Откуда выходит и куда возвращается ток в карьерной машине на 24 В? Нажимай на элементы схемы, смотри путь тока от плюса через нагрузку на массу и ищи обрыв мультиметром.
Любая цепь на машине устроена одинаково. Ток выходит из плюса аккумулятора, проходит предохранитель, выключатель или реле, делает работу в нагрузке (фара, стартер, блок управления) и возвращается к минусу через раму. Рама стальная и толстая, поэтому служит общим обратным проводом для всех цепей сразу: такую проводку называют однопроводной. Если ток где-то не может пройти, нагрузка не работает. Найти это место можно мультиметром, двигаясь по схеме от плюса к массе.
Закон Ома и мощность тока подробно разобраны в физике: закон Ома и работа и мощность тока. Здесь три правила, которыми пользуется электрик на машине. Числа под формулами берутся из опыта.
Какой ток идет через нагрузку?
Мощность нагрузки пишут на ней самой: на лампе, на моторе, в каталоге. Делим ее на напряжение сети и получаем ток. По этому току выбирают провод и предохранитель.
Сколько вольт теряется по дороге?
Каждый провод, разъем и контакт имеет сопротивление. Ток, проходя через него, теряет часть напряжения. Исправный провод теряет доли вольта, окисленный контакт может съесть половину.
Где обрыв?
Черный щуп на массе, красным идем по цепи от плюса. Пока цепь цела, напряжение полное. Элемент, до которого напряжение есть, а после него ноль, и есть место обрыва.
Легковой автомобиль живет на 12 В, а самосвал, экскаватор и бульдозер на 24 В. Причина в токе. Для той же мощности при вдвое большем напряжении нужен вдвое меньший ток: I = P / U.
Нагрев провода и потери в нем растут как квадрат тока. Значит, при 24 В потери в той же проводке в 4 раза меньше, а провод можно взять тоньше. Для машины с проводкой длиной в сотни метров и стартером мощностью 7–9 кВт это решает все: при 12 В стартерный ток был бы под 2000 А.
По той же причине дизель-электрический самосвал работает с напряжением около 2000 В: там мощность тысячи киловатт, и при 24 В ток был бы невозможным. Об этом тема «Дизель-электрический привод».
Не горит фара, не крутит стартер, ошибка датчика на панели. Электрик открывает схему из сервисного руководства и проверяет напряжение по точкам, а не меняет детали подряд.
Перед сваркой на раме, ремонтом проводки и на долгой стоянке массу отключают. Иначе сварочный ток может пройти через блоки управления и сжечь их, а АКБ разрядятся.
Окисленная или ослабшая масса дает тусклые фары, скачущие показания приборов и ложные ошибки ЭБУ. На вибрации и морозе карьера это одна из частых причин отказов электрики.
Поставить дополнительную фару, камеру или систему пожаротушения можно только по схеме: от какой шины питать, через какой предохранитель и реле, куда вывести массу.
На схеме у каждого провода есть номер и цвет, у каждого разъема номер контакта. По ним провод находят в жгуте длиной в десятки метров, не разрезая изоляцию.
Легковой автомобиль устроен так же, только на 12 В. Дома вместо рамы обратный провод, вместо предохранителей автоматы в щитке, но поиск обрыва мультиметром тот же.
Схема сильно упрощена: на настоящей машине сотни цепей, генератор, блоки управления на шине CAN и отдельные массы для электроники. Нагрузки взяты как постоянные сопротивления: лампа 70 Вт считается при 24 В, хотя у настоящей лампы сопротивление холодной нити в несколько раз меньше. Стартер показан как сопротивление 0,022 Ом без учета его противо-ЭДС при вращении. Две АКБ по 12 В заменены одной ЭДС 24,6 В с внутренним сопротивлением 0,008 Ом. Обрыв считается сопротивлением в миллиард ом, а окисленная масса добавкой 3 Ом. Мультиметр идеальный: он не потребляет ток.