Motor de arranque
El lanzamiento confiable de un motor de automóvil de pasajeros en invierno a veces puede convertirse en un problema. Este problema es especialmente relevante para los poderosos equipos de autotractor de las empresas agrícolas, los servicios comunales de carreteras que lo explotan en condiciones de almacenamiento de niña. Esto no sucederá si el asistente electrónico estará a la mano, que puede hacerse mediante una radio amplia calificación.
El dispositivo de inicio de este tipo se fabricó de acuerdo con las recomendaciones descritas en el artículo "Dispositivo de inicio" (Reelets de I.P.. Limpiezas de radio Piters de radio. Libro 1. M.: "Solon" 1998. S.95 - 96). Las primeras pruebas han demostrado que es posible llamarlo un dispositivo de inicio con una proporción conocida. Solo puede trabajar en el modo "encendedor de cigarrillos", es decir,. Junto con la batería del automóvil, y por lo tanto, sería más correcto llamarlo un dispositivo de carga y de arranque. A bajas temperaturas ambientales, el inicio del motor tenía que llevarse a cabo en dos etapas:
- recargar la batería durante 10-20 segundos;
- La "promoción" conjunta del motor.
La frecuencia aceptable de la rotación de inicio se mantuvo de 3 a 5 segundos y luego disminuyó bruscamente. Si el motor no comenzó desde el primer intento, tuve que repetir todo primero. Entonces, varias veces. Este procedimiento no solo es tedioso, sino que no es deseable por dos razones:
conduce al sobrecalentamiento del arrancador y su desgaste elevado;
Reduce la vida útil de la batería (en invierno, las corrientes de partida de los automóviles de pasajeros alcanzan 250 A. Causan la deformación de las placas de la batería, el desprendimiento de la sustancia activa, etc.).
Y el punto aquí no es solo que la batería recargable es "no la primera frescura". Como se sabe de la literatura (N.M. ILIN, YU.L. TIMOFEEV, V.YA. VANYAEV. Equipo eléctrico para automóviles. M.: Transporte, 1982), la capacidad de descarga depende no solo de la vida útil de la batería, sino también la temperatura del electrolito. El contenedor nominal está garantizado que en la temperatura del electrolito + 25 ° C. Con una disminución de la temperatura, la viscosidad del electrolito aumenta, lo que conduce a una disminución en el recipiente de descarga en aproximadamente un 1% por grado de disminución de la temperatura. Por lo tanto, incluso una nueva batería recargable en invierno pierde significativamente sus características de "inicio".
Puede evitar estas desventajas solo si la potencia del dispositivo de inicio es suficiente para sí mismo (sin la ayuda de la batería) del inicio de un automóvil frío. Esto también extenderá significativamente la vida útil de la batería activa.
Probamos, aproximadamente, evalúe los parámetros de dicho dispositivo de inicio. Como se conoce de la literatura [1], en el modo de inicio, la corriente de trabajo de la batería:
IR = 3 × C20, y
donde C20 es la capacidad nominal de la batería (y · H). El voltaje en modo de inicio en cada batería no debe tener menos de 1.75 V. así. Para una batería de 12 voltios:
UR = 6 × 1, 75 V = 10.5 V,
donde la UR es la voltaje de funcionamiento de la batería mínima en el modo de inicio, V.
De ahí el poder suministrado al arrancador:
PCT = UR × IP, W.
Por ejemplo, si la batería está instalada en un automóvil de pasajeros 6 ST-60, la alimentación suministrada al inicio será:
PCT = 10,5 · 3 · 60 = 1890 (W).
Una excepción a esta regla es la batería 6 ST-55, que es la corriente de inicio del cual es: IP = 255 A, y la alimentación suministrada al arrancador puede ser:
PCT = 10.5 V · 255 A = 2677.5 W.
Usando los datos de la Tabla 1, puede calcular la suministro de energía al inicio de cualquier automóvil. Con este poder, esta frecuencia de rotación del cigüeñal se proporciona (40-50 rpm - para motores de carburador y 80-120 rpm - para diesel), lo que garantiza un lanzamiento confiable del motor.
N / n. | Tipo de arranque | Poder nominal, KW | Voltaje nominal en | Mansado por los motores | Tipo de batería recargable | Potencia de transformador de energía, kw |
uno | St 230A, St 230b, St230k. | 1,03. | 12 | Carros "Volga", GAZ-53, GAZ-66, Zil-130. | 66-60 6ST-75 6ST-75 66-90. | cuatro 4.5 4.5 cinco |
2. | Arte 221. | 1.25. | 12 | "Vaz" | 6-55 | cuatro |
3. | St 117A. | 1,18 | 12 | "MOSKVICH" | 6-55 | cuatro |
cuatro | St 222a. | 2,2 | 12 | Tractores T-16, T-25, T-30. | 2 × 6st-150 | 6. |
cinco | Arte 142. | 7,73. | 24. | Carros "Kamaz", "MAZ", "KRAZ", "Zil-133 GI" | 2 × 6st-190 | 16-20. |
6. | St 103A-01 | 8,2 | 24. | Tractores "Kirovets", (K-700, K-701) | 2 × 6st-190 | 16-20. |
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Tabla de datos de coincidencia No. 1 y cálculos anteriores, puede hacer varias conclusiones:
- Para la mayoría de los automóviles de pasajeros, la potencia real suministrada al arrancador excede su poder nominal (por másquidad) en 2-2.5 veces y es:
1900 ≤ PCT ≤ 2700 [W];
- Para camiones con motores de carburador, este indicador puede ser aún mayor:
2400 ≤ PCT ≤ 3310 [W];
- Para vehículos con un motor diesel:
PCT = 2 · 10,5 · 570 = 11970 [W],
(Tienen dos baterías 6 ST - 190 están incluidas en serie).
Al calcular el transformador de bajada del arrancador, es necesario tener en cuenta las pérdidas en el bloque de rectificador, suministrando cables, las superficies de contacto oxidadas del adhesivo de conexión y las conclusiones de arranque. A medida que la experiencia mostraba, el poder de un transformador de bajada del dispositivo de inicio para un automóvil de pasajeros no debería ser inferior a RTR = 4 kW.
El marco se tomó como se describe en [2], pero con un transformador más poderoso T1. (Ver Fig. 1).
Fig.1 Esquema de un dispositivo de inicio monofásico.
En el autor, el transformador de bajada se realizó en un núcleo toroidal del estator de un motor eléctrico asíncrono quemado con una capacidad de 5 kW. Sus datos se ve así:
SCT = 27 CM2, SCT = A × B (SCT - El área de la sección transversal de la tubería magnética, CM2)
(Ver Fig. 2).
Fig. 2 A, B Línea magnética
El número de giros de 1 en el voltaje de operación se calculó por la fórmula:
T = 30 / ss
El número de vueltas del devanado primario del transformador fue:
W1 = 220 · t = 220 · 30/27 = 244;
Sinuoso secundario:
W2 = w3 = 16 · t = 16 · 30/27 = 18.
El devanado principal se enrolla con PTTV Ø 2,12 mm, el secundario es el neumático de aluminio con una sección transversal de 36 mm2. Cambie SA1 TIPO AE - 1031 (con protección térmica incorporada) para 25 A. Diodos VD1, VD2 Tipo D161-250.
La amplitud de la inducción magnética en el núcleo del transformador VM = 1.7 t .. La corriente de ralentí en tales valores de la VM alcanza los valores de IXX = 3.5 A, que reduce la eficiencia del transformador. Sin embargo, es necesario tener en cuenta la siguiente circunstancia. La corriente de operación en el devanado primario del transformador I1 en el momento del lanzamiento puede alcanzar los valores de 18-20 a, lo que provoca una caída de voltaje en los cables de suministro de la red de iluminación por 15-20 V. Así, no 220 V, y 200 V. se aplica al devanado primario del transformador. Reduce el valor de la VM y no hay corriente continua, lo que aumenta la eficiencia del transformador en el momento del inicio.
Para aquellos que desean calcular de forma independiente los parámetros del transformador aguas abajo, puede usar las técnicas establecidas en [2], [3].
Varios consejos sobre la preparación del núcleo toroidal. El estator se enfrentó al motor eléctrico libre de los restos del bobinado. Con la ayuda de un cincel afilado y el martillo cortó los dientes del estator. Esto no es difícil de hacer. Plancha suave, pero necesitas usar gafas de seguridad y mitones. Luego, desde la barra de metal Ø 7-8 mm, prepare dos soportes en forma de P que el núcleo del transformador se unirá al marco base. En ambos extremos, los soportes cortan el hilo debajo de la tuerca M6. Desde una cinta de metal, un espesor de 3-4 mm y un ancho de 18-20 mm, doblado P-figurativamente, prepare un mango de transformador. Los bordes de la placa en forma de P adicionalmente se inclinan uno hacia el otro, obteniendo "lenguas" de un largo 5-8 cm, a las que se unirá un mango de madera. Para este fin, los orificios de Ø 7 mm se perforan en las "lenguas". Dos soportes y partes metálicas de la manija se envuelven con una capa de telas impregnadas con resina epoxi y pegadas hacia el interior del toroide: el asa en la parte superior, los soportes en la parte inferior de la distancia entre sí. Todo el núcleo también está cubierto con una o dos capas de tejido impregnado con resina epoxi. Después de secar la resina epoxi, comience a enrollar los devanados. El devanado principal está enrollado primero, distribuyendo uniformemente alrededor del perímetro. Después de realizar el bobinado primario, el transformador incluye una red y mida la corriente de ralentí, que no debe exceder 3.5 A. Debe recordarse que en VM = 1.7 TL Core cerca de la saturación, y, por lo tanto, incluso un cambio menor en el número de Las vueltas causarán un cambio sustancial en la corriente del devanado primario IXX.
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Antes de enrollar el devanado secundario en la parte de metal de la manija, el orificio está perforado por un orificio debajo del perno roscado M12, que servirá como una salida de la mitad del devanado y al mismo tiempo el terminal "positivo". Los diodos de rectificación que se muestran en el diagrama permiten el uso de elementos metálicos del marco del dispositivo base, no solo para diodos de sujeción, sino también la calidad del disipador de calor sin almohadillas dieléctricas.
Las conclusiones de la semiotock secundaria están conectadas con el terminal "positivo", los giros se distribuyen uniformemente durante todo el perímetro del núcleo. Cuando se coloca, use un martillo de madera.
A continuación, con la ayuda de la soldadura prepare una base de bastidor. Para esto, se utilizan varillas de metal Ø 10-12 mm. En un lado del marco en una placa de aluminio o cobre con un espesor de 3-4 mm, se sujetan los diodos rectificados. Aquí el orificio se perfora bajo el perno M12, que servirá como un dispositivo "menos". En el otro lado del marco, el segmento del carbón está soldado y el interruptor SA1 está unido a él.
Ahora sobre los cables que conectan el arrancador de inicio. Cualquier negligencia en su fabricación puede "reducir no" todos sus esfuerzos. Muéstralo en un ejemplo específico. Deje que la resistencia del RPR de toda la ruta de conexión desde el rectificador al arrancador sea igual a: RPD = 0,01 ohmios, luego en una corriente de la IP = 250 y la caída de voltaje en los cables será:
UPR = IP · RPR = 250 A = 0.01 OM = 2.5 V;
Pérdida de poder en los cables:
RPR = UPR · IP = 625 W.
Como resultado, un voltaje no es de 14 V, pero 11.5 V, que, por supuesto, es indeseable para comenzar en el modo de operación. En consecuencia, la longitud de los cables de conexión debe ser lo más pequeña posible (L ≤ 1,5 m), y el área de la sección transversal, tanto como sea posible (SP ≥ 100 mm2). Los cables deben ser múltiples cobre en aislamiento de caucho. Para mayor comodidad, la conexión con el arrancador está hecha con el uso de adhesivos o pilas potentes utilizadas como soportes de electrodos para máquinas de soldadura doméstica. El tipo general de arrancador monofásico se muestra en la Fig .3.
Fig. 3 Vista general de un dispositivo de inicio monofásico.
El método de configuración de calcular el dispositivo de inicio es universal y se aplica a los motores de cualquier poder. Demostraremos esto en el ejemplo del arrancador ST-222 A, utilizado en tractores T-16, T-25, planta de tractor T-30 Vladimir.
Información básica sobre ST-222 A STARTER:
Voltaje nominal - 12 v;
Potencia nominal - 2.2 kW;
Tipo de batería recargable - 2 × 3st-150.
Entonces:
IRE = 3 · C20 = 3 · 150 A = 450 A,
El poder suministrado al arrancador será:
PCT = 10.5 V · 450 A = 4725 W.
Dada el poder de la pérdida:
RP = 1-1.3 kW.
Potencia del transformador de energía:
RTR = PCT + RP = 6 kW.
La sección transversal de la tubería magnética SCT = 46-50 cm2. La densidad actual en los devanados se toma igual:
J = 3 - 5 A / MM2.
El funcionamiento a corto plazo del dispositivo de inicio (5-10 segundos) permite su uso en redes monofásicas. Para los arrancadores más potentes, el transformador de dispositivo de inicio debe ser trifásico. Le contaremos las peculiaridades de su diseño en el ejemplo de un dispositivo de inicio para un potente tractor diesel "Kirovets" (K-700, K-701). Su STARTER ST-103A-01 tiene una potencia nominal de 8.2 kW a una tensión nominal de 24 V. La potencia del transformador de dispositivo de inicio (teniendo en cuenta la pérdida) será:
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RTR = 16 - 20 kW.
El cálculo simplificado del transformador trifásico se lleva a cabo teniendo en cuenta las recomendaciones establecidas en [3]. Si es posible, puede usar transformadores de tipo TRK-20A, TMOB-63, etc., etc., conectados a un voltaje trifásico de 380/220 V y voltaje secundario de 36 V. Dichos transformadores se utilizan para el calentamiento eléctrico de los pisos, En el interior en la cría de animales, cría de cerdos y t .. El circuito de activación en un transformador trifásico es el siguiente (ver Figura 4).
Fig.4 Dispositivo de partida en un transformador trifásico.
MP es un arrancador de tipo PML-4000 magnético, PMA-4000, o aquellos similares a ellos para conmutar dispositivos con una capacidad de 20 kW. Botón PAD SV1 Tipo KU-121-1, KU-122-1M, etc.
Aquí se aplica un rectificador de inepapid de tres fases, que le permite obtener el voltaje de la carrera de ralentí de 36 V. Su mayor valor se explica mediante el uso de cables más largos que conectan el arrancador de arranque (para equipos de tamaño grande, la longitud del cable alcanza la longitud del cable. 4 m). El uso de un transformador trifásico da más oportunidades para obtener el voltaje de estrés deseado. Su valor se puede cambiar, incluida la "estrella", el bobinado "Triángulo", aplique un enderezamiento un solo alterogéneo o bipetero (circuito de Larionov).
En conclusión, varios consejos generales y recomendaciones:
- El uso de transformadores toroidales para conjuntos de puestos monofásicos no es necesariamente y dictada por sus mejores indicadores de dimensión masiva. Al mismo tiempo, la tecnología de su fabricación es la más laboriosa.
- El cálculo del transformador del dispositivo de inicio tiene algunas características. Por ejemplo, el cálculo de la cantidad de giros a 1 en el voltaje de operación por la fórmula: T = 30 / SST, se explica por el deseo de "apretar" el máximo posible en detrimento de la economía. Esto está justificado por su modo de operación a corto plazo (5-10 segundos). Si las dimensiones no desempeñan un papel decisivo, puede usar un modo más ahorrador calculando la fórmula: t = 35 / ss. La sección transversal de la tubería magnética se toma un 25-30% más.
- Potencia que se puede eliminar "del núcleo toroidal existente, aproximadamente igual a la potencia de un motor eléctrico asíncrono trifásico, desde el cual se realiza este núcleo. Si no se conoce la potencia del motor, puede ser calculada aproximadamente por la fórmula:
Rdv = sust × ·
donde RDV es el poder del motor, W; En conjunto, el área de la sección transversal de la tubería magnética, el conjunto CM2 = A × en Osk - El área de la ventana de la tubería magnética, CM2 (ver Fig. 2)
ЅOK = 0,785 · D2
- El núcleo del transformador al marco base se sujeta con dos soportes en forma de P. Con la ayuda de un SHAIB aislante, es necesario evitar la apariencia de una bobina de co-Roth cerrada formada por un soporte con un marco.
- Teniendo en cuenta que el voltaje de ralentí en un dispositivo de arranque trifásico por encima de 28 V, los arranques del motor se realizan en la siguiente secuencia:
1. Conecte las garrapatas del dispositivo de inicio con las salidas de inicio.
2. El conductor incluye un arranque.
3. El asistente presiona el botón de inicio del OV1 y después de que la operación estable del motor lo libera inmediatamente.
- Cuando se utiliza un poderoso dispositivo de inicio en una versión estacionaria de acuerdo con los requisitos de la TB, debe estar conectada a tierra. Los mangos de las garrapatas de conexión deben estar en el aislamiento de caucho. Para evitar la confusión, la garrapata "positiva" es deseable para casarse, por ejemplo, una burocracia.
- Al iniciar la batería, no puede desconectarse del arrancador. En este caso, las garrapatas se adjuntan a las conclusiones de la batería apropiadas. Para evitar recargar la batería, el dispositivo de inicio después de iniciar el motor está desconectado.
- Para reducir la dispersión magnética, el devanado secundario del transformador es mejor para vencer el primero en el núcleo, y luego enrolla el devanado primario.
Literatura:
NUEVO MÉJICO. Iloin, yu.l. Timofeev, v.ya. VANYAEV. Equipo eléctrico para coches. M.: Transporte, 1982
I.P. Shelests. Esquemas útiles de radio aficionados. Libro 1, m.: Solon 1998.
I. Nicoforov. Cálculo simplificado del transformador de red. Radio, 2000, No. 10, p. 39.
Tractores "Kirovets", K-701, K-700 A. Descripción técnica y manual de instrucciones. M.: TractoroExport.
V. MOTUZAS. Electropuscat. Mecánico rural, 1988, No. 4, p. 23-24.