Конструкция электроспецоборудования бронетанкового вооружения и техники

КОНСТРУКЦИЯ 
ЭЛЕКТРОСПЕЦОБОРУДОВАНИЯ 
БРОНЕТАНКОВОГО ВООРУЖЕНИЯ 
И ТЕХНИКИ

ЧАСТЬ 1

В ДВУХ ЧАСТЯХ

Москва
ИНФРА-М
2021

Федеральное государственное бюджетное образовательное 
учреждение высшего образования 
«Омский государственный технический университет»

УЧЕБНИК

Рекомендовано федеральным государственным казенным военным 
образовательным учреждением высшего образования — 
Военным учебно-научным центром Сухопутных войск  
«Общевойсковая академия Вооруженных Сил 
Российской Федерации» в качестве учебника для студентов высших 
учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки
«Транспортные машины  и транспортно-технологические комплексы»

УДК 623.438(075.8)
ББК 68.8я73
 
К65

К65  
Конструкция электроспецоборудования бронетанкового вооружения и техники. 
Ч. 1 : в 2 ч. : учебник / И. Ю. Лепешинский, О.И. Чикирев, П.М. Варлаков [и др.]. — 
Москва : ИНФРА-М, 2021. — 392 с. — (Военное образование).

ISBN 978-5-16-015064-2 (общ.)
ISBN 978-5-16-015063-5 (print)
ISBN 978-5-16-107562-3 (online)
Учебник состоит из двух частей. В первой части рассмотрены условия эксплуатации и требования, предъявляемые к электрооборудованию многоцелевых гусеничных и колесных машин. Описаны особенности конструкции систем энергоснабжения потребителей электрической энергии, электрического пуска двигателей внутреннего сгорания, приборов освещения 
и сигнализации, электрических двигателей, контрольно-измерительных приборов, а также 
вспомогательного оборудования, применяемого на основных образцах бронетанкового вооружения и техники. 
Может быть использован для подготовки курсантов военно-учебных заведений и учебных 
военных центров, слушателей военных кафедр, а также офицеров танковых войск в системе 
командирской подготовки. 

УДК 623.438(075.8)
ББК 68.8я73

Р е ц е н з е н т ы:
Зимин А.И., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой общетехнических дисциплин Московского высшего военного командного училища (военного 
института) (филиала) Военного учебно-научного центра Сухопутных войск Общевойсковой академии Вооруженных сил Российской Федерации; 
Евстифеев В.В., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой конструкционных материалов и специальных технологий Сибирского государственного 
автомобильно-дорожного университета (СибАДИ)

А в т о р ы:
Лепешинский И.Ю., Чикирев О.И., Варлаков П.М., Мунин В.А., Погодаев Д.В., Перчун А.А., Костин К.В.  

ISBN 978-5-16-015064-2 (общ.)
ISBN 978-5-16-015063-5 (print)
ISBN 978-5-16-107562-3 (online)

© Омский государственный 
технический университет, 
2019

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

АБ – аккумуляторная батарея; 
А3 – агрегат зажигания; 
АЗР – автомат защиты с расцеплением; 
АЗС – автомат защиты сети; 
АОТ – автомат обратного тока; 
БЗА – блок защиты аккумуляторов; 
БМП – боевая машина пехоты; 
БПВЛЭ – бортовой провод с виниловой изоляцией лакированный экранированный; 
БРН – бесконтактный регулятор напряжения; 
БТР – бронетранспортер; 
БСП – блок стартерного переключения; 
БТВТ – бронетанковое вооружение и техника;
БТТ – бронетанковая техника; 
БЦН – бензиновый центробежный насос; 
ВКУ – вращающееся контактное устройство; 
ГТД – газотурбинный двигатель; 
ДМР – дифференциальное минимальное реле; 
ЗИП – запасные части, инструменты и принадлежности;
ИУ – измерительное устройство; 
ИЭ – измерительный элемент; 
КИП – контрольно-измерительный прибор; 
КУ – коммутирующее устройство; 
МГ и КМ – многоцелевая гусеничная и колесная машина; 
МДС – магнитодвижущая сила; 
МЗН – маслозакачивающий насос; 
МНЭ – молекулярный накопитель энергии; 
НЗ – нормально замкнут;  
н.с. – намагничивающая сила; 
НЭ – накопитель энергии; 
ОВГ – обмотка возбуждения генератора; 
ОМП – оружие массового поражения;
ОПВТ – оборудование для подводного вождения танков; 
ПАС – прибор автоматики согласующий; 
ПВВ – подогрев впускного воздуха; 

ПКТ – пулемет Калашникова танковый; 
ПНВ – прибор ночного видения; 
ППО – противопожарное оборудование; 
ПУС – пусковое устройство стартера; 
РСГ – реле стартера-генератора; 
РУ – регулирующее устройство; 
РЭ – регулирующий элемент; 
СГ – стартер-генератор; 
СЭП – система электрического пуска; 
СЭС – система энергоснабжения; 
ТПУ – танковое переговорное устройство; 
ТР – тягового реле; 
УОС – усилитель обратной связи; 
УР – управляющее реле; 
ФВУ – фильтровентиляционная установка; 
ХЛ – холодный климат; 
ШР – штепсельный разъем; 
ЭДС – электродвижущая сила; 
ЭС – эталонное сопротивление; 
ЭСУ – электросиловая установка. 

ВВЕДЕНИЕ

Постоянное совершенствование объектов бронетанковой техники (БТТ) 

характеризуется непрерывным повышением уровня автоматизации боевых и
рабочих процессов. 

Благодаря широкому внедрению автоматических систем, бортовых ком
пьютеров, лазерной и инфракрасной техники, тепловизоров, аппаратуры навигации и связи в военную промышленность произошел качественный скачок в
повышении основных боевых свойств современных многоцелевых гусеничных
и колесных машин (МГ и КМ). Их совершенствование обеспечивает сухопутным войскам возможность успешно решать все боевые задачи в сложных условиях современного боя. 

Проблемы механизации и автоматизации проще и надежнее всего решают
ся с помощью применения электрических устройств, поэтому совершенствование различных объектов бронетанковой и автомобильной техники сопровождается ускоренным развитием их электроспецоборудования. 

Современная боевая техника оснащается все возрастающим количеством

электрических машин, приборов и аппаратов. Одни из них образуют сложные
автоматические системы регулирования и управления, другие – более простые
автоматические устройства, третьи – приводят в действие различные механизмы. Общая масса аппаратов и систем электрооборудования современной боевой
машины составляет около 1500 кг (т. е. 2,5–3 % от ее массы), длина соединительных проводов и кабелей – более 2 км. Так, в танке установлено более
40 электрических машин, около 300 реле и контакторов, 1000 полупроводниковых приборов. Такое количество электрооборудования потребовало увеличения
мощности системы энергоснабжения до 18 кВт. 

От исправности и надежности работы элементов электроспецоборудования

в значительной степени зависит боеспособность машины. Образцы современных многоцелевых гусеничных и колесных машин технически более совершенны в сравнении с техникой послевоенного периода. В них нашли отражение новейшие достижения электроники, оптики, радиотехники, механики, химии и
энергетики. Ученые, конструкторы и инженеры, работающие в области электроэнергетики, настойчиво и плодотворно развивают теоретические основы
этой науки, используют комплексный подход при создании современных конструкций электрических аппаратов и машин. 

Эффективное использование всех боевых возможностей МГ и КМ требует

отличного знания их конструкции и устройства. Поэтому каждый будущий
офицер-танкист должен знать основы теории и конструкции одной из важнейших систем бронетанкового вооружения и техники (БТВТ) – системы электроспецоборудования. 

ГЛАВА 1 

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТРЕБОВАНИЯ, 

ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ

1.1. Условия эксплуатации электрооборудования

многоцелевых гусеничных и колесных машин

Работа электрооборудования многоцелевых гусеничных и колесных ма
шин (МГ и КМ) определяется условиями эксплуатации, а также местом установки отдельных изделий электрооборудования. 

Современное электрооборудование используется в различных климатиче
ских зонах. Более 80 % территории России расположено в зоне холодного климата, в которой эксплуатируются примерно 85 % колесных и гусеничных машин. В зависимости от климатических условий изделия электрооборудования и
приборы выпускаются по ГОСТ 3940–84 «Электрооборудование автотракторное. Общие технические условия» в следующих климатических исполнениях: 
для умеренного климата – «У»; холодного – «ХЛ»; тропического – «Т»; общеклиматическое исполнение – «О». 

Изделия могут выпускаться пригодными для эксплуатации одновременно

в нескольких климатических районах, например, умеренно холодного (У–ХЛ)  
или умеренно теплого (У–Т) климата. Изделия, работающие в условиях холодного и тропического климата, изготовляют согласно ОСТ 37.003.008–72 и
ОСТ 37.003.012–73. 

Изделия климатического исполнения «О» должны удовлетворять темпера
турным требованиям всех климатических районов, а изделия, пригодные для
эксплуатации в нескольких макроклиматических районах, – требованиям, предусмотренным для соответствующих районов (табл. 1.1). 

Рабочая температура – это естественно изменяющаяся или практически

не изменяющаяся температура, при которой обеспечиваются заданные показатели надежности. 

Предельная температура – это значение температуры, редко достигае
мое в эксплуатационных условиях (длительность воздействия может быть оговорена в технической документации на изделие), при котором заданные параметры изделий не гарантируются. 

Для изделий электрооборудования исполнений «ХЛ» и «О», монтируе
мых в отделении управления и боевом отделении и предназначенных для контроля за работой систем машины, минимальную температуру окружающей среды с учетом реальных условий, существующих в этих отделениях во время
предпускового подогрева двигателя, устанавливают –50 °С. 

Таблица 1.1 

Условия эксплуатации изделий электрооборудования

Место установки изделий

Температура окружающей

среды, С для изделий

исполнения

«У» 
«ХЛ» 
«Т» 

На двигателе и в моторно-трансмиссионном отделении
 
70/80 
 

В отделении управления и боевом отделении, а
также снаружи
 
55/65 
 

Снаружи, в отделении управления и боевом отделении (а также на тех изделиях, которые должны работать до предпускового подогрева) 

–45/–50 
–60/–60 
–20/–45 

На двигателе и в моторно-трансмиссионном отделении (а также на изделиях, включаемых только
после предпускового подогрева) 

–40 
–40 
–20 

Примечание. В числителе приведена рабочая, а в знаменателе – предельная температу
ра окружающей среды. 

Для изделий электрооборудования грузовых автомобилей, установленных

снаружи (у которых происходит выделение теплоты во время работы), а также в
кабине, закрытом кузове, под капотом, минимальную температуру окружающей
среды с учетом реальных условий эксплуатации устанавливают –40 С для изделий исполнений «У» и «ХЛ» и –50 С – для изделий исполнения «О». 

Работа в условиях широкого диапазона изменения температуры окружа
ющей среды предъявляет к изделиям электрооборудования колесных и гусеничных машин высокие требования. 

При высоких температурах снижается надежность работы электронных

систем, устанавливаемых на машинах, сокращается срок службы аккумуляторных батарей (АБ). При низких температурах уменьшаются механическая прочность электрической изоляции и емкость АБ. 

Во время эксплуатации изделия электрооборудования колесных и гусе
ничных машин подвергаются воздействию механических вибрационных перегрузок, которые нарушают нормальный режим их работы, снижают механическую и электрическую прочность, точность, увеличивают износ, что может привести к повреждению или разрушению изделия. В табл. 1.2 приведены вибрационные и ударные нагрузки, которые должны выдерживать изделия электрооборудования в эксплуатации без повреждений, поломок и нарушений рабочего
процесса. 

Таблица 1.2 

Вибрационные и ударные нагрузки, которые должны выдерживать

изделия электрооборудования в эксплуатации

Изделие
Частота

вибрации Гц

Максимальное
ускорение, м/с3

Устанавливаемые на двигателе 
50/50–200 
100/150 

Прочие 
50/50–200 
50/100 

Примечания: 1. В числителе приведено значение частоты вибрации при периодических

испытаниях, а знаменателе – при типовых. 

2. В числителе приведено максимальное ускорение при вибрационной нагрузке,  

а в знаменателе – при ударной. 

3. Продолжительность испытаний при вибрационной нагрузке 8 ч, а при ударной –  

10 000 ударов. 

В процессе эксплуатации изделия электрооборудования многоцелевых

гусеничных и колесных машин подвергаются воздействию агрессивной среды
моторно-трансмиссионного или подкапотного пространства и окружающей
среды. Защита от коррозии осуществляется с помощью лакокрасочных металлических и неметаллических неорганических покрытий или их сочетаний. Защитное покрытие выбирают в соответствии с назначением изделия, узла или
детали с учетом их конструктивных особенностей и условий эксплуатации. 
Учитывая условия эксплуатации изделий электрооборудования, их климатическое исполнение и требования ГОСТ 9.303–84, их классифицируют на группы, 
указанные в табл. 1.3. 

Таблица 1.3 

Группы эксплуатации изделий электрооборудования

Детали изделий

Условия эксплуатации
изделий исполнений

«У» 
«ХЛ» 
«Т» 

Наружные, монтируемые снаружи
Жесткое
Очень жесткие

Наружные, монтируемые в моторно-трансмис- 
сионном отделении или в боевом отделении
и отделении управления

Среднее
Жесткие

Внутренние, зависящие от назначения и степени
защиты от проникновения посторонних тел
и воды

Легкое
Средние

Изделия электрооборудования должны быть защищены от попадания в

процессе эксплуатации посторонних предметов, вредных отложений и воды. 
Несмотря на тяжелые условия эксплуатации (значительные динамические
нагрузки, широкий диапазон изменения рабочих температур, высокая степень
загрязнения окружающей среды, возможность непосредственного проникновения внутрь изделий масла, топлива, воды и пр.), изделия электрооборудования
должны обеспечивать надежную работу в течение требуемого срока службы. 

1.2. Требования, предъявляемые к системе электрооборудования

многоцелевых гусеничных и колесных машин

Изделия электрооборудования многоцелевых машин старых марок рабо
тали при напряжении 6 В. С 1945 г., в связи с ростом числа и мощности потребителей электрической энергии, электрооборудование в карбюраторных машинах работает при номинальном напряжении 12 В, на многоцелевых машинах с
дизельными и газотурбинными двигателями большой мощности – при номинальном напряжении 24 В. 

В настоящее время в соответствии с ГОСТ 3940–84 номинальные значе
ния напряжений изделий электрооборудования выбирают: для генераторов и
генераторных установок (комплект генератора с регулятором напряжения) 7, 
14, 28 В; для потребителей тока – 6, 12, 24 В. 

Потребители электрической энергии, используемые при работающем

двигателе, должны быть работоспособными при изменении напряжения в пределах 0,90–1,25 номинального напряжения системы. 

Номинальные параметры изделий электрооборудования (основные элек
трические и механические параметры, указанные на изделии или в технической
документации) определяются, как правило, при номинальном напряжении и характеризуют номинальный режим работы изделия.  

Изделия электрооборудования должны обеспечивать номинальные пара
метры (номинальную мощность, номинальную силу тока и т. д.) при нормальных значениях климатических факторов окружающей среды, которая характеризуется: 

 температурой окружающего воздуха (25 ± 10) °С; 
 относительной влажностью 45–80 %; 
 давлением (0,84–1,06) 105 Па. 
Изоляция обмоток и токоведущих элементов относительно корпуса или

основания должна выдерживать без повреждений в течение 1 мин воздействие
синусоидального переменного тока частотой 50 Гц (действующие значения испытательного напряжения приведены ниже). 

Обмотки электрических машин, в том числе вновь проектируемых элек
тродвигателей и аппаратов, а также токоведущие детали этих изделий, токове

дущие детали и обмотки вновь проектируемых контрольно-измерительных
приборов и их датчики, токоведущие детали коммутационной аппаратуры, работающие в главных цепях и цепях, содержащих элементы индуктивности, токоведущие детали и элементы цепей низкого напряжения аппаратов зажигания
– 550 В. 

Обмотки и токоведущие детали электродвигателей с электромагнитным

возбуждением – 250 В. 

Токоведущие детали коммутационной аппаратуры (за исключением ука
занных выше), установочных изделий, осветительных и светосигнальных приборов, датчики и сигнализаторы, а также контрольно-измерительные приборы – 
220 В. 

Токоведущие детали и элементы цепей высокого напряжения систем за
жигания – 22000 В. 

Токоведущие детали и элементы цепей высокого напряжения вновь про
ектируемых систем зажигания – 25000 В. 

Степень искрения (класс коммутации) электрических машин по шкале, 

указанной в ГОСТ 183–74: 

 продолжительного
режима
работы – не
более 1,5; повторно
кратковременного и кратковременного (продолжительностью не менее 5 мин) 
режимов работы – не более 2; 

 кратковременного (продолжительностью не более 3 мин) – не более 3. 
Предельные допустимые превышения температуры частей электрических

машин и аппаратов при стендовых испытаниях должны соответствовать: 

 для частей электрических машин и аппаратов продолжительного, 

повторно-кратковременного
режимов
работы – значениям, указанным

в табл. 1.4; 

 для частей электрических машин и аппаратов кратковременного но
минального режима работы продолжительностью 5 мин и более значениям, 
указанным в стандартах на изделия конкретного вида. 

Таблица 1.4 

Предельные допустимые превышения температуры

частей электрических машин и аппаратов при стендовых испытаниях

Части электрических машин и аппаратов
Допустимое превышение

температуры, °С

Обмотки автомобильных и тракторных генераторов и электродвигателей
125, 140 

145, 155 

100, 115, 130, 145, 160 

Коллекторы и контактные кольца
Обмотки реле различного назначения, а также
регуляторов напряжения

Примечание. Допустимое превышение температуры приведено для изоляционных ма
териалов в соответствии с ГОСТ 8865–70.