Starter do motor
O lançamento confiável de um motor de carro de passageiros no inverno pode, às vezes, transformar em um problema. Esta questão é especialmente relevante para o poderoso equipamento autotractor de empresas agrícolas, serviços comuns rodoviários que exploram sob condições de armazenamento de girlling. Isso não acontecerá se o assistente eletrônico estará à mão, o que pode ser feito por uma ampla qualificação de rádio.
O dispositivo de partida deste tipo foi fabricado de acordo com as recomendações descritas no artigo "Dispositivo inicial" (I.P. Relets. Radio Passers Piters Schemes úteis. Livro 1. M.: "Solon" 1998. S.95 - 96). Os primeiros testes mostraram que é possível chamá-lo de um dispositivo inicial com uma proporção conhecida. Só pode funcionar no modo "Cigarro Isqueiro", ou seja, Juntamente com a bateria do carro, e portanto, seria mais correto chamá-lo de um dispositivo de carregamento e inicialização. Em baixas temperaturas ambientais, o início do motor tinha que ser realizado em duas etapas:
- Recarregando a bateria por 10-20 segundos;
- Junta "Promoção" do motor.
A frequência aceitável da rotação inicial permaneceu 3-5 segundos e, em seguida, diminuiu acentuadamente. Se o motor não começou da primeira tentativa, tive que repetir tudo primeiro. Então, várias vezes. Este procedimento não é apenas tedioso, mas não desejável por dois motivos:
leva ao superaquecimento do starter e do seu desgaste elevado;
Reduz a duração da bateria (no inverno, as correntes iniciais de carros de passageiros atingem 250 a. Eles causam a deformação das placas da bateria, desapego da substância ativa, etc.).
E o ponto aqui não é apenas que a bateria recarregável não é "não a primeira frescura". Como é conhecido da literatura (n.m. ilin, yu.l. timofeev, v.ya. vanyaev. Equipamento elétrico para carros. M.: Transporte, 1982), a capacidade de descarga depende não apenas da bateria, mas também temperatura de eletrólito. O recipiente classificado é garantido que na temperatura eletrolítica + 25 ° C. Com uma diminuição da temperatura, a viscosidade dos aumentos de eletrólitos, que leva a uma diminuição no recipiente de descarga em cerca de 1% por grau de diminuição da temperatura. Assim, até mesmo uma nova bateria recarregável no inverno perde significativamente seus recursos "iniciais".
Você pode evitar essas desvantagens somente se a potência do dispositivo inicial for suficiente para auto (sem a ajuda da bateria) do início de um carro frio. Isso também ampliará significativamente a vida útil da bateria ativa.
Vamos tentar, aproximadamente, avaliar os parâmetros de tal dispositivo inicial. Como é conhecido da literatura [1], no modo de partida, a corrente de trabalho da bateria:
IR = 3 × C20 e
onde C20 é a capacidade nominal da bateria (e · h). A tensão no modo de partida em cada bateria deve ser não inferior a 1,75 V. assim. Para uma bateria de 12 volts:
Ur = 6 × 1, 75 v = 10,5 V,
onde o ur é a tensão mínima de operação de bateria no modo de partida, V.
Daí o poder fornecido ao starter:
PCT = ur × ip, W.
Por exemplo, se a bateria estiver instalada em um carro de passageiro 6 ST-60, a energia fornecida ao início será:
PCT = 10,5 · 3 · 60 = 1890 (W).
Uma exceção a esta regra é a bateria 6 ST-55, que é a corrente de partida da qual é: ip = 255 a, e a potência fornecida ao starter pode ser:
PCT = 10,5 V · 255 a = 2677.5 W.
Usando dados Tabela 1, você pode calcular a fonte de alimentação para o starter de qualquer carro. Com este poder, esta frequência de rotação do virabrequim é fornecida (40-50 rpm - para motores de carburador e 80-120 rpm - para diesel), que garante lançamento de motor confiável.
N / n. | Tipo de iniciante | Poder avaliado, kw | Tensão nominal em. | Massed por motores | Tipo de bateria recarregável | Poder transformador de potência, kw |
1 | ST 230A, ST 230B, St230k. | 1,03. | 12. | Carros "Volga", GAZ-53, Gaz-66, Zil-130. | 6º-60. 6st-75. 6st-75. 6º-90. | Quatro. 4.5. 4.5. cinco |
2. | Art 221. | 1.25. | 12. | "Vaz" | 6º-55. | Quatro. |
3. | ST 117A. | 1,18. | 12. | "Moskvich" | 6º-55. | Quatro. |
Quatro. | ST 222A. | 2,2. | 12. | Tratores T-16, T-25, T-30. | 2 × 6st-150 | 6. |
cinco | Art 142. | 7,73. | 24. | Carros "Kamaz", "MAZ", "Kraz", "Zil-133 Gi" | 2 × 6st-190 | 16-20. |
6. | ST 103A-01 | 8,2. | 24. | Tratores "Kirovets", (K-700, K-701) | 2 × 6st-190 | 16-20. |
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Tabela de dados correspondente No. 1 e cálculos acima, você pode fazer várias conclusões:
- Para a maioria dos carros de passageiros, o poder real fornecido ao starter excede seu poder nominal (passaportável) por 2-2.5 vezes e é:
1900 ≤ PCT ≤ 2700 [W];
- Para caminhões com motores de carburador, este indicador pode ser ainda maior:
2400 ≤ pct ≤ 3310 [W];
- Para veículos com motor a diesel:
PCT = 2 · 10,5 · 570 = 11970 [W],
(Eles têm duas baterias 6 ST - 190 estão incluídas na série).
Ao calcular o transformador inferior do starter, é necessário levar em conta as perdas no bloco de retificador, fornecendo fios, superfícies de contato oxidadas do adesivo de conexão e as conclusões iniciais. À medida que a experiência mostrou, o poder de um transformador inferior do dispositivo de partida para um carro de passageiros não deve ser menor que RTR = 4 kW.
A estrutura foi tomada como descrito em [2], mas com um transformador mais poderoso T1. (veja a Fig. 1).
Esquema Fig.1 de um dispositivo de partida monofásico.
No autor, o transformador inferior foi feito em um núcleo toroidal do estator de um motor elétrico assíncrono queimado com capacidade de 5 kW. Seus dados se parecem com isso:
Sct = 27 cm2, sct = A × B (SCT - a área da seção transversal do pipeline magnético, cm2)
(Veja a Fig. 2).
Fig. 2 A, B linha magnética
O número de voltas de 1 na tensão de operação foi calculado pela fórmula:
T = 30 / ss
O número de voltas do enrolamento primário do transformador foi:
W1 = 220 · t = 220 · 30/27 = 244;
Enrolamento secundário:
W2 = W3 = 16 · T = 16 · 30/27 = 18.
O enrolamento primário é ferido com PTTV Ø 2,12 mm, o secundário é o pneu de alumínio com uma seção transversal de 36 mm2. Switch SA1 Type AE - 1031 (com proteção térmica interna) para a corrente 25 A. Diodos VD1, VD2 Tipo D161-250.
A amplitude da indução magnética no núcleo do transformador VM = 1,7 t. A corrente marcante em tais valores da VM atinge os valores de IXX = 3.5 A, que reduz a eficiência do transformador. No entanto, é necessário levar em conta as seguintes circunstâncias. A corrente de funcionamento no enrolamento primário do transformador I1 no momento do lançamento pode atingir os valores 18-20 a, causando uma queda de tensão nos fios de alimentação da rede de iluminação até 15-20 v. Assim, não 220 V, e 200 V. é aplicado ao enrolamento primário do transformador. Reduz o valor da VM e nenhuma corrente ociosa, o que aumenta a eficiência do transformador no momento do início.
Para aqueles que desejam calcular de forma independente os parâmetros do transformador a jusante, você pode usar as técnicas estabelecidas em [2], [3].
Várias dicas sobre a preparação do núcleo toroidal. O estator enfrentou o motor elétrico livre dos remanescentes do enrolamento. Com a ajuda de um cinzel afiado e o martelo cortar os dentes do estator. Isso não é difícil de fazer. Ferro macio, mas você precisa usar óculos de segurança e luvas. Em seguida, da barra de metal Ø 7-8 mm, prepare dois colchetes em forma de P que o núcleo do transformador será anexado ao quadro base. Em ambas as extremidades, os colchetes cortam o fio sob a porca M6. De uma fita de metal, uma espessura de 3-4 mm e uma largura de 18 a 20 mm, dobrada p-figurativamente, preparar uma alça do transformador. As bordas da placa em forma de P adicionalmente se curvam para o outro, recebendo "línguas" de um longo 5-8 cm, para a qual uma alça de madeira será anexada. Para este fim, os furos de Ø 7 mm são perfurados nas "línguas". Dois suportes e partes de metal da alça são embrulhados com uma camada de tecidos impregnados com resina epóxi e colada ao interior do toróide: a alça no topo, os suportes na parte inferior da distância entre si. O núcleo inteiro também é coberto com uma ou duas camadas de tecido impregnadas com resina epóxi. Depois de secar a resina epóxi, comece a enrolar os enrolamentos. O enrolamento primário está enrolado primeiro, distribuindo uniformemente ao redor do perímetro. Depois de executar o enrolamento primário, o transformador inclui uma rede e medir a corrente de marcha lenta, que não deve exceder 3,5 A. Deve ser lembrado que na VM = 1,7 tl núcleo próximo à saturação e, portanto, até mesmo uma pequena mudança no número de As voltas causarão mudanças substanciais na corrente do enrolamento primário IXX.
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Antes de enrolar o enrolamento secundário na parte de metal da alça, o buraco é perfurado por um buraco sob o parafuso roscado M12, que servirá como uma tomada do meio do enrolamento e, ao mesmo tempo, o terminal "positivo". Os diodos retificadores mostrados no diagrama permite o uso de elementos de metal da estrutura de dispositivos de base não apenas para diodos de fixação, mas também a qualidade do dissipador de calor sem almofadas dielétricas.
As conclusões da Semioque secundária estão relacionadas com o terminal "positivo", as voltas são distribuídas uniformemente em todo o perímetro do núcleo. Ao colocar, use um martelo de madeira.
Em seguida, com a ajuda de soldagem prepara uma base de quadros. Para isso, são usados hastes de metal Ø 10-12 mm. De um lado do quadro em uma placa de alumínio ou cobre com uma espessura de 3-4 mm, diodos retificadores prendem. Aqui o buraco é perfurado sob o parafuso M12, que servirá como um dispositivo "menos". Do outro lado do quadro, o segmento do carvão é soldado e o switch SA1 é anexado a ele.
Agora sobre os fios que conectam o starter inicial. Qualquer negligência em sua fabricação pode "reduzir nenhum" todos os seus esforços. Mostre-o em um exemplo específico. Deixe a resistência da RPR de todo o caminho de conexão do retificador para o starter será igual a: RPD = 0,01 ohms, em uma corrente do IP = 250 e a queda de tensão nos fios será:
UPR = IP · RPR = 250 a = 0,01 om = 2,5 v;
Perda de energia em fios:
RPR = UPR · IP = 625 W.
Como resultado, uma tensão não é 14 V, mas 11,5 V, que, é claro, é indesejável para começar no modo de operação. Consequentemente, o comprimento dos fios de conexão deve ser o mínimo possível (L ≤ 1,5 m), e a área transversal, tanto quanto possível (SP ≥ 100 mm2). Os fios devem ser múltiplos cobre no isolamento de borracha. Por conveniência, a conexão com o motor de partida é feita com o uso de grampos adesivos ou poderosos usados como titulares de eletrodos para máquinas de soldagem doméstica. O tipo geral de arranque monofásico é mostrado na Fig.3.
Fig.3 Vista geral de um dispositivo de partida monofásica.
O método conectado de cálculo do dispositivo inicial é universal e aplicado aos motores de qualquer poder. Vamos demonstrar isso sobre o exemplo do Starter St-222 A, usado em tratores T-16, T-25, planta de trator Vladimir T-30.
Informações básicas sobre ST-222 A Starter:
Tensão nominal - 12 v;
Poder avaliado - 2,2 kW;
Tipo de bateria recarregável - 2 × 3st-150.
Então:
Ire = 3 · C20 = 3 · 150 a = 450 a,
O poder fornecido ao starter será:
PCT = 10,5 V · 450 a = 4725 W.
Dado o poder de perda:
Rp = 1-1,3 kW.
Potência do transformador de energia:
Rtr = pct + rp = 6 kW.
A seção transversal do canal magnético SCT = 46-50 cm2. A densidade atual nos enrolamentos toma igual:
J = 3 - 5 a / mm2.
A operação de curto prazo do dispositivo inicial (5-10 segundos) permite seu uso em redes monofásicas. Para iniciantes mais poderosos, o transformador de dispositivos de partida deve ser trifásico. Contaremos sobre as peculiaridades de seu design sobre o exemplo de um dispositivo inicial para um poderoso trator diesel "Kirovets" (K-700, K-701). Seu starter St-103a-01 tem um poder nominal de 8,2 kW em uma tensão nominal de 24 V. A energia do transformador de dispositivos de partida (tendo em conta a perda) será:
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Rtr = 16 - 20 kW.
O cálculo simplificado do transformador trifásico é realizado levando em conta as recomendações estabelecidas em [3]. Se possível, você pode usar transformadores de tipo TRK-63 industrial, Tmob-63, etc., conectados a uma tensão trifásica de 380/220 V e tensão secundária de 36 V. Tais transformadores são usados para aquecimento elétrico de pisos, dentro de casa em pecuária, criação de porcos e t .. O circuito de gatilho em um transformador trifásico é o seguinte (veja a Figura 4).
Fig.4 Dispositivo inicial em um transformador trifásico.
MP é uma partida magnética do tipo PML-4000, PMA-4000, ou aquelas semelhantes a elas para comutação de dispositivos com capacidade de 20 kW. Botão de almofada SV1 Tipo KU-121-1, KU-122-1M, etc.
Um retificador de alpápida trifásico é aplicado aqui, que permite obter a tensão de traço ocioso de 36 v. Seu valor aumentado é explicado pelo uso de cabos mais longos que conectam o starter de partida (para o equipamento de tamanho grande o comprimento do cabo 4 m). O uso de um transformador trifásico dá mais oportunidades para obter a tensão de estresse desejada. Seu valor pode ser alterado, incluindo a "estrela", enrolamento "triângulo", aplicar um único altramento alterolado ou bipetier (Larionov Circuit).
Em conclusão, vários conselhos e recomendações gerais:
- O uso de transformadores toroidais para conjuntos de start-up monofásicos não é necessariamente e ditado por seus melhores indicadores dimensionais de massa. Ao mesmo tempo, a tecnologia de sua fabricação é a mais laboriosa.
- O cálculo do transformador do dispositivo de partida tem alguns recursos. Por exemplo, o cálculo da quantidade de voltas para 1 na tensão de operação pela fórmula: T = 30 / SST, é explicado pelo desejo de "apertar" o máximo possível em detrimento da economia. Isso é justificado pelo seu modo de operação de curto prazo (5-10 segundos). Se as dimensões não reproduzirem um papel decisivo, você poderá usar um modo mais saliente, calculando a fórmula: T = 35 / SS. A seção transversal do encanamento magnético é tomada por 25-30% mais.
- Poder que pode ser "removido" do núcleo toroidal existente, aproximadamente igual à potência de um motor elétrico assíncrono trifásico, a partir do qual este núcleo é feito. Se a energia do motor não for conhecida, pode ser calculada aproximadamente pela fórmula:
Rdv = sustento × ·
onde RDV é o poder do motor, W; - a área da seção transversal do pipeline magnético, cm2 set = A × em ѕk - a área da janela do oleoduto magnético, cm2 (ver fig. 2)
Ѕkok = 0,785 · d2
- O núcleo do transformador para o quadro base é fixado com dois suportes em forma de P. Com a ajuda de um SHAIB isolante, é necessário evitar a aparência de uma bobina co-rotação formada por um suporte com um quadro.
- Considerando que a tensão em marcha lenta em um dispositivo de inicialização de três fases acima de 28 v, o motor é executado na seguinte seqüência:
1. Conecte o dispositivo inicial ticks com saídas de partida.
2. O motorista inclui um arranque.
3. O assistente pressiona o botão Iniciar do OV1 e após a operação estável do motor lança imediatamente.
- Ao usar um dispositivo de partida poderoso em uma versão estacionária de acordo com os requisitos da TB, ele deve ser aterrado. As alças dos carrapatos de conexão devem estar em isolamento de borracha. Para evitar confusão, o tick "positivo" é desejável para se casar, por exemplo, uma burocracia.
- Ao iniciar a bateria, você não pode desconectar do starter. Neste caso, os carrapatos são anexados às conclusões apropriadas da bateria. Para evitar recarregar a bateria, o dispositivo de partida depois de iniciar o motor é desconectado.
- Para reduzir a dispersão magnética, o enrolamento secundário do transformador é melhor para enrolar o primeiro no núcleo e, em seguida, ferir o enrolamento primário.
Literatura:
N.m. Ilyin, yu.l. Timofeev, v.ya. Vanyaev. Equipamento elétrico para carros. M.: Transporte, 1982
I.p. Shelests. Regimes úteis amadores de rádio. Livro 1, M.: Solon 1998.
I. Nicoforov. Cálculo simplificado do transformador de rede. Rádio, 2000, No. 10, p. 39.
Tractores "Kirovets", K-701, K-700 A. A descrição técnica e manual de instruções. M.: TractorOexport.
V. MOUZAS. Eletropuscat. Mecânico Rural, 1988, No. 4, p. 23-24.