Содержание
- 1 Сравниваем характеристики пускового тока автомобильных аккумуляторов
- 2 Базовые понятия
- 3 Какой ток потребляет стартер при пуске двигателя.Проверяю клещами.
- 4 Способы проверки пускового тока
- 5 Строение аккумулятора
- 6 На что влияют остальные характеристики?
- 7 Что делать, если купили АКБ с пусковым током выше среднего?
- 8 Iн = Pн/(√3Uн х сosφ), кА
- 9 Таблица оптимальных показателей
- 10 Подключение асинхронного двигателя
- 11 Как происходит запуск двигателя
Сравниваем характеристики пускового тока автомобильных аккумуляторов
Знаете ли вы, отчего зависит запуск двигателя в лютый мороз? Вопреки распространенному мнению, уверенный старт обеспечивает не емкость АКБ, которая влияет лишь на количество попыток завода. А важнейшей характеристикой, отвечающей именно за мощность прокрутки, является пусковой ток.
Что это такое? В соответствии с официальным определением, под данным термином принято понимать максимальный ток, отдаваемый аккумуляторной батареей в течение нескольких секунд для запуска двигателя. Под заданным временем подразумевается интервал от 3 до 30 секунд, который варьируется в зависимости от методики испытаний батарей, принятой в том или ином регионе.
Отметим, что пусковой ток – это относительная величина. Это обусловлено тем, что в новом и старом аккумуляторе данный параметр будет сильно отличаться по причине снижения емкости. Поэтому, выбирая батарею для своего авто, покупайте аккумулятор со значительным запасом пускового тока – так, чтобы даже через 3-5 лет не испытывать проблем с пуском мотора даже в самую лютую зиму.
Каким образом подобрать оптимальный стартерный ток? Приведем пример: предположим, для прокрутки стартера автомобиля необходимо 250 ампер. Это значит, что покупать нужно такой аккумулятор, который на выходе даст не менее 350 ампер. В противном случае преждевременная замена АКБ будет практически неизбежной.
Обратите внимание на то, что пусковым током называется параметр, подразумевающий краткосрочную подачу тока на стартер, которая не должна превышать полуминуты. Если пытаться завести двигатель дольше 30 секунд, можно столкнуться с перегревом АКБ и выходом ее из строя
От теории к практике
Если вы посмотрите на крышку автомобильного аккумулятора, то увидите маркировку, в которой помимо прочих параметров, указывается и ток холодной прокрутки. Для примера возьмем батарею со следующей надписью «250 А (DIN)». Это значит, что данный аккумулятор дает 250 ампер тока при температуре окружающей среды 18 градусов Цельсия и кратковременной разрядке в соответствии со стандартами DIN, принятыми в Германии. Другими словами, на первой секунде напряжение составляет 12 вольт, через полминуты – 9 вольт, а по прошествии двух минут и тридцати секунд — 6 вольт. Измерения по данной технологии проводятся, исходя из требований Германского промышленного стандарта или так называемого DIN 43539. Также они соответствуют нормативам отечественного ГОСТ 959-91.
Отметим, что в Соединенных Штатах Америки стандарты DIN и ГОСТ не применяются. Здесь действуют нормы SAE, принятые Обществом Автомобильных Инженеров. Они максимально приближены к стандартам (ЕС ЕN 60095-1) и новым нормативам, действующим сегодня в России (ГОСТ 959-2002). Разумеется, из-за этого возникает определенная путаница. То есть, покупая аккумулятор, изготовленный в США, мы должны соотнести параметры с европейскими нормами. Именно для этого создана таблица, размещенная ниже. Она поможет найти характеристик по токам холодной прокрутки, исходя из различных методик испытания.
ЕN 60095-1 (ряд Европейских стран и новый российский ГОСТ 959-2002) | DIN 43539 (Германия) и
ГОСТ 959-91 (Россия) |
SAE (США) |
280 | 170 | 300 |
330 | 200 | 350 |
360 | 225 | 400 |
420 | 255 | 450 |
480 | 280 | 500 |
520 | 310 | 550 |
540 | 335 | 600 |
600 | 365 | 650 |
640 | 395 | 700 |
680 | 420 | 750 |
760 | 450 | 800 |
790 | 480 | 850 |
860 | 505 | 900 |
900 | 535 | 950 |
940 | 560 | 1000 |
1000 | 590 | 1050 |
1040 | 620 | 1100 |
1080 | 645 | 1150 |
1150 | 675 | 1200 |
1170 | 700 | 1250 |
Располагая предоставленной выше информацией, не составляет труда провести простой сравнительный анализ автомобильных аккумуляторов различных марок, исходя из пусковых параметров. Так, к примеру, если на аккумуляторе американского бренда обозначен ток 900 А (SAE), то этой батарее по своим характеристикам идентичны АКБ с токами 860 А (EN) или 505 А (DIN) – см. таблицу.
На аккумулятор надейся, а сам не плошай!
Не забывайте: чем сильнее ток холодной прокрутки, тем более уверенно батарея будет крутить маховик в холодное время хода. Но! Слишком большая сила тока негативно отражается на ресурсе щеточно-коллекторной части стартера. Если же при новом аккумуляторе запуск двигателя все равно затруднен, это может свидетельствовать о неисправностях системы зажигания, генератора, неправильном выборе моторного масла (по вязкости) и пр.
Базовые понятия
Для начала рассмотрим несколько базовых понятий, чтобы лучше понимать, что такое пусковой ток автомобильного стартера, и не путать эту величину с другими характеристиками.
Автомобильный стартер является ничем иным, как электродвигателем постоянного тока. Это означает, что он выполняет свою работу (крутит коленвал двигателя), потребляя электрическую энергию, накопленную в аккумуляторной батарее. Эта энергия характеризуется несколькими величинами – напряжением, силой тока и мощностью.
Напряжение, при котором работает нагруженный стартер легкового автомобиля, находится в диапазоне примерно 11-13 В. Что значит нагруженный? Если стартер снять с двигателя и подключить к источнику тока без какой-либо нагрузки, то он будет работать и при гораздо меньшем напряжении. Однако будучи установленным на автомобиле, при напряжении менее 11 В он, как правило, не работает. Это хорошо знакомо тем автолюбителям, у которых была изношенная или полностью разряженная АКБ.
Сила тока, который потребляется нагруженным стартером легкового автомобиля, варьируется в диапазоне 100-500 А. Здесь, как и в случае с напряжением, большую роль играет нагрузка. Если стартер подключить к источнику питания отдельно от двигателя, то тока он потреблять будет гораздо меньше. Из этого следует, что чем большая нагрузка на стартер, тем больше тока он будет потреблять.
Мощностью стартера называется величина, которая зависит от напряжения, при котором он работает, и силы тока, который им потребляется в конкретный момент времени. Так, например, если стартер вашего автомобиля при напряжении 12 В потребляет ток силой 150 А, то его мощность в данный момент составляет 12 × 150 = 1800 Вт.
Из этого всего можно вывести следующее, важное для автомобилистов, понятие. Что происходит, когда АКБ изношена или слабо заряжена? А происходит то, что при работе стартера напряжение на ней просаживается, например, до 10,5 В
Это означает, что, если стартер потребляет все те же 150 А, то его мощность при таких условиях уже не 1,8 кВт, а всего лишь 1,5 кВт. Соответственно, он крутит коленвал вяло, либо ему вообще не хватает мощности, чтобы сдвинуть его с места.
Кроме того, чем большая просадка напряжения происходит на клеммах АКБ, тем меньший пусковой ток она способна выдавать. Отсюда следует, что на наш стартер идет уже не 150 А, а вдвое-втрое меньше. Это приводит к резкому уменьшению мощности, которой оказывается недостаточно, чтобы провернуть коленчатый вал двигателя.
Для некоторых автолюбителей будет интересной еще одна характеристика стартера. Она показывает количество энергии, которое он израсходовал, пока запускал двигатель. Измерить ее можно в А*ч (ампер-часах), а как мы помним, именно в этих единицах указывается емкость АКБ. Это означает, что по пусковому току и времени работы стартера мы можем узнать, на сколько сильно он разрядил нашу батарею.
Рассмотрим все тот же стартер. Допустим, во время всей своей работы он, потребляя ток силой 150 А, запустил двигатель с первой попытки, вращая его в течение 5 секунд. Теперь секунды надо перевести в часы, так как нас интересуют именно ампер-часы. 5 секунд – это примерно 0,0014 часов. Соответственно, наш стартер «взял» из батареи 150 × 0,0014 А*ч, то есть примерно 0,21 А*ч. И это при емкости в 50-60 А*ч.
Но здесь следует понимать, что мы рассмотрели упрощенные условия. Так, при больших токах потребления АКБ садится немного больше, чем это можно рассчитать на бумаге. Кроме того, не всегда двигатель запускается с первого раза, и так далее
Из всего этого важно усвоить следующее. Если стартер не смог прокрутиться из-за ослабленной АКБ, то ему, скорее всего, хвалило не А*ч, как думают многие
Ему не хватило пускового тока, так как разряженная или испорченная батарея не в состоянии выдавать такие большие токи.
Какой ток потребляет стартер при пуске двигателя.Проверяю клещами.
Стартер это самый большой потребитель электроэнергии в автомобиле. Пусковые токи в зимнее время могут доходить до 400 ампер.
Ниже будет показано на примере ваз 2107, сколько потребляет стартер при пуске двигателя и от чего зависит это потребление.
Этот прибор дополняет обычный мультиметр и дает возможность без вмешательства в цепь проверить ток в ней.
Клещами вешается на провод.
От чего зависит ток потребляемый стартером.
Чем большее сопротивление дает коленчатый вал при его вращении, тем больше потребляет стартер.
При увеличении вязкости масла это сопротивление увеличивается, и нагрузка на стартер возрастает.
Чем больше наполнение цилиндров воздухом во время пуска, тем больше будет давление в них, а значит, стартеру будет тяжелее прокручивать коленчатый вал. Наполнение цилиндров зависит от того на сколько будет открыта дроссельная заслонка во время пуска. Если дроссель полностью закрыт, то компрессия будет ниже и стартеру легче вывести двигатель на пусковые обороты.
Слишком раннее зажигание в двигателе тоже увеличивает нагрузку на стартер. Так как давление в цилиндре при сгорании становится слишком большим до того как поршень дойдет до верхней мертвой точке и стартеру нужно преодолевать это сопротивление.
Проверка потребления стартера.
При температуре воздуха 15 градусов потребление составило 112 ампер.
Ночью температура опускалась до 4 градусов, проверка проводилась с утра. При выжитом сцеплении ток потребления был таким же, как и при включенном. Значит при плюсовой температуре смысла выжимать сцепление, нет. Распорные кольца коленчатого вала будут зря нагружаться.
При выкрученных свечах ток потребления составил 96 ампер.
Это ток стартера в момент, когда двигатель уже вышел на пусковые обороты. Но собственный пусковой ток стартера сильно отличается при проверке с вкрученными свечами и без них. С вкрученными свечами и открытым дросселем в момент, когда стартер начинал вращать двигатель, ток составил 230 ампер, а с выкрученными 160 ампер.А значит, наполнение цилиндров в момент пуска сильно влияет на этот параметр. И если открывать дроссельную заслонку, то нагрузка на стартер будет больше.
Источник
Способы проверки пускового тока
Надеюсь, вы уже поняли, что ёмкость АКБ – важный, но не единственный показатель, на который следует обращать внимание в автомагазине. Рассмотрим основные методы, как можно определить пусковой ток аккумулятора
Рассмотрим основные методы, как можно определить пусковой ток аккумулятора.
Для обеспечения высокой точности измерений требуется соответствующее дорогостоящее оборудование. Все домашние методы отличаются не самыми точными результатами.
Перечислим самые популярные методы, как узнать величину пускового тока аккумулятора:
- посредством нагрузочной вилки. Это компактный измерительный прибор, состоящий из вольтметра и нагрузочного сопротивления, имитирующего при подключении к АКБ бортовую сеть автомобиля с подключёнными потребителями;
- с использованием токоизмерительных клещей. Этот доступный по стоимости электротехнический прибор является незаменимым инструментом электрика. В продаже имеются универсальные клещи, позволяющие производить измерения и напряжения, и сопротивления. Токоизмерительные клещи рассчитаны на большие токи, поэтому мощный ампераж для них не страшен;
- старый дедовский способ не даст вам конкретных цифр, но сможет проверить и отбраковать «плохой» аккумулятор. Суть его заключается в полной зарядке и последующем включении ближнего света. На протяжении 5-10 минут его яркость должна оставаться неизменной, в противном случае от покупки такой АКБ следует отказаться;
- ещё один способ проверки аккумулятора – «на слух»: нужно просто попытаться запустить мотор, если он исправен, то 2-3 секунд вращения стартера достаточно для успешного выполнения операции. Если на это уходит от 10 секунд и более – можно заключить, что, независимо от ёмкости батареи, её пускового тока недостаточно для этого. Такая проверка, разумеется, самая неинформативная.
Пусковой ток и другие параметры АКБ от различных компаний
Как измеряют пусковой ток аккумулятора в заводских условиях? С помощью высокоточного профессионального оборудования при температуре 18°С.
Использовать для замеров мультиметр категорически не рекомендуется – этот измерительный прибор не рассчитан на большие токи, так что вы рискуете его лишиться.
Строение аккумулятора
Такая конструкция батареи была создана именно для того, чтобы автомобиль мог постоянно на ней работать. То есть АКБ постоянно перезаряжается от генератора, и машина может брать электричество для старта. Раньше были только обычные батареи, которые очень быстро садились, и их использование не было целесообразным. Это и стало причиной перехода на аккумуляторные батареи.
Со временем подобные конструкции постоянно усовершенствовали, это привело к установлению общих стандартов, которые используются и по сей день. Случилось это примерно век назад.
Как правило, такая конструкция включает в себя 6 свинцовых пластин, которые являются минусом, а их оксид — плюсом. Всё залито электролитом из серной кислоты. Эти составляющие заставляют аккумулятор выполнять свою функцию, и если исключить хотя бы один элемент, то работать АКБ не будет. Одна часть, как правило, даёт напряжение в 2 В, и для запуска двигателя этого недостаточно.
Ёмкость батареи
Если сравнивать с ёмкостью, то напряжение постоянно остаётся одинаковым у всех аккумуляторов и его значение унифицировано.
В противовес этому ёмкость может значительно отличаться. Этот показатель измеряется в Амперах в час (сокращённо «Ач»). Если говорить простыми словами, то ёмкость — это возможность батареи отдавать определённое количество электричества за один час. Такое значение АКБ для автомобилей может начинаться от 40 Ач и доходить до 150 Ач.
Но самые популярные модели выпускают на заводах с цифрами 55−60 ампер в час. Они установлены в большинстве иномарок. Другими словами, в этом случае такие батареи могут давать 60 ампер в час без подзарядки, а после этого «сесть». Если умножить ампераж такого аккумулятора на его напряжение (12−12,7 В), то получится приблизительно 762 Ватта, что позволяет несколько раз вскипятить воду в электрическом чайнике.
Пусковой ток
Многие начинающие водители не всегда знают, на что влияет пусковой ток аккумулятора. Пусковой (холодный) ток АКБ (иногда его называют стартерным) — это максимальное число силы тока, которого будет достаточно для запуска двигателя автомобиля, в частности, для его стартера, чтобы он смог прокрутить маховик двигателя, к которому присоединены поршни с шатунами.
Этот процесс довольно трудоёмкий, так как поршни в цилиндрах воздействуют на топливную смесь под большим давлением. В бензиновых двигателях это число может быть от 9 до 13 атмосфер, а в дизельных — в пределах 17. К тому же зимой такая процедура проходит ещё сложнее. Аккумулятору нужно преодолеть не только сжатие воздуха, но и недостаточную смазку цилиндров в связи с загустением масла при низких температурах.
Если говорить простыми словами, то для запуска двигателя среднестатистического авто нужно примерно 260 ампер, и это довольно много. Эта цифра и является «пусковым значением», которое нужно стартеру автомобиля для запуска двигателя.
Если рассматривать с практической стороны, то аккумулятор в 60 ампер имеет 4−5 пусков, но с условием, что отдаваться такое напряжение будет не более чем за 25−30 секунд.
Как правило, в южных регионах на такой показатель не обращают внимания. Это и не нужно. Можно взять средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями при плюсовой температуре. Это связано с тем, что в тёплых климатических условиях масло всегда жидкое. Другое дело — северные регионы. Там температура воздуха ниже нуля большинство месяцев в году, и заводиться с густым маслом при таких условиях очень сложно. Поэтому пусковой показатель здесь является одним из важнейших критериев при выборе АКБ.
На что влияют остальные характеристики?
Кроме пускового тока, на коробке есть множество характеристик. И неопытный автолюбитель может просто растеряться и выбрать накопительную батарею, которая быстро выйдет из строя.
Поэтому для новичков следует обращать внимание на следующие параметры. Ёмкость
Один из основных параметров аккумулятора. Чем выше этот показатель, тем больше энергии он сможет накопить. Измеряется ёмкость в Ач (Амперы, умноженные на часы). Но следует учитывать тот факт, что большой объём аккумулятора – это не значит, что он лучше. Все накопительные приборы рано или поздно выходят из строя. Поэтому, потраченные средства на очень дорогой аккумулятор иногда себя не оправдывают. Для этого нужно исходить из объёма двигателя (т.е. размера машины)
Ёмкость. Один из основных параметров аккумулятора. Чем выше этот показатель, тем больше энергии он сможет накопить. Измеряется ёмкость в Ач (Амперы, умноженные на часы). Но следует учитывать тот факт, что большой объём аккумулятора – это не значит, что он лучше. Все накопительные приборы рано или поздно выходят из строя. Поэтому, потраченные средства на очень дорогой аккумулятор иногда себя не оправдывают. Для этого нужно исходить из объёма двигателя (т.е. размера машины).
Как рассчитать ёмкость аккумулятора по объёму двигателя?
Объём двигателя | Ёмкость аккумулятора |
1 – 1,6л | 55Ач |
1,3 – 1,9л | 60АЧ |
1,4 – 2,3л | 66Ач |
1,9 – 4,5л. | 90Ач |
7,5 – 17л | 200Ач |
7,2 – 12л | 190Ач |
3,8 – 10,9л | 140Ач |
Есть ещё одна деталь. Буква «С» несёт дополнительную информацию. А именно – какая ёмкость имеет батарея в определённый промежуток времени.
Напряжение батареи – это параметр, который определяет, насколько заряжен прибор и как быстро он будет изнашиваться. Измеряется в вольтах (В). Но в современных машинах прибор для измерения этого параметра отсутствует. Поэтому рекомендуется приобрести мультиметр. Чтобы определить напряжение, необходимо отключить аккумулятор от зарядного устройства и потратить несколько часов на эту процедуру.
Глубина разряда – это допустимая норма разрядки батареи. Измеряется в процентах. Если разряжать батарею на 100% несколько раз подряд до показания напряжения 9В – любой, даже самый дорогой аккумулятор выводиться из строя очень быстро.
Поэтому, следует обращать внимание на этот параметр. Правда, все накопительные приборы имеют рекомендуемую глубину разряда и допустимую глубину разряда
Допустимая норма указывается в инструкции по эксплуатации. Но лучше не рисковать.
Срок эксплуатации прибора немаловажный показатель. Например, свинцово-кислотные аккумуляторы подходят для самых разных режимов работы, но их служба намного меньше, чем другие батареи. Но в инструкции указываются средние показатели сроков службы. Т.е. – если автолюбитель не перенапрягает прибор, он послужит столько, сколько указано на коробке.
Диапазон рабочей температуры основан на химических реакциях, которые происходят внутри прибора. Исключением считается литий-ионные батареи, где в качестве накопительного элемента используется минерал. Следовательно, температура окружающей среды очень сильно влияет на работу аккумулятора.
Если на пусковой ток влияет низкая температура, то в случае с «диапазоном рабочей температуры» происходит обратный процесс. И чем выше температура окружающей среды, тем ниже срок эксплуатации прибора. Но низкие показатели уменьшают ёмкость батареи.
Что делать, если купили АКБ с пусковым током выше среднего?
Стартерные значения должны подбираться в зависимости от того, какой у вас тип двигателя: дизельный или бензиновый. Потому что дизельным силовым агрегатам требуются более высокие показатели, ведь степень сжатия его топлива может достигать 20 атмосфер. Обобщим, информацию о средних показателях:
- Для бензиновых силовых агрегатов они составляют 255 Ампер;
- Дизели – более 300 Ампер.
Данные значения были определены в результате испытаний, при температуре минус 18 градусов. Однако при худших погодных условиях, приведённых выше цифр, может не хватить. Поэтому для тех, кто живёт в условиях Крайнего Севера, стали выпускать АКБ, имеющие пусковой ток до 600 Ампер. Но можно ли использовать такие аккумуляторы в более щадящих условиях?Естественно! Можете смело приобретать их и заводить автомобиль даже при экстремально низких температурах. Стартер при этом не сгорит. Он просто будет активнее вращаться, благодаря чему проделает больше оборотов и пуск силового агрегата значительно упростится.
Естественно, перед покупкой АКБ, нужно знать характеристики своего автомобиля, но аккумулятор со стартерными значениями в 500 Ампер сможет завести ваш силовой агрегат, даже в условиях экстремально низких температур. Но учитывайте, что мы сейчас говорим про обыкновенные автомобили, а не грузовики, которым и 600 Ампер может не хватить.
Для запуска любого процесса потребуется приложить значительное усилие чтобы преодолеть инерцию покоя и силы трения и сопротивления. В значительной мере это относится к автомобильному двигателю.
Наряду с такими показателями как ёмкость и вольтаж , пусковой ток — важнейшая характеристика АКБ
На него стоит обратить особое внимание при покупке батареи. Некоторые автолюбители делают ошибку, выбирая аккумулятор с недостаточными характеристиками
От этого прибор быстро выходит из строя
Важно разобраться с этим параметром, и понимать суть этой характеристики
Iн = Pн/(√3Uн х сosφ), кА
где Pн – номинальная мощность двигателя, кВт, Uн – напряжение в сети, кВ (0,38 кВ). Коэффициент мощности (сosφ) – паспортные значения двигателя.
Рис. 1. Паспорт электрического двигателя.
Если не известен коэффициент мощности двигателя, то номинальный его ток с малой погрешностью определяется по отношению “два ампера на киловатт”, т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им из сети ток будет приблизительно равен 20 А.
Для упомянутого на рисунке двигателя это отношение также выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более верные величины тока при применении данного отношения получаются при мощностях электродвигателей от 3 кВт.
При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется маленький ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к перегреву обмоток двигателя, и возникает опасность выхода из строя электродвигателя.
При пуске из сети электрическим двигателем потребляется пусковой ток Iпуск, который в 3 – 8 раз выше номинального. Характеристика изменения тока представлена на графике (рис. 2, а).
Рис. 2. Характеристика изменения тока, потребляемого электродвигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)
Подлинную величину пускового тока для электродвигателя определяют зная величину кратности пускового тока – Iпуск/Iном. Кратность пускового тока – техническая характеристика двигателя, ее известна из каталогов. Пусковой ток рассчитывается согласно формуле: I пуск = Iх. х (Iпуск/Iном).
Понимание истинной величины пускового тока необходимо для подбора плавких предохранителей, проверки включения электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя, при подборе автоматических выключателей и для высчитывания величины падения напряжения в сети при пуске.
Большой пусковой ток вызывает значительное падение напряжения в сети (рис. 2, б).
Если взять электросопротивление проводов, проложенных от источника до электродвигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток Iн=15 А, а пусковой ток Iп равным пятикратному от номинального, потери напряжения в проводах во время пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.
На клеммах электродвигателя, а также и на клеммах рядом работающих электродвигателей напряжение будет 220 – 75 = 145 В. Это понижение напряжения вызывает торможение работающих электродвигателей, что влечет за собой еще большее повышение тока в сети и выход из строя предохранителей.
В электрических лампах в моменты запуска электродвигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при включении электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи.
Для понижения пускового тока используется схема пуска электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.
Рис. 3. Схема пуска электрического электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.
Имеет принципиальное значение то, что далеко не каждый двигатель возможно включать по этой схеме. Широко распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжением 220/380 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по этой схеме выйдут из строя.
Для понижения пускового тока электродвигателей энергично употребляют специальные процессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры).
Таблица оптимальных показателей
Поскольку величина пускового тока на аккумуляторах не указывается, важно уметь его определять самостоятельно. Параметры, влияющие на оптимальное значение ПТ:
Параметры, влияющие на оптимальное значение ПТ:
- рабочий объём силового агрегата. Чем он выше, тем больше усилий требуется для его пуска;
- тип мотора: дизельные ДВС характеризуются большей степенью сжатия при одинаковом объеме, поэтому для них требуется АКБ повышенной ёмкости;
- инжекторные модели расходуют больше электроэнергии при пуске, чем карбюраторные, хотя этот прирост нельзя назвать значительным;
- температура воздуха снаружи. Чем она ниже, тем тяжелее разогнать по системе моторное масло холодного двигателя. Так что жителям северных регионов потребуются АКБ с более высокими пусковыми токами;
- модель стартера. Современные стартеры изготавливаются из материалов, делающих их более компактными и менее требовательными к величине пускового тока.
Предлагаем вашему вниманию таблицу зависимости ёмкости батареи от объёма мотора:
Объём двигателя, л | Ёмкость АКБ, А/ч |
1,0-1,6 | 55 |
1,3-1,9 | 60 |
1,4-2,3 | 66 |
1,6-3,2 | 77 |
1,9-4,5 | 90 |
3,8-10,9 | 140 |
7,2-12,0 | 190 |
7,5-17,0 | 200 |
Вы можете также ознакомиться с таблицей соответствия пусковых токов автомобильного аккумулятора по разным стандартам:
DIN 043559/ ГОСТ 0599-91 | SAE J537 | EN 060095 – 1/ ГОСТ 0599 – 2002 |
170 | 300 | 280 |
220 | 350 | 330 |
255 | 400 | 360 |
270 | 450 | 420 |
280 | 500 | 480 |
310 | 550 | 520 |
335 | 600 | 540 |
365 | 650 | 600 |
395 | 700 | 640 |
420 | 750 | 680 |
DIN – стандарт, действующий в Германии. В соответствии с ним полностью заряженную АКБ на протяжении суток охлаждают до -18ºС и нагружают силой тока, эквивалентной номиналу батареи. Тест засчитывается, если за полминуты напряжения на клеммах АКБ не падает ниже 9 вольт.
SAE – стандарт, действующий в Северной Америке (США и Канада). Тестирование производится при тех же условиях, что описаны выше, но результаты теста признаются удовлетворительными, если за те же полминуты напряжение не падает ниже 7,2 вольт.
EN – европейский стандарт, при котором тестирование также требует суточного охлаждения аккумулятора до -18ºС, после чего батарея нагружается номинальной силой тока. Тестирование провалится, если за 10 секунд напряжение батареи упадёт ниже отметки в 7,2 В. Другими словами, требования европейского стандарта самые жёсткие.
Подключение асинхронного двигателя
Статорная обмотка практически любого такого устройства имеет шесть выводов (из них три – начала и три – концы). В зависимости от того, какова питающая сеть мотора, эти выводы соединяют либо в «звезду», либо в «треугольник». С этой целью корпус каждого мотора имеет коробку, в которой выведены начальные и конечные провода обмоток (они обозначаются, соответственно, С1, С2, С3 и С4, С5, С6).
Подключение звездой
Так называют метод соединения обмоток, при котором все три обмотки имеют одну общую точку (нейтраль). Линейное напряжение такого соединения выше фазного в 1,73 раза. Положительным качеством этого вида соединений считают малые токи пуска, хотя мощностные потери при этом довольно значительны.
Метод соединения в треугольник отличается тем, что при этом методе соединение выполняется таким образом, что конец одной обмотки становится началом следующей.
Подключение треугольником
При этом, соединении фазное и линейное напряжения одинаковы, следовательно, при линейном напряжении в 220 вольт, правильным соединением обмоток будет именно треугольник. Положительной стороной этого соединения является большая мощность, тогда как отрицательной – большие токи пуска.
Для выполнения реверса (смены направления вращения) трехфазного движка асинхронного типа, достаточно поменять местами выводы двух его фаз. На производстве это делается при помощи пары магнитных пускателей с зависимым включением.
Значительные величины токов пуска у асинхронных моторов являются весьма нежелательным явлением, потому как они могут привести к эффекту нехватки напряжения для других видов оборудования, подключенного к той же сети. Это стало причиной того, что подключая и налаживая двигатели этого типа, появляется задача минимизации токов пуска и повышения плавности запуска моторов методом использования специализированного оборудования. Наиболее эффективым типом таких приспособлений считаются софтстартеры и частотные преобразователи. Одним из наиболее ценных их качеств считают то, что они способны поддержать ток запуска мотора довольно долгое время (обычно больше минуты).
Помимо стандартного способа включения моторов асинхронного типа, существуют и методы включения их в питающую сеть, имеющую лишь одну фазу.
Конденсаторный пуск асинхронного двигателя
Для этого, в основном, применяют конденсаторный способ включения. Конденсатор может устанавливаться как один, так и пара (один пусковой, а второй рабочий). Пара кондеров ставится тогда, когда есть надобность в процессе пуска-работы менять емкость, что делают при помощи подключения-отключения одного из кондеров (пускового)
Для этого, как правило, применяются емкости бумажного исполнения, поскольку они не имеют полярности, а при работе на переменном токе это очень важно
Для расчета рабочего конденсатора существует следующая формула:
Ср=4800(i/u).
Пусковой конденсатор должен иметь емкость в пару-тройку раз большую емкости рабочего и рабочее напряжение в полтора раза превышающее напряжение питания.
Пусковой и рабочий конденсаторы соединяют параллельно, причем так, что параллельно пусковому, включено шунтирующее сопротивление и одним концом пусковой кондер включается через ключ. При пуске двигателя ключ замыкают, поднимая ток запуска, затем, размыкают.
Однако, не нужно забывать, что к однофазной сети можно подключить далеко не каждый движок. Кроме того, мощность мотора в таком подключении будет составлять лишь 0.5-0.6 мощности трехфазного включения.
Как происходит запуск двигателя
Чтобы запустить двигатель необходимо раскрутить коленчатый вал до частоты вращения 40 об/мин для бензиновых и 100 об/мин для дизельных. Эта функция возлагается на стартер, который, по сути, является электродвигателем с редуктором и устройством сцепления. По норме запуск исправного двигателя при заправке качественным топливом происходит за 0,5-1,2 сек.
Учитывая сопротивление, вызванное компрессией и инерцию покоя, для раскрутки двигателя за такой короткий промежуток времени требуется мощный крутящий момент и соответственно достаточная сила тока на обмотках электродвигателя стартера. При этом для бензинового двигателя, кроме питания стартера, необходим запас энергии АКБ для искрообразования на свечах зажигания. Именно поэтому напряжение аккумулятора при запуске двигателя не должно проседать ниже 7,2 В. Если же попробовать применить для запуска двигателя аккумулятор с недостаточным пусковым током, то стартер все же раскрутит коленвал до нужных оборотов, но просевшего напряжения не хватит для искры и двигатель не заведется.