
A tensão alternada proveniente do alternador é convertida diretamente para
corrente contínua através de um conjunto diodos RDA, RDB e RDC.
montados diretamente sobre a barra link. Cada conjunto é formado por dois
diodos.
O retificador principal consiste em 6 diodos / módulos dissipadores de calor.
Em caso de suspeita de falha pode ser testada com um multímetro ou teste
de diodo para verificar os diodos individuais. Cada diodo deve medir apenas
alguns ohms na direção da flecha, mas você pode constatar um circuito
aberto quando os LEDS estiverem inversos.
O filtro painel tri-fásico, são filtros tipo RC que protege o Retificador
Principal de picos de corrente. Possui seis resistores e três capacitores.
Uma falha neste painel pode resultar em uma falha no retificador principal.
O filtro painel é conectado no retificador principal de modo que coloque um
um circuito em série de resistor/capacitor entre cada um dos três caminhos
para os diodos, protegendo-os de danos causados por picos de corrente.
Para testar o filtro painel, recomenda-se testar cada um dos segmentos
individualmente, o que pode ser feito desconectando-se um dos terminais
(A, B ou C). Em seguida, conecte um VOM entre os terminais conectados.
Ao se medir a resistência entre dois terminais, a leitura inicial será de 50;
entretanto, o capacitor C3 começará a carregar-se imediatamente,
aumentando a impedância e o valor da resistência medida. Repita este teste
para os outros dois segmentos.
O painel de resistências terra consiste de oito resistores de 375, que são
conectados em série na barra link. Junto com os resistores GRR9 e GRR10,
este painel é utilizado para detectar fuga de corrente pelo terra, condição
denominada “Ground Fault”
Sem um caminho para o terra, não haverá corrente passando pelos oito resistores
GRR, já que o potencial para o terra será o mesmo nas duas extremidades do
conjunto de resistores. Caso ocorra uma fuga de corrente pelo terra, um sinal
será enviado aos pinos 23 e 9 do conector B do painel FL375, gerando um código
2 no painel de diagnóstico e causando a perda de potência de propulsão e
retardo.
Uma tensão superior a 6,11V entre CNB-23 e CNB-9 no painel FL375 faz com
que o sistema de controle registre uma falha “NO POWER”, impedindo a
propulsão e o retardo. Esta queda de tensão ocorrerá quando a fuga de
corrente for superior a 611mA a 1000V ou 180mA a 1400V.
O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma
corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram-
se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores
(TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery
boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma
corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram-
se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores
(TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery
boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma
corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram-
se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores
(TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery
boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma
corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram-
se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores
(TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery
boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma
corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram-
se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores
(TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery
boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma
corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram-
se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores
(TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery
boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma
corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram-
se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores
(TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery
boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
Dentro da caixa do AFSE encontram-se dois diodos e quatro SCRs. Estes
componentes formam o circuito retificador (SCR1 / SCR2 e D1 / D2), o circuito de
proteção do campo do alternador (SCR4) e o SCR do circuito do battery boost
(SCR3). Sob a tampa encontram-se quatro capacitores que, junto com os quatro
resistores no topo, formam os quatro circuitos de amortecimento, cada um deles
constituído por um capacitor e um resistor.
Tensão AC vinda do enrolamento terciário do alternador vai para os dois
barramentos no lado direito do AFSE. A saída DC retificada resultante
encontra-se entre os terminais centrais do lado esquerdo e direito do painel.
O terminal superior esquerdo é a ligação para o terra
Existem dois módulos de disparo do gate (GFM) no AFSE. A potência de
operação da bateria é aplicada aos terminais +25V e GND em cada um dos
GFMs. Sinais de controle na forma de pulsos são aplicados aos dois GFMs do
painel de controle PSC para os terminais +2 e –1.
A função do AFSE e dos circuitos associados é fornecer uma potência de
excitação ao campo do alternador. Ao dar a partida no motor, o alternador
começa a girar; entretanto, como ainda não há corrente de campo, a saída é
zero. Quando o painel de controle FL375 detecta a velocidade do motor, este
causa o fechamento do contactor FG e do relé GFR.
Quando o painel de controle FL375 detecta a velocidade do motor, este envia um
sinal SCR3CMD para o circuito do battery boost, fechando o gate SCR3. Assim,
40-50A de corrente vindos da bateria fluem para o campo do alternador por
aproximadamente um segundo, quando SCR3CMD é desligado e SCR3 se abre,
devido ao potencial do enrolamento terciário do alternador ter se tornado maior
que o potencial da bateria.
A saída do retificador é controlada pelos pulsos disparados do FL275 para os
terminais +2 e –1 dos módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2). Os pulsos
são amplificados em 2x pelos GFMs e enviados pelos transformadores T1A e
T1B para os gates de SCR1 e SCR2. Os SCRs são ligados pelos pulsos, de forma
que quanto mais longo o pulso, maior o tempo que o SCR fica ligado.
Quando a corrente da bateria começa a percorrer o campo do alternador, este
começa a produzir uma saída. A maior parte é uma saída AC trifásica para o
retificador principal; entretanto, uma saída AC secundária do enrolamento
terciário é aplicado ao retificador de ponte de diodos, que causa um aumento da
tensão aplicada no campo do alternador e, conseqüentemente, um aumento da
saída do alternador.
Assim, o nível de saída do alternador continua se elevando até que o terciário
possa fornecer toda a potência necessária ao AFSE. Neste momento, o
circuito do battery boost desliga o gate para SCR3, desligando o SCR e
cessando o fluxo de corrente da bateria para o campo do alternador até a
próxima vez que for dada a partida no sistema.
O crowbar circuit protege o campo do alternador de picos de voltagem. Se um
pico de tensão entre os teminais K e A for superior a 1500 V, o SCR4 é ligado por
um sinal de gate do terminal G, protegendo o campo do alternador. O SCR
somente é ligado enquanto o pico estiver acima de 1500 V, que geralmente é da
ordem de milisegundos. TSI é um thermistor que monitora a temperatura do AFSE,
cuja saída vai para a interface do painel de controle FL375.
O painel filtro de linha da bateria remove as voltagens transientes
normalmente presentes na linha da bateria. Ele também filtra qualquer ripple
que esteja presente quando as baterias não estão em operação.
A potência bruta da bateria é aplicada entre os terminais B11A (B+) e B-
(Gnd). A saída filtrada encontra-se no terminal BF+, referente ao terra (DBF
não é utilizado).
Um battery hold up capacitor (BFC), externo ao painel, é conectado em
paralelo ao capacitor C2 no painel. Este capacitor de 120,000mF, mostrado na
página seguinte, mantém o fornecimento de potência da bateria para o
circuito de controle em caso de perda intermitente das baterias.
BFC, battery hold up capacitor – 120,000mF, 75V tem a função de manter a
tensão de bateria durante a partida do motor.
O painel da fonte fornece cinco tensões reguladas para diversos dispositivos no
grupo de controle. A potência da bateria é aplicada aos dois terminais no lado
esquerdo do painel. As saídas reguladas se encontram no conector da direita.
Quando acesos, os cinco LEDs sob o conector indicam que suas respectivas
saídas estão corretas e a fonte está funcionando adequadamente.
A saída regulada de +5V fornece às outras placas do painel de controle da
interface 17FL375 a sua tensão lógica digital. Também fornece +5V para o Display
de informação de diagnóstico (DID). +15V e –15V são fornecidos ao painel DID
para sua operação. Os +15V também são fornecidos à cabine para alimentar os
instrumentos e como tensão de referência para os pedais de aceleração e retardo
e o reostato de controle de velocidade.
O conversor de potência do gate drive alimenta o controle dos gate drivers
nos módulos de fase. As conexões de entrada e saída se dão pelo conector
J1 no topo do painel.
O painel GDPC recebe alimentação da bateria e a converte em duas saídas de
100VAC e 25 kHz. Uma saída é protegida por um circuit breaker (CB1) e fornecida
aos seis módulos de fase no Inversor 1 e para o módulo chopper 1 e módulo do
diodo do chopper 1. A outra saída é protegida pelo CB2 e é fornecida aos seis
módulos de fase no inversor 2 e para o módulo chopper 2 e módulo do diodo do
chopper 2.
Módulos de atenuação de tensão (VAMs) são utilizados para monitorar as
tensões AC e DC, atenuá-las e enviá-las para o painel FL375 IFC. São
utilizados dois tipos de VAMs: o painel 17FM702 pode atenuar quatro
tensões diferentes, enquanto o 17FM681 pode lidar apenas com três tensões.
O VAM 17FM702 recebe feedbacks de alta voltagem do circuito de potência,
realiza uma redução de 200:1 e envia o sinal resultante para o painel de
controle FL375 (IFC). As entradas de alta tensão são aplicadas nos terminais
VH, no topo do módulo. As saídas com a tensão reduzidas são enviadas
através do conector na parte inferior do painel.
Existem dois VAMs modelo 17FM702 no sistema de controle. O VAM1 monitora
as tensões de entrada da roda motorizada nº 1 e o VAM 2 monitora as tensões
de entrada da roda motorizada nº 2. As entradas de alta voltagem (VH) são
reduzidas para baixa voltagem (VL) e enviadas pelo conector para o painel de
controle FL375.
O VAM 17FM681 recebe feedbacks de alta voltagem do circuito de potência,
realiza uma redução de 200:1 e envia o sinal resultante para o painel de
controle FL375 (IFC). As entradas de alta tensão são aplicadas nos terminais
VH, no topo do módulo. As saídas com a tensão reduzidas são enviadas
através do conector na parte inferior do painel.
Existem dois VAMs modelo 17FM681 no sistema de controle. O VAM3 monitora
as tensões trifásicas do alternador e a tensão retificada do link DC. O VAM4
monitora a tensão terciária do alternador, a tensão do campo do alternador e a
tensão do blower da caixa de resistências.
O painel de resistências de descarga do filtro (FDR) é utilizado para
descarregar o link quando o sistema é descarregado. É o mesmo painel de
resistências mostrado na unidade 8, contendo 8 resistores de 375 e 275W
conectados em série para uma impedância total de 3000  . O painel é
conectado entre os barramentos DC positivo e DC negativo.
O painel de resistências de descarga do filtro (FDR) é utilizado para
descarregar o link quando o sistema é descarregado. É o mesmo painel de
resistências mostrado na unidade 8, contendo 8 resistores de 375 e 275W
conectados em série para uma impedância total de 3000  . O painel é
conectado entre os barramentos DC positivo e DC negativo.
O fusível da bateria (BATFU), P/N 41A296321BEP1, é um dispositivo de 32V
DC e 50A. Tensão não-filtrada B+ vinda da bateria é aplicada ao interruptor da
chave e ao interlock do relé do painel de controle (CPR). O fusível não fica em
série com o interruptor da chave; portanto, não interfere no circuito do
mesmo.
Existem fusíveis de fase, P/N 41A296321BSP1. São dispositivos de 1800V DC e 800A.
CF1 e CF2 são conectados entre cada um dos dois diodos chopper e o elo positivo.
Os outros fusíveis de fase são utilizados aos pares. PF1A1 e PF1A2 são conectados
em paralelo entre o módulo de fase PM1A+ e o link DC positivo. PF1B1 e PF1B2,
PF1C1 e PF1C2, PF2A1 e PF2A2, PF2B1 e PF2B2 e PF2C1 e PF2C2 são conectados,
respectivamente, a PM1B+, PM1C+, PM2A+, PM2B+ E PM2C+.
Apesar de haver apenas um fusível em série com cada um dos diodos do
chopper, note que há dois fusíveis em paralelo ligados em série com cada um
dos módulos de fase. Estes fusíveis devem ser substituídos aos pares, não
podendo ser comprados individualmente. O fusível com nº de peça
41A296321BSP1 é, na verdade, um conjunto com dois fusíveis.
Existem dez capacitores do filtro de linha, P/N 41A296302CDP2 estão conectados
ao Inversor 1 e inversor 2, em paralelo com o link DC . Cada um dos capacitores
são de 2700F e são utilizados para filtrar a voltagem DC no link.
A caixa de resistências contém 14 resistores (RG) e um blower (BM1). Os
resistores são utilizados para dissipar o calor gerado pela corrente que
passa pela roda motorizada durante o retardo. O blower serve para resfriar
os resistores. O fluxo entra pelos lados da caixa e sai pela frente e traseira.
O blower é um motor de quatro pólos DC series wound com dois
ventiladores, um em cada lado da armadura. Ele direciona o ar de
resfriamento em direções opostas, axialmente ao eixo do motor e no sentido
de afastamento do blower em cada extremidade.
O blower BM1 e BM2 são ligados em paralelo com RG1C, um resistor de
retardo dinâmico, sendo alimentado pela tensão existente neste resistor
durante o retardo. Sua potência nominal é de 65HP a 3500rpm.
Revisão
Painel de LEDs e Interruptores
O ICP (painel de controle integrado) é um computador que monitora e
controla a operação do caminhão. Ele é constituído de sete placas de
circuito impresso dentro do painel e uma placa, a de fibra óptica, fora do
painel. Existem seis conectores no topo pelos quais passam os sinais de
controle que entram e saem do painel.
O PSC (Controlador do Sistema de Propulsão) controla os níveis de potência no sistema,
monitorando níveis de corrente e tensão, sinais de velocidade e posições de interruptores e
contactores.
O TCI (Interface de Controle do Caminhão) monitora os controles do operador e diversas respostas,
para dessa forma comandar os vários modos de operação (propulsão, retardo, coast, etc.)
O Inversor monitora e controla a potência fornecida à roda motorizada pelos inversores. O controle
é feito através de sinais em fibra óptica.
A placa da CPU (Unidade de Processamento Central) 17FB174 é a placa com
o microprocessador que toma as decisões necessárias para controlar o
sistema de propulsão, recebendo entradas digitais da placa FB104 e sinais
analógicos da placa FB173. Analisando estes dados de entrada, a placa envia
sinais de controle para a FB104 e a FB173.
Placa de E/S (entrada e saída) digital recebe vários sinais de resposta
digitais de 28V, converte-os para 5V e os envia para a placa da CPU. Sinais
digitais de 5V vindos da placa da CPU são enviados à placa de E/S digital,
reconvertidos para 28V e enviados para alimentar luzes, relés, etc.
A placa de E/S digital analógico PSC recebe diversos sinais analógicos,
converte-os para sinais digitais e os envia para a placa da CPU. Os sinais
digitais da placa da CPU são reconvertidos para analógico e enviados.
A placa de CPU 17FB174 contém o microprocessador que controla a
operação do caminhão, recebendo sinais digitais da placa FB104 e sinais
analógicos da placa FB160. Analisando estes sinais, o microprocessador
envia sinais de controle de volta para estas placas.
A placa de E/S analógico 17FB160B2 recebe sinais analógicos, converte-os
para sinais digitais e os envia para a placa da CPU 17FB174B1. Os sinais
digitais da placa da CPU são reconvertidos para analógico e enviados.
Cartão de controle de disparo do inversor 17FB179
A placa de E/S digital 17FB104B2 recebe sinais de operação digitais,
converte-os para 5V DC e os envia para a placa da CPU. Também recebe
sinais digitais da placa da CPU e os reconverte para B+ antes de reenviá-los.
Cartão de conversão dos sinais de fibra óptica
O Display de Informação de Diagnóstico, ou painel DID, indica as condições
de operação do caminhão e é a principal ferramenta para diagnosticar falhas.
O display de modos indica que não há falhas ativas e indica se o caminhão
está em modo de descanso, teste, pronto, propulsão, ou retardo.
A tela “Descanso” indica que o interruptor de descanso foi acionado e o
caminhão está em modo de descanso.
A tela “Teste” indica que o sistema de controle está realizando um auto-
teste.
Quando nenhuma falha está ativa, a tela de “Pronto” indica que o sistema
está OK e o caminhão está pronto para fornecer potência.
A tela “Propulsão” indica que o seletor foi movido para avante ou ré.
A tela “Retardo” indica que o caminhão foi colocado em modo de retardo ao
pressionar o pedal de retardo, entrando em controle da velocidade de retardo
ou overspeed retarding.
Quando falhas forem registradas, a mais recente será exibida. Neste exemplo
há um código 28 com um sub-código 0. O código 28 indica um problema no
conector CNI/CNENG. A tela também indica que existem no total 3 eventos
ativos e armazenados. Para informações mais detalhadas deve-se pressionar
o botão F1.
O novo painel DID permite ao pessoal de manutenção realizar o teste do load
box e dos capacitores, assim como verificar as configurações do software.
Quando a tecla F4 é pressionada, o menu de testes aparece.
Sensores
O sensor de temperatura ambiente (AMBTS) mede a temperatura do ar de
resfriamento, estando localizado na parte de trás do grupo de controle, conforme
mostrado na unidade 3. O sistema de controle utiliza este sinal, junto com as
informações de velocidade do blower e pressão barométrica, para calcular a
capacidade de resfriamento do sistema do blower. A impedância, medida entre
os terminais TA1 e TA2, deve ser de aproximadamente 100kohms a 25 ºC.
O sensor de pressão barométrica (BAROP) também está localizado na parte
frontal do grupo de controle. É utilizado junto com o sensor de temperatura
ambiente para calcular a capacidade de resfriamento do ar a várias altitudes. Com
5V DC aplicados entre o fio de entrada (vermelho) e o fio terra (preto), a saída
nominal deve ser de aproximadamente 0,5V DC entre o fio de saída (verde) e o fio
terra.
O sensor de rotação da roda motorizada (SS1 e SS2) consiste de um ímã
permanente com uma bobina de fio enrolado em sua volta. Este sensor
mede a velocidade da armadura detectando os 300 dentes na engrenagem
montada no eixo. Conforme cada dente passa sob o ímã, um pico de
voltagem é induzido na bobina que se encontra em volta do ímã.
O sensor de velocidade da roda está instalado na extremidade de cada roda
motriz e fornece um sinal em freqüência AC para o painel ICP. Este sensor
detecta a velocidade de rotação de engrenagem montada no eixo do rotor.
Existem também dois sensores idênticos nas rodas dianteiras. A comparação
entre as velocidades das rodas dianteiras e traseiras permite que o sistema
controle detecte e corrija escorregamentos e patinações das rodas.
O sensor de rotação do motor (ESS) produz um sinal de freqüência
variável que permite ao painel IFC monitorar a velocidade do motor.
O sensor de rotação do motor (ESS) está montado no alternador, atrás do
ventilador. Consiste em um pick-up magnético que mede a rotação do
motor. O espaço entre o sensor e a face da engrenagem dentada é
ajustado rosqueando-se o sensor até entrar em contato com o dente e
então voltando 1/4 de volta para trás.
Fim até outro dia !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Senhores
Muita paz e muitas
benção de Deus ,
obrigado pela sua
participação

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  • 1. CURSO DE CAMINHÕES ELÉTRICOS KOMATSU Modelo 830E-AC Instrutor : Engenheiro Elétrico Rogério Costa Elaborado por Wellington Mitsuda, Rogério Costa e Carlos A. Nakagawa
  • 2. Funcionamento do sistema de propulsão 830E-AC.
  • 3. O alternador produz uma corrente alternada tri-fásica para o sistema de propulsão. O mesmo está acoplado ao motor diesel em uma de suas extremidades, na outra extremidade o eixo aciona um soprador de ar para arrefecer o alternador ,painel de comando e as rodas motorizadas.
  • 4. A corrente alternada tri-fásica do alternador é convertida para corrente contínua através do Painel Retificador . O painel está montado no Grupo de Controle e consiste em seis diodos divididos em três módulos conectados diretamente a barra link.
  • 5. A conexão entre o retificador trifásico e os inversores é feita através de uma barra de conexão denominada barra link.
  • 6. A barra link fornece energia para os Inversores. Os inversores controlam o torque e a velocidade das rodas motorizadas. Cada inversor contém doze interruptores eletrônicos, chamado de IGBT (Transitor Bipolar de Gatilho Isolado). Estes interruptores ligam e desligam centenas de vezes a cada segundo para gerar um campo magnético para mover o estator a uma velocidade controlada pelo inversor.
  • 7. O sistema se inicia com a energia da corrente alternada proveniente do alternador. Existem dois fatores necessários para que o alternador produza energia, rotação e excitação de campo. A rotação é fornececida pelo motor diesel que está diretamente acoplado ao alternador portanto, uma vez que o motor está trabalhando, o alternador está girando. A excitação é fornecida pelo painel AFSE ( Alternator Field Static Exciter)
  • 8. Inicialmente a corrente flui das baterias , fazendo a excitação do alternador. Esta excitação junto com o movimento do motor gera corrente alternada trifásica, para a propulsão do caminhão.Quando o alternador começa a gerar tensão , o mesmo excita o campo terciário do alternador, e esta tensão é retificada no painel AFSE, substituindo a tensão inicial que era provida pelas baterias.
  • 9. Durante o retardo, a roda motorizada passa a ser um gerador de corrente alternada. RP1 e RP2 fecham, fazendo com que toda a potência gerada pelas rodas seja dissipada sobre o grid de resistências. Como a potência gerada é muito grande, estes resistores aquecem demasiadamente. Para resfria-los são utilizados blower motors que trabalham em paralelo ao conjunto de resistências.
  • 10. CM1 e CM2 são choppers que estão na ligados diretamente ao retardo.Os choppers são chaves eletrônicas que tem a função de controlar a corrente que flui através das resistências de retardo tornando o retardo mais suave.
  • 11. O sistema de propulsão é constituído de quatro grupos de componentes que iremos explicar no decorrer deste curso.
  • 12. Grupo de Controle Principal
  • 13. CCL2 e CCL1 quando estás lâmpadas estão acessas indicam que a alta tensão na barra link. As lâmpadas se acedem com tensão acima de 50VDC.
  • 14. Módulo de fase positivo
  • 15. Módulo de fase negativo
  • 18. Os contatores RP1 e RP2 fazem o acionamento do retardo do caminhão junto com os choppers CM1 e CM2.
  • 19. Contator que controla a excitação do campo do alternador.
  • 20. Capacitores para filtro para tensão DC na barra link.
  • 21. AFSE, tem a função de fazer a excitação do alternador .
  • 22. Lem , também chamados de TC , tem a função de conversão de corrente, eliminado a função dos shunts.
  • 24. CCL2 e CCL1 quando estás lâmpadas estão acessas indicam que a alta tensão na barra link. As lâmpadas se acedem com tensão acima de 50VDC.
  • 25. Painel de comando que agrega as duas CPUs do sistema PSC e TCI.
  • 26. Fonte de alimentação dos gates do módulos de fases.
  • 27. Fonte de alimentação do sistema .
  • 28. Atenuadores de tensão resistivos.
  • 29. Motor de indução trifásico AC
  • 30. O motor de corrente trifásica AC , é constituído basicamente de quatro itens principais: Carcaça , enrolamentos , rotor e o estator .
  • 31. Carcaça Enrolamentos Rotor Carcaça: Parte fixa do motor onde estão alojados as bobinas e o rotor Enrolamentos: Fazem a geração do campo magnético do motor . Rotor: Parte móvel do motor onde estão acoplados os comandos finais Estator: É constituído pela junção da carcaça e dos enrolamentos.
  • 32. Quando acionamos os interruptores SW1 e SW2 a corrente flui através dos enrolamentos do motor, gerando assim dois pólos magnéticos (norte e sul). Este campo magnético induz no rotor pólos magnéticos opostos, fazendo com que o mesmo gire até a posição dos enrolamentos.
  • 33. Funcionamento de um motor AC trifásico com 3 pares de pólos magnéticos, acionado por interruptores.
  • 34. Quando acionamos os interruptores SW1 e SW2 a corrente flui através dos enrolamentos do motor, gerando assim dois pólos magnéticos (norte e sul). Este campo magnético induz no rotor pólos magnéticos opostos, fazendo com que o mesmo gire até a posição dos enrolamentos.
  • 35. Em seguida desligamos SW1 e SW2 e ligamos SW3 e SW4, fazendo assim o mesmo processo anterior, desta forma fazemos com que o rotor gire para a nova posição.Como temos 6 bobinas e 12 interruptores podemos alternar estás combinações inúmeras vezes, fazendo assim com que o rotor gire com velocidade e torque controlados.
  • 36. Posição do rotor com as chaves SW6 e SW5 ligados.
  • 37. Ao ligarmos novamente SW1 e SW2 o rotor volta a sua posição inicial, terminando assim uma volta completa.
  • 38.
  • 40. Como visto no capitulo anterior, um motor de corrente alternada pode funcionar através de interruptores. Estes interruptores são chamados de inversores. Para fazermos o chaveamento e transformar a corrente continua em corrente alternada, são necessários 6 interruptores sendo 3 negativos (down side) e 3 positivos (up side)
  • 41. Desta forma podemos alternar os interruptores criando pólos magnéticos ( norte e sul ) alternados no motor. O inversor pode controlar a velocidade e torque do motor .
  • 42. Como discutido anteriormente, cada roda motorizada de corrente alternada é controlada por um inversor. Aqui podemos ver que o inversor possui 6 interruptores, 3 superiores (positivo) e 3 inferiores (negativo). Fechando um interruptor superior e inferior, podemos direcionar a corrente em ambas as direções através de várias bobinas.
  • 43. Como discutido anteriormente, cada roda motorizada de corrente alternada é controlada por um inversor. Aqui podemos ver que o inversor possui 6 interruptores, 3 superiores (positivo) e 3 inferiores (negativo). Fechando um interruptor superior e inferior, podemos direcionar a corrente em ambas as direções através de várias bobinas.
  • 44. Nenhum par de interruptores que estejam em série SW1 e SW2 ou SW3 e SW4 ou SW5 e SW6 podem ser acionados simultaneamente; caso isto ocorra, haverá um curto-circuito, causando danos ao equipamento.
  • 45. Caso dois interruptores da mesma coluna sejam acionado simultaneamente, ocorrerá um curto circuito no sistema, causando sérios danos, para que isto não ocorra existem em todas as linhas fusíveis de fase ultra-rápido que se queimam caso isto ocorra.
  • 46.
  • 47. Para se controlar o motor de corrente alternada, é necessário que as interruptores abram e fechem muitas vezes por segundo. Como os interruptores mecânicos são muito lentos para isso, são utilizados interruptores eletrônicos, chamados de IGBTs ( Transistor Bipolar de Gatilho Isolado )
  • 48. Para que os IGBTs possam ligar e desligar é necessário que os mesmos recebam um pulso de disparo.Este pulso é provido por um gate driver ( Drive de disparo). Para que os IGBTs liguem ( fechem ) é enviado um pulso de +15VDC; e para que os IGBTs desliguem (abram ) é enviado um pulso de – 15VDC. O conjunto formado pelos IGBTs e os Gate Drivers são chamados de módulo de fase.
  • 49. O gate drive power converter fornece 100VAC, 25kHz através de conector CN1 para o Gate Driver possa acionar os IGBTs. O comando para ligar e desligar os IGBTs e enviado para o Gate Driver através do painel FL375 ICP ( Interface Control Panel ) este sinal é enviado através de cabos de fibra óptica.
  • 50. O módulo de fase positivo está conectado ao lado positivo da barra link, o mesmo é alimentado pelo Gate Drive Power Supply e recebe comandos do painel FL375 através de fibra óptica. Tensão máxima admissível 1400 volts, corrente máxima 1175 amperes.
  • 51. O módulo de fase positivo está conectado ao lado positivo da barra link, o mesmo é alimentado pelo Gate Drive Power Supply e recebe comandos do painel FL375 através de fibra óptica. Tensão máxima admissível 1400 volts, corrente máxima 1175 amperes.
  • 52. Aqui temos um par de módulos de fases conectados entre si. A corrente passa através de PF1 e PF2 (fusíveis de fase)e flui através do coletor para o emissor do transistor. O sinal de comando é enviado através do gate driver e um sinal de retorno é enviado para o gate driver power supply indicando a posição do gate driver.
  • 53. O sinal para o módulo de fase, e enviado do painel ICP FL375 através da fibra ótica azul. A fibra óptica de cor cinza envia o sinal do módulo de fase para o painel ICP FL375 indicando a atual situação do módulo de fase.
  • 54. O gate drive power converter fornece 100VAC e 25kHz para cada um dos módulos de fases e Choppers, como pode ser visto na figura abaixo.
  • 55. Todas as fibras ópticas vem do painel ICP FL375 para o módulo de fase. Retire a fibra óptica vermelha e cinza uma de cada vez do conector cinza do módulo de fase. Observe que o mesmo deve estar indicando uma luz vermelha; caso isto não ocorra o módulo de fase deve ser trocado. Para este teste a bateria e todos os disjuntores do Gate Drive Power Converter devem estar ligados.
  • 56. Os quatro choppers módulos .Como já vimos anteriormente, tem a função de produzir o retardo do caminhão, junto com os contatores RP1 e RP2.
  • 57. Durante a operação de retardo as rodas motorizadas são convertidas para geradores de corrente alternada. Esta corrente é retificada através dos inversores conectados através da barra link. Esta corrente é dissipada nas resistências de retardo através do acionamento dos contatores RP1 e RP2 e dos choppers CM1 e CM2.
  • 58. Durante o retardo os choppers podem abrir até 200 vezes por segundo, durante o tempo de abertura e fechamento alta tensão negativa pode fluir através dos IGBTs, causando danos nos mesmos.
  • 59. Para que isto não ocorra dos Diodos de Chopper CD1 e CD2 atuam como amortecedores em torno dos conjuntos de resistências, evitando assim que a alta tensão negativa flua através dos IGBTs.
  • 60. A tensão alternada proveniente do alternador é convertida diretamente para corrente contínua através de um conjunto diodos RDA, RDB e RDC. montados diretamente sobre a barra link. Cada conjunto é formado por dois diodos.
  • 61. O retificador principal consiste em 6 diodos / módulos dissipadores de calor. Em caso de suspeita de falha pode ser testada com um multímetro ou teste de diodo para verificar os diodos individuais. Cada diodo deve medir apenas alguns ohms na direção da flecha, mas você pode constatar um circuito aberto quando os LEDS estiverem inversos.
  • 62. O filtro painel tri-fásico, são filtros tipo RC que protege o Retificador Principal de picos de corrente. Possui seis resistores e três capacitores. Uma falha neste painel pode resultar em uma falha no retificador principal.
  • 63. O filtro painel é conectado no retificador principal de modo que coloque um um circuito em série de resistor/capacitor entre cada um dos três caminhos para os diodos, protegendo-os de danos causados por picos de corrente.
  • 64. Para testar o filtro painel, recomenda-se testar cada um dos segmentos individualmente, o que pode ser feito desconectando-se um dos terminais (A, B ou C). Em seguida, conecte um VOM entre os terminais conectados.
  • 65. Ao se medir a resistência entre dois terminais, a leitura inicial será de 50; entretanto, o capacitor C3 começará a carregar-se imediatamente, aumentando a impedância e o valor da resistência medida. Repita este teste para os outros dois segmentos.
  • 66. O painel de resistências terra consiste de oito resistores de 375, que são conectados em série na barra link. Junto com os resistores GRR9 e GRR10, este painel é utilizado para detectar fuga de corrente pelo terra, condição denominada “Ground Fault”
  • 67. Sem um caminho para o terra, não haverá corrente passando pelos oito resistores GRR, já que o potencial para o terra será o mesmo nas duas extremidades do conjunto de resistores. Caso ocorra uma fuga de corrente pelo terra, um sinal será enviado aos pinos 23 e 9 do conector B do painel FL375, gerando um código 2 no painel de diagnóstico e causando a perda de potência de propulsão e retardo.
  • 68. Uma tensão superior a 6,11V entre CNB-23 e CNB-9 no painel FL375 faz com que o sistema de controle registre uma falha “NO POWER”, impedindo a propulsão e o retardo. Esta queda de tensão ocorrerá quando a fuga de corrente for superior a 611mA a 1000V ou 180mA a 1400V.
  • 69. O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram- se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores (TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
  • 70. O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram- se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores (TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
  • 71. O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram- se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores (TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
  • 72. O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram- se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores (TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
  • 73. O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram- se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores (TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
  • 74. O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram- se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores (TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
  • 75. O excitador do campo estático do alternador (AFSE) 17FM 689 fornece uma corrente de excitação DC para o campo do alternador. Sobre o AFSE encontram- se os módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2), um par de transformadores (TIA e TIB), um par de módulos de LED (LED1 e LED2), um circuito de battery boost um crowbar circuit e quatro resistores de amortecimento
  • 76. Dentro da caixa do AFSE encontram-se dois diodos e quatro SCRs. Estes componentes formam o circuito retificador (SCR1 / SCR2 e D1 / D2), o circuito de proteção do campo do alternador (SCR4) e o SCR do circuito do battery boost (SCR3). Sob a tampa encontram-se quatro capacitores que, junto com os quatro resistores no topo, formam os quatro circuitos de amortecimento, cada um deles constituído por um capacitor e um resistor.
  • 77. Tensão AC vinda do enrolamento terciário do alternador vai para os dois barramentos no lado direito do AFSE. A saída DC retificada resultante encontra-se entre os terminais centrais do lado esquerdo e direito do painel. O terminal superior esquerdo é a ligação para o terra
  • 78. Existem dois módulos de disparo do gate (GFM) no AFSE. A potência de operação da bateria é aplicada aos terminais +25V e GND em cada um dos GFMs. Sinais de controle na forma de pulsos são aplicados aos dois GFMs do painel de controle PSC para os terminais +2 e –1.
  • 79. A função do AFSE e dos circuitos associados é fornecer uma potência de excitação ao campo do alternador. Ao dar a partida no motor, o alternador começa a girar; entretanto, como ainda não há corrente de campo, a saída é zero. Quando o painel de controle FL375 detecta a velocidade do motor, este causa o fechamento do contactor FG e do relé GFR.
  • 80. Quando o painel de controle FL375 detecta a velocidade do motor, este envia um sinal SCR3CMD para o circuito do battery boost, fechando o gate SCR3. Assim, 40-50A de corrente vindos da bateria fluem para o campo do alternador por aproximadamente um segundo, quando SCR3CMD é desligado e SCR3 se abre, devido ao potencial do enrolamento terciário do alternador ter se tornado maior que o potencial da bateria.
  • 81. A saída do retificador é controlada pelos pulsos disparados do FL275 para os terminais +2 e –1 dos módulos de disparo do gate (GFM1 e GFM2). Os pulsos são amplificados em 2x pelos GFMs e enviados pelos transformadores T1A e T1B para os gates de SCR1 e SCR2. Os SCRs são ligados pelos pulsos, de forma que quanto mais longo o pulso, maior o tempo que o SCR fica ligado.
  • 82. Quando a corrente da bateria começa a percorrer o campo do alternador, este começa a produzir uma saída. A maior parte é uma saída AC trifásica para o retificador principal; entretanto, uma saída AC secundária do enrolamento terciário é aplicado ao retificador de ponte de diodos, que causa um aumento da tensão aplicada no campo do alternador e, conseqüentemente, um aumento da saída do alternador.
  • 83. Assim, o nível de saída do alternador continua se elevando até que o terciário possa fornecer toda a potência necessária ao AFSE. Neste momento, o circuito do battery boost desliga o gate para SCR3, desligando o SCR e cessando o fluxo de corrente da bateria para o campo do alternador até a próxima vez que for dada a partida no sistema.
  • 84. O crowbar circuit protege o campo do alternador de picos de voltagem. Se um pico de tensão entre os teminais K e A for superior a 1500 V, o SCR4 é ligado por um sinal de gate do terminal G, protegendo o campo do alternador. O SCR somente é ligado enquanto o pico estiver acima de 1500 V, que geralmente é da ordem de milisegundos. TSI é um thermistor que monitora a temperatura do AFSE, cuja saída vai para a interface do painel de controle FL375.
  • 85. O painel filtro de linha da bateria remove as voltagens transientes normalmente presentes na linha da bateria. Ele também filtra qualquer ripple que esteja presente quando as baterias não estão em operação.
  • 86. A potência bruta da bateria é aplicada entre os terminais B11A (B+) e B- (Gnd). A saída filtrada encontra-se no terminal BF+, referente ao terra (DBF não é utilizado).
  • 87. Um battery hold up capacitor (BFC), externo ao painel, é conectado em paralelo ao capacitor C2 no painel. Este capacitor de 120,000mF, mostrado na página seguinte, mantém o fornecimento de potência da bateria para o circuito de controle em caso de perda intermitente das baterias.
  • 88. BFC, battery hold up capacitor – 120,000mF, 75V tem a função de manter a tensão de bateria durante a partida do motor.
  • 89. O painel da fonte fornece cinco tensões reguladas para diversos dispositivos no grupo de controle. A potência da bateria é aplicada aos dois terminais no lado esquerdo do painel. As saídas reguladas se encontram no conector da direita. Quando acesos, os cinco LEDs sob o conector indicam que suas respectivas saídas estão corretas e a fonte está funcionando adequadamente.
  • 90. A saída regulada de +5V fornece às outras placas do painel de controle da interface 17FL375 a sua tensão lógica digital. Também fornece +5V para o Display de informação de diagnóstico (DID). +15V e –15V são fornecidos ao painel DID para sua operação. Os +15V também são fornecidos à cabine para alimentar os instrumentos e como tensão de referência para os pedais de aceleração e retardo e o reostato de controle de velocidade.
  • 91. O conversor de potência do gate drive alimenta o controle dos gate drivers nos módulos de fase. As conexões de entrada e saída se dão pelo conector J1 no topo do painel.
  • 92. O painel GDPC recebe alimentação da bateria e a converte em duas saídas de 100VAC e 25 kHz. Uma saída é protegida por um circuit breaker (CB1) e fornecida aos seis módulos de fase no Inversor 1 e para o módulo chopper 1 e módulo do diodo do chopper 1. A outra saída é protegida pelo CB2 e é fornecida aos seis módulos de fase no inversor 2 e para o módulo chopper 2 e módulo do diodo do chopper 2.
  • 93. Módulos de atenuação de tensão (VAMs) são utilizados para monitorar as tensões AC e DC, atenuá-las e enviá-las para o painel FL375 IFC. São utilizados dois tipos de VAMs: o painel 17FM702 pode atenuar quatro tensões diferentes, enquanto o 17FM681 pode lidar apenas com três tensões.
  • 94. O VAM 17FM702 recebe feedbacks de alta voltagem do circuito de potência, realiza uma redução de 200:1 e envia o sinal resultante para o painel de controle FL375 (IFC). As entradas de alta tensão são aplicadas nos terminais VH, no topo do módulo. As saídas com a tensão reduzidas são enviadas através do conector na parte inferior do painel.
  • 95. Existem dois VAMs modelo 17FM702 no sistema de controle. O VAM1 monitora as tensões de entrada da roda motorizada nº 1 e o VAM 2 monitora as tensões de entrada da roda motorizada nº 2. As entradas de alta voltagem (VH) são reduzidas para baixa voltagem (VL) e enviadas pelo conector para o painel de controle FL375.
  • 96. O VAM 17FM681 recebe feedbacks de alta voltagem do circuito de potência, realiza uma redução de 200:1 e envia o sinal resultante para o painel de controle FL375 (IFC). As entradas de alta tensão são aplicadas nos terminais VH, no topo do módulo. As saídas com a tensão reduzidas são enviadas através do conector na parte inferior do painel.
  • 97. Existem dois VAMs modelo 17FM681 no sistema de controle. O VAM3 monitora as tensões trifásicas do alternador e a tensão retificada do link DC. O VAM4 monitora a tensão terciária do alternador, a tensão do campo do alternador e a tensão do blower da caixa de resistências.
  • 98. O painel de resistências de descarga do filtro (FDR) é utilizado para descarregar o link quando o sistema é descarregado. É o mesmo painel de resistências mostrado na unidade 8, contendo 8 resistores de 375 e 275W conectados em série para uma impedância total de 3000  . O painel é conectado entre os barramentos DC positivo e DC negativo.
  • 99. O painel de resistências de descarga do filtro (FDR) é utilizado para descarregar o link quando o sistema é descarregado. É o mesmo painel de resistências mostrado na unidade 8, contendo 8 resistores de 375 e 275W conectados em série para uma impedância total de 3000  . O painel é conectado entre os barramentos DC positivo e DC negativo.
  • 100. O fusível da bateria (BATFU), P/N 41A296321BEP1, é um dispositivo de 32V DC e 50A. Tensão não-filtrada B+ vinda da bateria é aplicada ao interruptor da chave e ao interlock do relé do painel de controle (CPR). O fusível não fica em série com o interruptor da chave; portanto, não interfere no circuito do mesmo.
  • 101. Existem fusíveis de fase, P/N 41A296321BSP1. São dispositivos de 1800V DC e 800A. CF1 e CF2 são conectados entre cada um dos dois diodos chopper e o elo positivo. Os outros fusíveis de fase são utilizados aos pares. PF1A1 e PF1A2 são conectados em paralelo entre o módulo de fase PM1A+ e o link DC positivo. PF1B1 e PF1B2, PF1C1 e PF1C2, PF2A1 e PF2A2, PF2B1 e PF2B2 e PF2C1 e PF2C2 são conectados, respectivamente, a PM1B+, PM1C+, PM2A+, PM2B+ E PM2C+.
  • 102. Apesar de haver apenas um fusível em série com cada um dos diodos do chopper, note que há dois fusíveis em paralelo ligados em série com cada um dos módulos de fase. Estes fusíveis devem ser substituídos aos pares, não podendo ser comprados individualmente. O fusível com nº de peça 41A296321BSP1 é, na verdade, um conjunto com dois fusíveis.
  • 103. Existem dez capacitores do filtro de linha, P/N 41A296302CDP2 estão conectados ao Inversor 1 e inversor 2, em paralelo com o link DC . Cada um dos capacitores são de 2700F e são utilizados para filtrar a voltagem DC no link.
  • 104. A caixa de resistências contém 14 resistores (RG) e um blower (BM1). Os resistores são utilizados para dissipar o calor gerado pela corrente que passa pela roda motorizada durante o retardo. O blower serve para resfriar os resistores. O fluxo entra pelos lados da caixa e sai pela frente e traseira.
  • 105. O blower é um motor de quatro pólos DC series wound com dois ventiladores, um em cada lado da armadura. Ele direciona o ar de resfriamento em direções opostas, axialmente ao eixo do motor e no sentido de afastamento do blower em cada extremidade.
  • 106. O blower BM1 e BM2 são ligados em paralelo com RG1C, um resistor de retardo dinâmico, sendo alimentado pela tensão existente neste resistor durante o retardo. Sua potência nominal é de 65HP a 3500rpm.
  • 108. Painel de LEDs e Interruptores
  • 109. O ICP (painel de controle integrado) é um computador que monitora e controla a operação do caminhão. Ele é constituído de sete placas de circuito impresso dentro do painel e uma placa, a de fibra óptica, fora do painel. Existem seis conectores no topo pelos quais passam os sinais de controle que entram e saem do painel.
  • 110. O PSC (Controlador do Sistema de Propulsão) controla os níveis de potência no sistema, monitorando níveis de corrente e tensão, sinais de velocidade e posições de interruptores e contactores. O TCI (Interface de Controle do Caminhão) monitora os controles do operador e diversas respostas, para dessa forma comandar os vários modos de operação (propulsão, retardo, coast, etc.) O Inversor monitora e controla a potência fornecida à roda motorizada pelos inversores. O controle é feito através de sinais em fibra óptica.
  • 111. A placa da CPU (Unidade de Processamento Central) 17FB174 é a placa com o microprocessador que toma as decisões necessárias para controlar o sistema de propulsão, recebendo entradas digitais da placa FB104 e sinais analógicos da placa FB173. Analisando estes dados de entrada, a placa envia sinais de controle para a FB104 e a FB173.
  • 112. Placa de E/S (entrada e saída) digital recebe vários sinais de resposta digitais de 28V, converte-os para 5V e os envia para a placa da CPU. Sinais digitais de 5V vindos da placa da CPU são enviados à placa de E/S digital, reconvertidos para 28V e enviados para alimentar luzes, relés, etc.
  • 113. A placa de E/S digital analógico PSC recebe diversos sinais analógicos, converte-os para sinais digitais e os envia para a placa da CPU. Os sinais digitais da placa da CPU são reconvertidos para analógico e enviados.
  • 114. A placa de CPU 17FB174 contém o microprocessador que controla a operação do caminhão, recebendo sinais digitais da placa FB104 e sinais analógicos da placa FB160. Analisando estes sinais, o microprocessador envia sinais de controle de volta para estas placas.
  • 115. A placa de E/S analógico 17FB160B2 recebe sinais analógicos, converte-os para sinais digitais e os envia para a placa da CPU 17FB174B1. Os sinais digitais da placa da CPU são reconvertidos para analógico e enviados.
  • 116. Cartão de controle de disparo do inversor 17FB179
  • 117. A placa de E/S digital 17FB104B2 recebe sinais de operação digitais, converte-os para 5V DC e os envia para a placa da CPU. Também recebe sinais digitais da placa da CPU e os reconverte para B+ antes de reenviá-los.
  • 118. Cartão de conversão dos sinais de fibra óptica
  • 119. O Display de Informação de Diagnóstico, ou painel DID, indica as condições de operação do caminhão e é a principal ferramenta para diagnosticar falhas.
  • 120. O display de modos indica que não há falhas ativas e indica se o caminhão está em modo de descanso, teste, pronto, propulsão, ou retardo.
  • 121. A tela “Descanso” indica que o interruptor de descanso foi acionado e o caminhão está em modo de descanso.
  • 122. A tela “Teste” indica que o sistema de controle está realizando um auto- teste.
  • 123. Quando nenhuma falha está ativa, a tela de “Pronto” indica que o sistema está OK e o caminhão está pronto para fornecer potência.
  • 124. A tela “Propulsão” indica que o seletor foi movido para avante ou ré.
  • 125. A tela “Retardo” indica que o caminhão foi colocado em modo de retardo ao pressionar o pedal de retardo, entrando em controle da velocidade de retardo ou overspeed retarding.
  • 126. Quando falhas forem registradas, a mais recente será exibida. Neste exemplo há um código 28 com um sub-código 0. O código 28 indica um problema no conector CNI/CNENG. A tela também indica que existem no total 3 eventos ativos e armazenados. Para informações mais detalhadas deve-se pressionar o botão F1.
  • 127.
  • 128. O novo painel DID permite ao pessoal de manutenção realizar o teste do load box e dos capacitores, assim como verificar as configurações do software. Quando a tecla F4 é pressionada, o menu de testes aparece.
  • 129.
  • 131. O sensor de temperatura ambiente (AMBTS) mede a temperatura do ar de resfriamento, estando localizado na parte de trás do grupo de controle, conforme mostrado na unidade 3. O sistema de controle utiliza este sinal, junto com as informações de velocidade do blower e pressão barométrica, para calcular a capacidade de resfriamento do sistema do blower. A impedância, medida entre os terminais TA1 e TA2, deve ser de aproximadamente 100kohms a 25 ºC.
  • 132. O sensor de pressão barométrica (BAROP) também está localizado na parte frontal do grupo de controle. É utilizado junto com o sensor de temperatura ambiente para calcular a capacidade de resfriamento do ar a várias altitudes. Com 5V DC aplicados entre o fio de entrada (vermelho) e o fio terra (preto), a saída nominal deve ser de aproximadamente 0,5V DC entre o fio de saída (verde) e o fio terra.
  • 133. O sensor de rotação da roda motorizada (SS1 e SS2) consiste de um ímã permanente com uma bobina de fio enrolado em sua volta. Este sensor mede a velocidade da armadura detectando os 300 dentes na engrenagem montada no eixo. Conforme cada dente passa sob o ímã, um pico de voltagem é induzido na bobina que se encontra em volta do ímã.
  • 134. O sensor de velocidade da roda está instalado na extremidade de cada roda motriz e fornece um sinal em freqüência AC para o painel ICP. Este sensor detecta a velocidade de rotação de engrenagem montada no eixo do rotor. Existem também dois sensores idênticos nas rodas dianteiras. A comparação entre as velocidades das rodas dianteiras e traseiras permite que o sistema controle detecte e corrija escorregamentos e patinações das rodas.
  • 135. O sensor de rotação do motor (ESS) produz um sinal de freqüência variável que permite ao painel IFC monitorar a velocidade do motor.
  • 136. O sensor de rotação do motor (ESS) está montado no alternador, atrás do ventilador. Consiste em um pick-up magnético que mede a rotação do motor. O espaço entre o sensor e a face da engrenagem dentada é ajustado rosqueando-se o sensor até entrar em contato com o dente e então voltando 1/4 de volta para trás.
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  • 149. Fim até outro dia !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Senhores Muita paz e muitas benção de Deus , obrigado pela sua participação