Выпрямитель для запуск двигателя

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Зарядный выпрямитель с поддержкой запуска стартера автомобиля

Почти все автолюбители имеют ЗУ на 12 В чтоб заряжать аккумуляторную батарею, но как правило это обычный зарядник, который не сможет запустить работу двигателя авто, когда есть нехватка электричества в АКБ. В общем столкнувшись пару раз с ситуацией, когда аккумулятор сел настолько, что приходилось теряя время ставить его на зарядку, вместо того чтобы зарядить «на ходу» — пришло решение собрать мощный зарядный выпрямитель с поддержкой запуска автомобиля (пуско-зарядное устройство).

Существует по-крайней мере два случая, когда даже в хорошем автомобиле и эффективной батарее будет нужно такое пусковое устройство:

  • машина была в холоде ниже -20 градусов в течение долгого времени.
  • лампа подсветки внутри машины была оставлена в пятницу вечером, а в понедельник утром по дороге на работу будет неприятный сюрприз.

Правда первый вариант бывает нечасто, так как только с литиевыми банками происходит то, что при температуре ниже нуля они не дают высокого тока. Вот и американцы строят автомобильную электрику исключительно на NiMH-банках, а литий стараются не применять (Тесла не в счёт).

Пробовать стартовать машину обычной зарядкой (по ссылке тоже неплохая самодельная схема) нечего и пытаться — токи в этот момент доходят до 200 А, что естественно зарядному не по зубам. А ждать пока зарядится аккумулятор… На испытаниях при токе заряда чуть ниже 5 А понадобилось около 20 минут для зарядки. Первая же попытка после 10 минут была неудачной.

Наличие же такого выпрямителя позволит немедленно решить вышеуказанные проблемы и завести авто даже с сильно севшей батареей.

Схема и детали пуско-зарядного

Трансформатор должен быть приличный, в идеале на 30A х 14V, то есть почти 1 кВт мощности. Тороид определенно более эффективен и имеет разумные размеры для высокой мощности.

Выпрямитель в целом классический, сильный трансформатор и мощные диоды. Для безопасности и удобства добавлено электронное регулирование на первичной стороне трансформатора. Регулятор основан на микросхеме U2008, и хотя он не должен использоваться совместно с трансформаторами, но он работает без проблем, так что почему бы и нет?

Дополнительным датчиком А/В является китайский измеритель напряжения и тока, который позволяет получить представление о том, что происходит на выходе ЗУ. Диапазон амперметра составляет 200 А.

Трансформатор и цифровой измеритель приобретается, остальное есть у каждого электронщика. Диоды силовые от мощных трехфазных выпрямителей. По паспорту 100 A непрерывного тока.

Оригинальные радиаторы были слишком большими, поэтому пришлось найти другие, чуть поменьше. Радиаторы с диодами установлены на плате из текстолита. Кабели посередине, а также выходные провода, представляют собой кабель 16 мм2. Корпус от какой-то зарядки, ныне нерабочей и разбарахоленной. Остальное можно увидеть на фотографиях.

Как более простой вариант пусковика — возите с собой литиевый пакет 4S6P из 18650 в багажнике авто.

Источник

Рейтинг пуско-зарядных и пусковых устройств для автомобиля: лучшие модели 2020 года (топ-10)

Пусковые устройства для автомобильного аккумулятора помогут запустить двигатель, если штатный не справляется. Приборы особенно пригодятся во время холодов при нахождении машины на уличной стоянке или в неотапливаемом месте, а также в случаях, когда владелец забыл выключить фары, и аккумулятор полностью разрядился.

Мы решили составить рейтинг пуско-зарядных устройств для автомобиля . В этом нам помог Сергей Бокин , мастер-электрик крупной СТО с 15-летним стажем .

Рынок переполнен предложениями, что затрудняет выбор. Ведь чтобы приобрести качественную модель нужно разбираться в технически сложных параметрах.

В обзор вошли самые лучшие пусковые устройства для автомобилей:

Лучшее пуско-зарядное устройство для автомобиля BERKUT Specialist JSL-20000

  • собственная батарея – 18000 мА*ч;
  • весит 620 грамм;
  • встроенный фонарик;
  • USB-порт;
  • стартовый ток на 400–800 А.

Небольшой, но функциональный прибор весит всего 620 грамм, но вмещает батарею Li-Ion на 18000 мА*ч. Это позволяет запустить машину везде, где отсутствует электросеть. Сохраняет работоспособность в температурном диапазоне от –30 до +60 градусов. Есть встроенный светодиодный фонарик, USB-разъем.

К нему подключаются смартфоны как к Powerbank. Питание самого устройства идет от переменного тока 220 В. Подзарядка батареи осуществляется от сети, либо от прикуривателя. Лучшее пуско-зарядное устройство для автомобиля в нашем топе.

Сделан для запуска бензинового двигателя мощностью до 8 л при использовании электросети. Если применяется автономно, характеристики слабее: поможет заработать бензомотору до 6 л, дизелю – до 4 л, при этом в последнем случае прокрутит максимум раза 4.

Отзывы

Пользователи хвалят устройство за компактность, легкость, наличие фонарика, возможность подзарядить электронные гаджеты. Нарекания на малую мощность встроенной батареи – запустить небольшой бензиновый двигатель она способна, а вот дизель даже до 4 литров – только иногда.

Плюсы:

  • оптимальное соотношение цена-качество;
  • хороший стартовый ток на 400–800 А;
  • удобный фонарик;
  • функция Powerbank для подзарядки гаджетов;
  • компактное и легкое устройство.

Минусы:

  • собственный аккумулятор запускает только моторы малой мощности.

Лучшее пусковое устройство для автомобиля HUMMER H3

  • вес – 230 грамм;
  • емкость – 6000 мА*ч;
  • функция Powerbank;
  • заводит бензоагрегаты до 2 л, дизельные – до 1,5 л.

Удобный компактный прибор от американского бренда HUMMER возглавил рейтинг пусковых устройств для автомобиля. Оптимально подходит для владельца небольшого авто. Портативный, весит всего 230 грамм. Для зарядки АКБ не предназначен, служит только для запуска машин с бортовой сетью 12 вольт.

Емкость собственного литий-ионного аккумулятора составляет 6000 мА*ч, что обеспечивает пусковой ток в пределах 150–300 А. Этого хватает, чтобы несколько раз завести бензомотор объемом не выше 2 л или дизельный двигатель на 1,5 л.

Прибор уверенно функционирует на морозе до –30 градусов. Есть предохраняющие устройства от излишнего нагрева, повышенного тока, ошибки с полярностью, исчезновения цепи. В комплекте поставляется прочный кейс. Гаджет может применяться для заряда смартфонов, планшетов как Powerbank. В этом отношении пригодится для пользования дома, на отдыхе.

По характеристикам HUMMER H3 немного уступает выше рассмотренной модели, но для небольших экономичных авто прибор даже более удобен, особенно, если задача подзарядки автоаккумулятора не ставится.

Читайте также:  Функциональная схема пуска двигателя

Отзывы

Модель нравится владельцам за компактность, удобство пользования, возможность зарядки и питания мобильных девайсов, надежную защиту. Но годится только для небольших авто.

Плюсы:

  • очень легкий;
  • портативный;
  • есть встроенная защита;
  • функция Powerbank для зарядки мобильных устройств;
  • фонарик.

Минусы:

Лучшее бюджетное автомобильное пусковое устройство Fubag Drive 400

  • емкость батареи – 10000 мА*ч;
  • масса – 300 г;
  • функция питания, зарядки мобильных устройств;
  • 2 разъема USB;
  • стоит 3500–4200 рублей.

Прибор вошел в рейтинг автомобильных пусковых устройств за высокое качество при бюджетной стоимости. Стоит всего 3500–4200 рублей. Производство и бренд – китайские. Девайс служит только для запуска, зарядка АКБ не предусмотрена. Вещь миниатюрная, габариты – 125х85х25 мм, весит 300 г. Вмещает 10000 мА*ч.

Устройство стабильно функционирует в пределах от –30 до +50 градусов. Старт тока фиксированный – 400 ампер. Есть 2 порта USB для мобильных девайсов, поэтому можно использовать дома, на отдыхе. В комплекте поставляется набор разных адаптеров для электронных устройств. Также в прибор встроен LED-фонарь.

Fubag Drive 400 подойдет для срочной помощи небольшим автомобилям с бензиновыми двигателями до 2 л, дизельными – до 1,5 л. Более мощные моторы завести можно, но получится лотерея.

Отзывы

Пользователям по душе небольшая цена, компактность, легкий вес. Также нравится функция Powerbank, фонарик. Нарекания есть на отсутствие возможности подзарядки от прикуривателя.

Плюсы:

  • хорошая емкость батареи;
  • компактная модель;
  • предусмотрены 2 разъема USB;
  • есть функция Powerbank;
  • встроенный фонарь для комфортного присоединения к полюсам АКБ в темноте.

Минусы:

  • зарядка от прикуривателя не предусмотрена.

Как выбрать пуско-зарядное устройство для автомобиля

Чтобы разобраться, как выбрать пуско-зарядное устройство для автомобиля, следует понять, какие они бывают.

В настоящее время есть 4 основных типа:

  • Импульсные . КПД – около 90%, имеют небольшой вес, надежные, защищены от отсутствия нагрузки и замыкания, недорогие. Однако боятся перепадов напряжения, переполюсовки, плохо чинятся, создают при работе помехи.
  • Конденсаторные . Служат только для запуска мотора. Компактные, но дорогие. Высокое напряжение плохо сказывается на АКБ.
  • Аккумуляторные . В таких ПЗУ встроены батареи. Сначала происходит их зарядка от переменного тока, а затем уже от прибора заводится автомобиль. Используются, в основном, для запуска. По мощности делятся на любительские и профессиональные. Первых хватает для запуска двигателя легкового авто, они компактные, находятся в средней ценовой категории. Сейчас это наиболее популярные приборы.
  • Трансформаторные . Встречаются довольно редко. Понижение напряжения производится трансформатором, выпрямление – диодным мостом. Имеют хорошую мощность и ток пуска, заведут мотор даже при начисто посаженном АКБ. Надежны, неприхотливы, однако тяжелы, имеют большие габариты, КПД низкий.

Каждый тип ПЗУ приспособлен к своей нише применения. Хорошее пусковое устройство – не какая-то конкретная модель, а прибор, отвечающий всем требованиям эксплуатации, предъявляемым водителем. Если нужно стационарное устройство в гараж, надежное, устойчивое к перепадам напряжения, выбирайте трансформаторный тип.

Когда требуется легкий, дешевый вариант, который можно переносить, лучше отдать предпочтение импульсному девайсу. Если необходим прибор, работающий там, где нет сети 220 В (в дороге, на пикнике у речки, моря), остановитесь на аккумуляторном типе. Конденсаторный приобретать не стоит.

Чтобы правильно сделать выбор пускового устройства, требуется внимательно рассмотреть следующие параметры:

  • Зарядный ток . В зависимости от модели, обычно находится в диапазоне от 20 до 3000 А. Чтобы определить, какой ток вам нужен, увеличьте емкость АКБ в 3 раза. Например, на машине стоит батарея на 60 А*ч, умножаем ее на 3, получаем 180 А. Значит, наибольший ток ПЗУ должен быть не менее 180. Сильно превышать его не нужно, вполне хватит 200 А.
  • Входное напряжение . В России это 220 В. Есть с 110 В – такие рекомендуется брать тем, кто едет за границу.
  • Выдаваемое напряжение . Должно соответствовать напряжению бортовой сети. У легковых машин – 12 В, у большинства грузовых – 24 В. На мотоциклах бывают 6, 12 В.
  • Массогабаритные параметры . Здесь выбор зависит от наличия гаража. Мощное трансформаторное устройство весит около 20 кг, для грузовиков – до 50 кг. Оно отлично подходит для гаража благодаря надежности. Если нужно запускать машину на площадке у дома, платной стоянке, где есть электричество, то удобнее будет взять импульсный прибор весом 5–10 кг, шириной 40 см, высотой 20 см. Самые компактные – аккумуляторные устройства, многие из них размером с ладонь. Зарядить их можно дома, а воспользоваться – в любом месте. Главное, не забыть потом в машине, а забрать с собой на подзарядку.
  • Лучшие производители . ПЗУ выпускают многие иностранные и российские фирмы. Происхождение компании не важно, главное – это репутация. Хорошие бренды: Berkut, Hummer, Fubag, Neoline, Aurora, Airline, Elitec, Carku, Орион, Telwin, Калибр, Сорокин, Blue Weld

Приборы могут быть оснащены защитными и дополнительными функциями. Они важны по-разному, добавляют удобства.

Пользу для себя должен определить сам владелец авто:

  • Предохранение от перепутывания полюсов. Избавляет от случайного обратного присоединения к полюсам – очень нужная вещь.
  • Защита от КЗ. Поможет сохранить прибор в случае короткого замыкания.
  • Предохранение от перегревания. Нужно только для интенсивно используемых устройств стационарного типа.
  • Ускоренная зарядка. Хорошая опция, помогающая сократить время на подзарядку и восстановить АКБ после глубокого разряда. Для бытовых устройств не очень нужно.
  • Зарядка 2-х АКБ. Требуется для профессионального оборудования или при наличии 2 и более авто.
  • Индикатор работоспособности АКБ. Показывает, есть заряд или нет. Не особенно важен – можно определить и другими способами.
  • Ниши или фиксация проводов. Они желательны для переносных девайсов.
  • Ручка для транспортировки. Облегчает использование тяжелых ПЗУ.
  • Встроенный фонарь. Удобен для комфортного подключения к полюсам АКБ в ночное время.

Источник

Пусковое устройство для двигателя своими руками

Надежный запуск двигателя легкового автомобиля зимой иногда может превратиться в проблему. Особенно актуален этот вопрос для мощной автотракторной техники сельхозпредприятий, дорожно–коммунальных служб, которые эксплуатируют её в условиях безгаражного хранения. Этого не произойдёт, если под рукой будет электронный помощник, изготовить который может радиолюбитель средней квалификации.

Пусковое устройство для двигателя своими руками


Пусковое устройство такого типа было изготовлено по рекомендациям, описанным в статье “Пусковое устройство” (И.П. Шелестов. Радиолюбителям полезные схемы. Книга 1. М.: “Солон” 1998 г. с.95 – 96). Первые испытания показали, что называть его пусковым устройством можно с известной долей условности. Оно способно работать лишь в режиме “прикуривателя”, т.е. совместно с аккумуляторной батареей автомобиля, а потому правильнее было бы называть его зарядно–пусковым устройством. При низких температурах окружающего воздуха, запуск двигателя приходилось осуществлять в два этапа:

Читайте также:  Какой двигатель лучше фольксваген туарег или

– подзарядка аккумуляторной батареи в течение 10-20 секунд;
– совместная “раскрутка” двигателя.

Приемлемая частота вращения стартера сохранялась 3-5 секунд, а затем резко снижалась. Если двигатель не завелся с первой попытки, приходилось повторять всё сначала. Итак, несколько раз. Эта процедура не только утомительна, но и не желательна по двум причинам:

—-ведёт к перегреву стартера и его повышенному износу;
—-снижает срок службы аккумулятора (зимой стартерные токи легковых автомобилей достигают 250 А. Они вызывают деформацию аккумуляторных пластин, отслоение активного вещества и т.д.).

И дело здесь не только в том, что аккумуляторная батарея “не первой свежести”. Как известно из литературы (Н.М. Ильин, Ю.Л. Тимофеев, В.Я. Ваняев. Электрооборудование автомобилей. М.: Транспорт, 1982 г.), разрядная ёмкость зависит не только от срока службы аккумуляторов, но и температуры электролита. Номинальная ёмкость гарантируется ТУ при температуре электролита +25°С. С понижением температуры увеличивается вязкость электролита, что приводит к уменьшению разрядной ёмкости примерно на 1% на каждый градус понижения температуры. Таким образом, даже новая аккумуляторная батарея зимой значительно теряет свои “пусковые” возможности.

Избежать указанных недостатков можно только в том случае, если мощность пускового устройства будет достаточной для самостоятельного (без помощи аккумулятора) запуска холодного автомобиля. Это позволит также существенно продлить активный срок службы аккумуляторной батареи.

Попробуем, примерно, оценить параметры такого пускового устройства. Как известно из литературы [1], в стартерном режиме рабочий ток аккумулятора:

Iр = 3 ? С20, А,

где С20 – номинальная ёмкость батареи (А·ч). Напряжение в стартерном режиме на каждом аккумуляторе должно быть не ниже 1,75 В. Т.о. для 12- вольтовой батареи:

Uр = 6 ? 1, 75 В = 10,5 В,

где Uр – минимальное рабочее напряжение аккумуляторной батареи в стартерном режиме, В.

Отсюда мощность, подводимая к стартеру:

Рст = Uр ? Iр, Вт.

Например, если на легковом автомобиле установлена аккумуляторная батарея 6 СТ–60, то мощность, подводимая к стартеру, составит:

Рст = 10,5 · 3 · 60= 1890 (Вт).

Исключением из этого правила является аккумуляторная батарея 6 СТ–55, стартерный ток которой составляет: Iр = 255 А, а мощность подводимая к стартеру может составить:

Рст = 10,5 В · 255 А=2677,5 Вт.

Используя данные таблицы 1, можно рассчитать мощность, подводимую к стартеру любого автомобиля. При этой мощности обеспечивается такая частота вращения коленчатого вала (40–50 об/мин – для карбюраторных двигателей и 80–120 об/мин – для дизельных), которая гарантирует надежный запуск двигателя.

Таблица № 1

N/N Тип стартера Номин. мощность, кВт Номин. напряж,В Тип двиг. Тип АКБ Мощность, кВт
1 СТ 230А,
СТ 230Б,
СТ230К.
1,03 12 Автомобили
“Волга”,
ГАЗ-53,
ГАЗ-66,
ЗИЛ-130
6СТ-60
6СТ-75
6СТ-75
6СТ-90
4
4,5
4,5
5
2 СТ 221 1,25 12 “ВАЗ” 6СТ-55 4
3 СТ 117А 1,18 12 “Москвич” 6СТ-55 4
4 СТ 222А 2,2 12 Тракторы
Т-16,
Т-25,
Т-30
2?6СТ-150 6
5 СТ 142 7,73 24 Автомобили
“КАМАЗ”,
“МАЗ”,
“КРАЗ”,
“ЗИЛ-133 ГЯ”
2?6СТ-190 16-20
6 СТ103А-01 8,2 24 Тракторы
“Кировец”,
(К-700,
К-701)
2?6СТ-190 16-20

Сопоставляя данные таблицы № 1 и расчеты, приведённые выше, можно сделать несколько выводов:

– для большинства легковых автомобилей, реальная мощность, подводимая к стартеру, превышает его номинальную (паспортную) мощность в 2-2,5 раза и составляет:

1900 ? Рст ? 2700 [Вт];

– для грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями этот показатель может быть ещё выше:

2400 ? Рст ? 3310 [Вт];

– для автомобилей с дизельным двигателем:

Рст = 2 · 10,5 · 570 = 11970 [Вт],

(у них две батареи 6 СТ – 190 включены последовательно).

При расчете понижающего трансформатора пускового устройства необходимо учесть потери на выпрямительном блоке, подводящих проводах, окисленных контактных поверхностях соединительных клещен и выводах стартера. Как показал опыт, мощность понижающего трансформатора пускового устройства для легкового автомобиля должна быть не менее Ртр = 4 кВт.

За основу была взята схема, приведённая в [2], но с более мощным трансформатором Т1. (см рис. 1).

Рис.1 Схема однофазного пускового устройства.

В авторском варианте понижающий трансформатор был изготовлен на тороидальном сердечнике от статора сгоревшего асинхронного электродвигателя мощностью 5 кВт. Его данные выглядят следующим образом:

Scт = 27 см2, Scт = а ? в (Scт – площадь сечения магнитопровода, см2)


Рис.2 а,б Магнитопровод

Количество витков на 1 В рабочего напряжения рассчитывалось по формуле:

Т = 30/Sст

Число витков первичной обмотки трансформатора составило:

W1=220 · Т=220 · 30/27 = 244;

W2 = W3 = 16 · Т= 16 · 30/27 = 18.

Первичная обмотка намотана проводом ПЭТВ ? 2,12 мм, вторичная – алюминиевая шина сечением 36 мм2. Выключатель SА1 типа АЕ – 1031 (с встроенной тепловой защитой) на ток 25 А. Диоды VD1, VD2 типа Д161–250.

Амплитуда магнитной индукции в сердечнике трансформатора Вм = 1,7 Тл. Ток холостого хода при таких значениях Вм достигает значений Iхх = 3,5 А, что снижает КПД трансформатора. Однако здесь необходимо принять во внимание следующее обстоятельство. Рабочий ток в первичной обмотке трансформатора I1 в момент запуска может достигать значений 18–20 А, вызывая падение напряжения в подводящих проводах осветительной сети на 15–20 В. Таким образом, к первичной обмотке трансформатора будет приложено не 220 В, а 200 В. Это снижает величину Вм и ток холостого хода, что увеличивает КПД трансформатора в момент пуска.

Для желающих самостоятельно рассчитать параметры понижающего трансформатора можно воспользоваться методиками, изложенными в [2], [3].

Несколько советов о подготовке тороидального сердечника. Статор, вышедшего из строя электродвигателя освобождают от остатков обмотки. С помощью остро заточенного зубила и молотка вырубывают зубцы статора. Сделать это не сложно, т.к. железо мягкое, но нужно воспользоваться защитными очками и рукавицами.

Затем из металлического прутка ? 7–8 мм готовят две П–образные скобы, которыми сердечник трансформатора будет крепиться к рамке–основанию. На обоих концах скоб нарезают резьбу под гайки М6. Из металлической ленты, толщиной 3–4 мм и шириной 18–20 мм, согнутой П–образно, готовят рукоятку трансформатора. Края П–образной пластины дополнительно изгибают навстречу друг другу, получая “язычки” длинной 5–8 см, к которым будет крепиться деревянная рукоятка.

С этой целью в “язычках” просверливают отверстия ? 7 мм. Две скобы и металлическую часть рукоятки обматывают слоем ткани, пропитанной эпоксидной смолой и приклеивают к внутренней части тороида: рукоятку вверху, скобы внизу на некото-ром расстоянии друг от друга. Весь сердечник также покрывают одним–двумя слоями ткани, пропитанной эпоксидной смолой. После высыхания эпоксидной смолы, приступают к намотке обмоток.

Читайте также:  Запуск асинхронного двигателя от 220 без конденсатора

Первичную обмотку мотают первой, равномерно распределяя по всему периметру. После выполнения первичной обмотки, трансформатор включают в сеть и замеряют ток холостого хода, который не должен превышать 3,5 А. Необходимо помнить, что при Вм = 1,7 Тл сердечник близок к насыщению, а потому, даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока Iхх первичной обмотки.

Перед намоткой вторичной обмотки в металлической части рукоятки сбоку сверлят отверстие под болт с резьбой М12, который будет служить выводом от средней точки обмотки и одновременно “плюсовой” клеммой. Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы рамки- основания пускового устройства не только для крепления диодов, но и качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок.

Выводы вторичных полуобмоток соединят с “плюсовой” клеммой, витки равномерно распределяют по всему периметру сердечника. При укладке используют деревянный молоток.

Далее с помощью сварки готовят рамку–основание. Для этого используют металлические прутки ? 10–12 мм. С одной стороны рамки на алюминиевой или медной пластине толщиной 3–4 мм крепят выпрямительные диоды. Здесь же сверлят отверстие под болт М12, который будет служить “минусом” устройства. На другой стороне рамки приваривают отрезок угольника и крепят к нему выключатель SА1.

Теперь о проводах, соединяющих пусковое устройство со стартером. Любая небрежность в их изготовлении может “свести на нет” все ваши усилия. Покажем это на конкретном примере. Пусть сопротивление Rпр всего соединительного тракта от выпрямителя до стартера будет равно: Rпр=0,01 Ом, тогда при токе Iр=250 А падение напряжения на проводах составит:

Uпр=Iр · Rпр = 250 А = 0,01 Ом = 2,5 В;

мощность потерь на проводах:

Рпр=Uпр · Iр = 625 Вт.

В результате к стартеру в рабочем режиме будет подведено напряжение не 14 В, а 11,5 В, что, конечно же, нежелательно. Следовательно, длина соединительных проводов должна быть как можно меньше ( l ? 1,5 м ), а площадь поперечного сечения, как можно больше (Sп ? 100 мм2). Провода должны быть многожильными медными в резиновой изоляции. Для удобства, соединение со стартером делается разъёмным с помощью клещен или мощных зажимов, применяемых в качестве держателей электродов для бытовых сварочных аппаратов. Общий вид однофазного пускового устройства показан на рис.3.

Рис.3 Общий вид однофазного пускового устройства.

Изложенная методика расчета пускового устройства является универсальной и применима к двигателям любой мощности. Продемонстрируем это на примере стартера СТ–222 А, применяемого на тракторах Т–16, Т–25, Т–30 Владимирского тракторного завода.

Основные сведения о стартере СТ-222 А:

  • номинальное напряжение – 12 В;
  • номинальная мощность – 2,2 кВт;
  • тип аккумуляторной батареи – 2 ?3СТ–150.

Значит:
Iр=3 · С20= 3 · 150 А = 450 А,
Мощность, подводимая к стартеру составит:
Рст = 10,5 В · 450 А = 4725 Вт.
Учитывая мощность потерь:
Рп = 1–1,3 кВт.
Мощность трансформатора пускового устройства:
Ртр = Рст + Рп = 6 кВт.
Сечение магнитопровода Scт = 46–50 см2. Плотность тока в обмотках берут равной:
j = 3 – 5 А/мм2.

Кратковременный режим работы пускового устройства (5–10 секунд) допускает его использование в однофазных сетях. Для более мощных стартеров трансформатор пускового устройства должен быть трёхфазным. Расскажем об особенностях его конструкции на примере пускового устройства для мощного дизельного трактора “Кировец” (К–700, К–701). Его стартер СТ–103А–01 имеет номинальную мощность 8,2 кВт при номинальном напряжении 24 В. Мощность трансформатора пускового устройства (с учётом потерь) составит:

Ртр = 16 – 20 кВт.

Упрощенный расчёт трёхфазного трансформатора производят с учётом рекомендаций, изложенных в [3]. Если есть возможность, можно воспользоваться промышленными понижающими трансформаторами типа ТСПК–20А, ТМОБ–63 и др., подключаемыми к трёхфазной сети напряжением 380/220 В и вторичным напряжением 36 В. Такие трансформаторы применяются для электрообогрева полов, помещений в животноводстве, свиноводстве и т.д. Схема пускового устройства на трёхфазном трансформаторе выглядит следующим образом (см рис.4).


Рис.4 Пусковое устройство на трёхфазном трансформаторе.

МП – магнитный пускатель типа ПМЛ–4000, ПМА–4000 или подобные им для коммутации устройств мощностью 20 кВт. Пусковая кнопка SВ1 типа КУ–121–1, КУ–122–1М и т.д.

Здесь применён трёхфазный однополупериодный выпрямитель, позволяющий получить напряжение холостого хода 36 В. Его повышенное значение объясняется применением более длинных кабелей, соединяющих пусковое устройство со стартером (для крупногабаритной техники длина кабелей достигает 4 м). Применение трёхфазного трансформатора даёт более широкие возможности для получения требуемого напряжения пускового устройства. Его значение можно изменять, включая обмотки “звездой”, “треугольником”, применять однополупериодное или двухполупериодное (схема Ларионова) выпрямление.

В заключение несколько общих советов и рекомендаций:

– Применение тороидальных трансформаторов для однофазных пусковых уст-ройств не обязательно и продиктовано их лучшими массово-габаритными показателями. Вместе с тем, технология их изготовления наиболее трудоёмка.

– Расчёт трансформатора пускового устройства имеет некоторые особенности. Например, расчёт количества витков на 1 В рабочего напряжения по формуле: Т=30/Sст , объясняется желанием “выдавить” из магнитопровода максимум возможного в ущерб экономичности. Это оправдано его кратковременным (5–10 секунд) режимом работы. Если габариты не играют решающей роли, можно использовать более щадящий режим, проведя расчёт по формуле: Т=35/Sст . Сечение магнитопровода берут на 25–30 % больше.

– Мощность, которую можно “снять” с имеющегося тороидального сердечника, примерно равна мощности трёхфазного асинхронного электродвигателя, из которого изготовлен этот сердечник. Если мощность двигателя не известна, то её можно приблизительно рассчитать по формуле:

Рдв = Ѕст ? Ѕок,

где Рдв – мощность двигателя, Вт; Ѕст – площадь сечения магнитопровода, см2 Ѕст = а?в Ѕок – площадь окна магнитопровода, см2 (см рис.2)

Ѕок = 0,785 · D2

– Сердечник трансформатора к рамке-основанию крепится двумя П-образными скобами. С помощью изолирующих щайб необходимо избежать появления ко-роткозамкнутого витка, образованного скобой с рамкой.

– Учитывая, что напряжение холостого хода в трёхфазном пусковом устройстве выше 28 В, пуск двигателя производится в следующей последовательности:

  • 1. Соединить клещи пускового устройства с выводами стартера.
  • 2. Водитель включает стартер.
  • 3. Помощник нажимает на пусковую кнопку ЅВ1 и после устойчивой работы двигателя сразу её отпускает.

– При использовании мощного пускового устройства в стационарном варианте по требованиям ТБ его необходимо заземлить. Рукоятки соединительных клещей должны быть в резиновой изоляции. Во избежание путаницы “плюсовую” клещ-ню желательно пометить, например, красной изолентой.

– При пуске аккумуляторную батарею можно и не отключать от стартера. В этом случае клещи присоединяют к соответствующим выводам аккумулятора. Чтобы избежать перезарядки аккумулятора, пусковое устройство после запуска двигате-ля отключают.

– Для уменьшения магнитного рассеяния, вторичные обмотки трансформатора лучше наматывать первыми на сердечник, а затем наматывают первичную обмотку.

Источник

Adblock
detector