Пусковое устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Аккумуляторы, зарядные устройства

Комментарии к статье

Многим автолюбителям известны трудности зимнего запуска двигателя. Для облегчения этой задачи промышленность производит специальные комбинированные зарядные устройства с дополнительной пусковой функцией. Такие зарядно-пусковые приборы, как правило, при запуске двигателя подключают согласно-параллельно аккумуляторной батарее.

Автор данной статьи считает такой способ запуска холодного двигателя неоптимальным и предлагает пользоваться мощным запускающим устройством, не требующим подключения батареи.

Как показывает практика, запускать двигатель автомобиля в зимнее время с помощью зарядно-пускового устройства часто приходится в два этапа: сначала подзаряжать батарею в течение 10...20 с, а затем совместно с пусковым устройством раскручивать коленчатый вал до начала самостоятельной работы двигателя. Приемлемая частота вращения ротора стартера при этом сохранялась обычно в течение 3...5 с от момента включения, после чего уменьшалась до значений, не обещающих запуска.

Если двигатель не удалось запустить с первой попытки, весь процесс приходится повторять сначала, и, может быть, не один раз. Все это не только утомительно, но и сопряжено с перегреванием обмоток стартера и его износом, с уменьшением срока службы аккумуляторной батареи.

Избежать многих неприятностей поможет мощное пусковое устройство, способное самостоятельно - без помощи батареи - раскручивать с необходимой частотой вращения коленчатый вал двигателя. Какую же мощность нагрузки должно обеспечивать пусковое устройство?

В [1] указано, что рабочий ток Iр.б батареи в стартерном режиме равен Iр.б = 3Сб, где Сб - ее номинальная емкость в ампер-часах при нормальной температуре. Рабочее напряжение Up двенадцативольтной батареи в этом режиме равно 10,5 В (1,75 В "на банку"). Отсюда мощность Рст, подводимая к стартеру легкового автомобиля с батареей 6СТ-60 емкостью 60 Ач,

Рст = 10,5-3-60 = 1890 Вт. Исключение из сказанного - батарея 6СТ-55, у которой рабочий стартерныи ток равен 255 А и мощность достигает Рст = 2677,5 Вт.

В таблицу сведена информация о типах и мощности стартеров и батарей наиболее распространенных отечественных автомобилей [2].

Сопоставляя расчетную мощность Рст стартера с номинальной Рст ном, легко видеть, что Рст для легковых автомобилей более Рcтном в 2...2,5 раза, а для грузовых - еще больше. Как показал опыт, габаритная мощность сетевого трансформатора пускового устройства, рассчитанного для работы с легковыми автомобилями, не должна быть менее 3,5 кВт.

В качестве магнитопровода для сетевого трансформатора такого пускового устройства я использовал набор статорных пластин от сгоревшего асинхронного электродвигателя мощностью 5 кВт. Сечение этого тороидального магнитопровода SM = 27 см2. Число витков на вольт

Поэтому сетевая обмотка должна содержать

nI = 1,11 -220=244 витка, а вторичная на выходное напряжение 16 В

nII = 1,11-2-16=36 витков с отводом от середины. Для первичной обмотки подойдет изолированный провод сечением 3,6...6 мм2, а вторичной - 25...40 мм2.

Схема пускового устройства показана на рисунке. Выключатель SA1 должен быть рассчитан на ток не менее 15 А и иметь тепловое защитное устройство (например, АЕ-1031).

При необходимости рассчитать сетевой понижающий трансформатор с другими параметрами можно воспользоваться методиками, изложенными в [1,3].

Несколько советов по изготовлению трансформатора. Магнитопровод электромотора освобождают от остатков обмотки и от стальной или алюминиевой обечайки (корпуса). Молотком и острозаточенным зубилом срубают зубцы магнитопровода, выступающие внутрь. Эта операция не представляет трудности, следует только соблюдать осторожность - работать в защитных очках и в рукавицах.

Покрывают магнитопровод слоем эпоксидной смолы и обматывают двумя слоями стеклоткани, пропитанной смолой. После затвердевания смолы приступают к намотке. Для первичной обмотки следует применять провод с повышенной прочностью изоляции - ПЭВ-2, ПЭТВЛ-2, ПЭЛР-2, ПЭВД и др. Если нет одиночного провода необходимого сечения, допустимо мотать в два, три и даже в четыре провода.

После того как первичная обмотка будет намотана, ее подключают к сети, измеряют ток холостого хода будущего трансформатора. Ток не должен быть более 3,5 А. Если он превышает указанную границу, необходимо домотать несколько витков, чтобы это условие было выполнено. Соединение проводов должно быть механически прочным и обязательно пропаянным, лучше тугоплавким припоем.

Покрывают первичную обмотку двумя-тремя слоями стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой, и после ее затвердевания приступают к намотке вторичной обмотки. При укладке витков используют деревянный молоток, которым выравнивают и уплотняют их, распределяя равномерно по длине магнитопровода.

Для вторичной обмотки подойдет любой медный провод в прочной теплостойкой изоляции, лишь бы его можно было намотать на магнитопровод. В крайнем случае допустимо использовать провод в резиновой изоляции, например, ПВКВ. Снаружи обмотку следует обмотать фиксирующей лентой из лакоткани.

Готовый трансформатор целесообразно установить на подставке, изготовленной из досок (или сваркой из стального уголкового проката). К подставке прикрепляют толстую дюралюминиевую или стальную пластину со смонтированными на ней диодами и минусовым выходным зажимом в виде резьбовой шпильки М12. Такой же конструкции плюсовой зажим монтируют на прочной изоляционной пластине. К подставке крепят и выключатель SA1.

Подставку можно оснастить ручками для переноски трансформатора вдвоем или в одиночку. Следует заранее продумать всю конструкцию и процесс изготовления устройства с тем, чтобы ни в коем случае никакие его элементы не образовывали замкнутых витков вокруг магнитопровода.

К проводам, соединяющим пусковое устройство со стартером автомобиля, следует отнестись не менее серьезно. Они должны быть возможно более короткими (во всяком случае, не длиннее 1,5 м), гибкими, иметь надежную изоляцию и сечение по меди не менее 100 мм2. Все соединения должны быть выполнены "под гайку". Любая небрежность здесь может обойтись очень дорого - от ожогов лица и рук до пожара. Разъемное соединение со стартером следует выполнять специальными мощными зажимами, исключающими самопроизвольное разделение. Провода обязательно четко размечают по полярности так, чтобы не перепутать их даже при слабом освещении.

Режим работы пускового устройства - кратковременный, пребывание его включенным под нагрузкой обычно не превышает 10 с. После этого устройство необходимо отключить от сети и убедиться, что отсутствует перегревание магнитопровода, обмоток, соединений, диодов и других элементов. Особенно важно это на первых порах эксплуатации устройства.

Если для питания пускового устройства воспользоваться трехфазной сетью, его мощность может быть существенно повышена, что даст возможность запускать двигатели мощных грузовых автомобилей, а также тракторов Т-16, Т-25, Т-30, Т-40, МТЗ-80 и др. Для изготовления такого пускового устройства следует применять готовые трансформаторы промышленного изготовления ТСПК-20А, ТМОБ-63 и др., подключаемые к сети напряжением 380/220 В и имеющие вторичное напряжение 36...50 В.

Знакомство с этой техникой необходимо начинать с изучения соответствующей литературы.

В заключение - несколько соображений общего характера.

Применение для трансформатора тороидального магнитопровода совершенно не обязательно. Оно продиктовано лишь его лучшими массо-габаритными показателями и тем, что приобрести "сгоревший" электродвигатель часто бывает совсем нетрудно. Мощность такого тороидального трансформатора можно считать равной мощности электродвигателя, указываемой обычно на его корпусе.

Следует стремиться так рассчитать сечение провода обмоток, чтобы окно магнитопровода было использовано полностью. Как показывает практика, на долю первичной обмотки приходится около 55 % заполненной площади окна, а на долю вторичной - 45 %.

При запуске двигателя аккумуляторную батарею можно и не отключать от стартера. В этом случае пусковое устройство можно подсоединять к выводам батареи. Чтобы избежать ее перезарядки, устройство надо выключать немедленно после запуска двигателя.

Описанное устройство потребляет от сети большую мощность, его эксплуатация сопряжена с повышенной опасностью. Поэтому при пользовании им соблюдайте правила техники безопасности, не доверяйте работу с устройством малоопытным и случайным лицам.

Литература

1. Шелестов И. П. Радиолюбителям: полезные схемы. - М.: Солон, 1998.
2. Ильин Н. М., Тимофеев Ю. Л., Ваняев В. Я. Электрооборудование автомобилей. - М.: Транспорт, 1982.
3. Никифоров И. Упрощенный расчет сетевого трансформатора. - Радио, 2000, № 10, с. 39.
4. Михальчук А. Н. Спутник сельского электрика. - М.: Росагропромиздат, 1989.

Автор: С.Гуров, с.Ильинка Ростовской обл.

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Аккумуляторы, зарядные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Новые тихое реле Omron 30.03.2007 Компания Омрон представила новинку - "тихое" силовое реле G5RL-LN, которое является продолжением развития серии G2R/ G2RL и имеет аналогичное с ней установочное место на плате. Реле предлагается с однополюсной катушкой и нормально разомкнутыми контактами (SPST-NO), при этом, имея высоту всего 15,7 мм, оно способно коммутировать ток до 12 А при 220 В переменного тока. Также имеются версии с током коммутации до 16 А. Реле имеет стандартный ряд рабочих напряжений катушки 5 В, 12 В и 24 В, при этом его энергопотребление составляет 530 мВт. Уровень звукового давления реле G5RL-LN составляет не более 45 дБ на расстоянии 15 см, что делает процесс переключения практически беззвучным. Помимо этого компанией было представлено на рынок реле G5RL-HR, которое выдерживает пусковые токи до 100 А. Оно было специально разработано для использования в таких приложениях, как например управление флуоресцентными лампами и лампами накаливания. Новые версии реле были добавлены и к популярной серии низкопрофильных реле G2RL. Реле серии имеют высоту 15,7 мм и при этом могут коммутировать ток до 16 А при 220 В переменного тока. Рабочие напряжения управляющей катушки представлены также широким рядом от 5 В до 48 В постоянного тока. В новой высокочувствительной версии реле энергопотребление было снижено до 250 мВт. Эти реле доступны в конфигурации SPSTNO и SPDT. Мощная версия реле может коммутировать ток до 16 А. Новое реле G2RL-TP имеет быстросъемные клеммы, что делает их удобными для использования.

Другие интересные новости:

▪ Слухи о кончине ЭЛТ-дисплеев не оправдались

▪ Линейные стабилизаторы тока для LED освещения Infineon BCR3, BCR4

▪ Мозговой имплант для слепых

▪ Создана искусственная нервная клетка

▪ Ультразвуковая терапия против боли

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство видео. Подборка статей

▪ статья Безопасное хранение ножовки. Советы домашнему мастеру

▪ статья Где пиво Балтика стоит дороже Гиннесса? Подробный ответ

▪ статья Страхование от несчастных случаев на производстве

▪ статья Использование солнечных элементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цветомузыкальное освещение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025