Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Химия

Стартер  Просмотрен 26

Назначение: пусковой электродвигатель пост. тока с втягивающим реле и малой шестернёй с муфтой свободного хода.

Стартеры различаются по способу возбуждения электродвигателя (возбуждение параллельное, последовательное, смешанное и от постоянных магнитов), конструкции коллектора (цилиндрические или торцовые), типу механизма привода (чаще – с электромагнитным тяговым реле), по способу крепления на двигателе, направлению вращения и степени защиты от проникновения посторонних тел и воды.

 

 

Рис. 4.1. Деталировка стартера (положение тягового реле исходное - нерабочее)

4 – контакт тягового реле, подающий "+" на послед. обмотку возбуждения

5 – контакт тягового реле для подключения к + АКБ (цепь "30")

7 – "пятак" (шайба, замыкающая контакты 5 и 4)

8 – корпус тягового реле

18 – ведущая шестерня

23 – бендикс (муфта свободного хода)

30 - коллектор

 

Конструкция

Якорь – барабан из электротехнической стали с просунутыми в его вырезах обмотками, которые подключены к ламелям коллектора. Каждая обмотка имеет один или два витка. Якорь имеет ось, которая опирается на два или три подшипника скольжения. Щётки прижимаются к коллектору значительным усилием. Число щёток не две, а четыре – две минусовых, две плюсовых.

Статор это не только корпус, а и продолжение магнитной системы – стальной цилиндр с башмаками, на которые надеты обмотки возбуждения. Часть обмоток включается параллельно якорю (щёткам), другая часть - последовательно.

Тяговое (втягивающее) реле. Электромагнит с одной или двумя обмотками. Если обмоток две, то одна – "втягивающая" (см. на рис.4.2 поз.

4), другая – т.н. удерживающая (поз. 6). В конце хода штока реле замыкаются силовые контакты (как раз это состояние отображено на рисунке): цепь "30" (чёрный провод) подаёт плюс питания через последовательную обмотку возбуждения на плюсовые щётки. На рисунке их две, изображены красным цветом, навитые на башмаках статора). Имеется стандартное название цепи "50" - питающий "+" идёт от замка зажигания к обмотке(-ам) тягового реле и символизирует команду "включить стартер". Силовые контакты тягового реле одновременно закорачивают втягивающую обмотку. Специальный рычаг от штока реле также воздействует на механизм привода ведущей шестерни (здесь не показан).

 

Рис. 4.2 Электросхема стартера (тяговое реле включено)

 

Шток тягового реле также воздействует на механизм привода ведущей шестерни, обеспечивая её перемещение вдоль оси вала и зацепления с ведомой шестернёй на маховике ДВС. При перемещении шестерни вдоль оси она дополнительно поворачивается с тем, чтобы исключить непопадание в зацепление. Муфта свободного хода (бендикс, в честь Bendix Vincent 1882-1945. Привод Бендикса запатентован в 1910 году) при превышении частотой вращения ДВС частоты вращения ведущей шестерни перестаёт передавать крутящий момент обратно на стартер.

Есть более продвинутые конструкции на мощных стартерах, которые дополнительно выталкивают шестерню из зацепления (почему же она обратно не попадает?).

 

Передаточное число между ведущей и ведомой шестернями не может превышать 16 ("по условиям прочности ведущей шестерни"). С другой стороны, увеличение передаточного числа свыше названной величины позволяет улучшить почти все параметры электродвигателя. Есть стартеры с внутренним редуктором, увеличивающие частоту вращения якоря в 3-4 раза (вхолостую до 15-20 тыс.

мин-1).

 

Общие требования на стартеры.

Режим работы – кратковременный. Длительность прокрутки не более 10с при 20С. При отрицательных Т допускается включение до 15(20)с для бензиновых (дизельных) ДВС. Тяговое реле должно обеспечивать ввод шестерни в зацепление при напряжении до 8В. А напряжение на стартере, при котором контакты реле размыкаются должно быть не выше 4В.

 

Формулы

Напряжение на якоре есть сумма противоЭДС якоря и падения напряжения на сопротивлении якоря

ПротивоЭДС якоря пропорциональна скорости вращения и магнитному потоку

Вращающий момент пропорционален магнитному потоку и току якоря

Параллельное или последовательное возбуждение определяют характер характеристики частоты вращения от тока якоря (или вращающего момента).

При параллельном возбуждении получается "жесткая" характеристика, т.е. частота вращения медленно снижается с повышением нагрузки. В первом приближении можно считать постоянными напряжение на якоре и магнитный поток, тогда снижение частоты вращения будет обусловлено лишь падением напряжения на сопротивлении якоря.

При последовательном возбуждении магнитный поток в первом приближении пропорционален току якоря. Анализ формулы частоты вращения неминуемо подскажет, что снижение тока якоря от номинального значения приведёт к увеличению числителя и уменьшению знаменателя, т.е. частота вращения n будет значительно возрастать. Поэтому получается "мягкая" характеристика, т.е. частота вращения при малых нагрузках значительно возрастает.

"Мягкая" характеристика более применима для стартерного применения. ДВС нужна помощь от стартера и при 100, и 200, и при 300 мин-1. Чтобы ограничить частоту ХХ стартера наряду с последовательной обмоткой возбуждения применяют параллельную обмотку возбуждения (т.н.

применяется смешанное возбуждение).

 

 

Схемы включения

В старых конструкциях втягивающее реле имело дополнительный контакт для закорачивания вариатора (доп. резистора) в системе зажигания. Ныне этот раритет, разумеется, отсутствует.

Для повышения надёжности и лучшей ремонтопригодности ток на втягивающую обмотку подаётся не с замка зажигания, а через специальное реле (его легче заменить, чем иметь проблему в замке). Некоторые системы снабжены дополнительными реле, управляемыми иммобилайзером или блоком управления двигателем. С помощью такого реле при попытке пуска можно препятствовать запуску двигателя и(или) отключать цепь "50" после набора двигателем заданной частоты (см. рис.).

 

 

Часто блокировку цепи включения стартера выполняют механически в замке зажигания (не всем это может нравиться, поскольку блокируется только повторное включение стартера независимо от того, работает двигатель или нет).

 

Параметры

Электрические и механические параметры стартера в значительной степени привязаны к "предполагаемому" аккумулятору.

Нормируются как минимум три режима – холостой ход (ХХ), номинальный и полное торможение.

На ХХ стартер развивает максимальную частоту (порядка 5000 мин-1), ток составляет обычно 50-80А и напряжение 12В. Повышенный ток и пониженная частота обычно свидетельствуют о механических проблемах, которые противодействуют свободному вращению якоря.

Номинальный – режим максимальной мощности. Мощность на валу (1.2-1.5кВт), частота вращения (1200-2000 мин-1), ток (200-300А). Напряжение не нормируется, но составляет порядка 8В. При снижении эффективности аккумулятора (недозаряд или пониженная Т) получить номинальную мощность не удастся, т.е. она будет меньше (это допускается). Напротив, получение от стартера мощности, большей номинальной почему-то запрещено.

Полное торможение. Вместо мощности, которая равна 0 – крутящий момент. Порядок величины – примерно вдвое больше номинального. Ток (типичные величины около 500А) и напряжение 7-8В, параметр должен быть не более заданного.

Токи в обмотках тягового реле составляют порядка 25-40А (втягивающие) и 11-16А (удерживающие).

Вопрос. При прокрутке ДВС каким будет ток втягивающей обмотки?

 

Предыдущая статья:Выводы. Следующая статья:Система электроосвещения и сигнализации
page speed (0.0134 sec, direct)