Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Характеристика стартеров




В стартерах применяют электродвигатели постоянного тока последо­вательного или смешанного возбуждения, питающихся от аккумуляторной батареи. Эти электродвигатели развивают возрастающий вращающий момент при увеличении торможения якоря, что облегчает пуск двигателя.

Сила тока, потребляемая электродвигателем стартера при его рабо­те, не остается постоянной и зависит от состояния аккумуляторных батарей, сопротивления электрической цепи и частоты вращения якоря.

Вследствие большого сечения и малой длины проводников обмотки якоря и обмотки возбуждения, стартер обладает очень малым сопротивле­нием, поэтому в момент включения стартера, а также при полном тормо­жении якоря, когда в обмотке не индуктируется обратная ЭДС, пусковая сила стартера достигает 285 - 800 А. При холостом ходе якоря сила то­ка снижается до 35 - 110 А. С увеличением силы тока, потребляемого стартером, возрастает магнитный поток возбуждения, который, взаимодействуя с магнитным пото­ком якоря, создает возрастающий вращающий момент, что облегчает вращение коленчатого вала.

Электромагнитный вращающий момент Мэлм, на валу якоря стартере определяется по формуле:

Мэлм = с Ф Iя ,

где с – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции стар­тера;

Ф - магнитный поток возбуждения;

Iя - сила тока в цепи якоря.

Магнитный поток возбуждения зависит от силы тока, потребляемого стартером, а поэтому вращающий момент будет пропорционален силе то­ка в цепи стартера.

Электромагнитный вращающий момент возрастает при увеличении числа пар полюсов Р, числа проводников N обмотки якоря и уменьшается при увеличении числа параллельных ветвей d обмотки якоря, так как коэффициент пропорциональности

с = .

Вращающий момент достигает наибольшей величины при полном торможении якоря, при питании стартера от исправной и полностью заряженной батареи, когда в цепи стартера сила тока достигает максимальной величины и магнитный поток Ф максимальный.

По мере увеличения частоты вращения якоря в его обмотке будет индуктироваться возрастающая по величине обратная ЭДС, которая вызовет уменьшение силы тока в цепи стартера и магнитного потока возбуждения, а вместе с ним уменьшение вращающего момента.

Величина обратной ЭДС Еобр, индуктируемой в обмотке якоря, определяется по формуле:

Еобр =

где Р – число пар полюсов;

n – частота вращения якоря, об/мин;

N – число проводников обмотки якоря;

d – число пар параллельных ветвей обмотки якоря;

Ф – магнитный поток стартера.

Обозначим выражение РN/d60 коэффициентом С';

тогда:

Eобр = С' n Ф.

Величина обратной ЭДС Еобр пропорциональна частоте вращения якоря n и магнитному потоку Ф стартера, а также зависит от конструктивных данных стартера, определяемых коэффициентом С'.

Следовательно, скорость вращения якоря составит:

n = Eобр /C'Ф.

Магнитный поток Ф стартера при увеличении силы тока изменяется по кривой намагничивания. При максимальной сила тока в цепи стартера, равной силе тока при полном торможении якоря, вследствие магнитного насыщения стали магнитный поток Ф достигает максимальной величины, а поэтому частота вращения якоря снижается. При полном торможении якоря величина обратной ЭДС Еобр равна нулю

При уменьшении силы тока в цепи стартера уменьшается магнитный поток, а

поэтому частота вращения якоря будет достигать очень большой величины, что соответствует работе стартера без нагрузки якоря. Якорю легче вращаться в слабом магнитном потоке возбуждения.

Электромагнитная мощность Рэлм стартера, с которой силы взаимо­действуя между магнитным полем возбуждения и током в обмотке якоря создают вращения якоря, определяется произведением электромагнитного момента Мэлм на угловую частоту вращения ω:

ω = ; Рэлм = Мэлм ω= Мэлм .

Подставим в формулу значения Мэлм и N:

Рэлм = с I Ф2π/60 ·Еобр / С' Ф = 2π сIФЕобр / 60 С' Ф = Еобр I.

Так как коэффициент C'=PN/d60, то в формуле подсчета электромагнитной мощности Рэлм значение

=1.

Полезная мощность Рпол стартера меньше электромагнитной и равна:

Pполэлм –Рмех –Рмагн,

где Рмех – механические потери на трение в подшипниках и щеток о коллектор;

Рмагн – потери на перемагничивание и вихревые токи в стали сердечника якоря.

Характеристика стартера СТ 21 при емкости батарей 54 (сплошные линии) и 68 А·ч (пунктирные линии)

 

 

Характеристика стартера (рис) определяют излишки вращающего момента, частоты вращения, мощности и напряжения на зажимах стартера в зависимости от силы тока, потребляемого стартером.

В случае работы стартера в режиме холостого хода (без нагрузки) частота вращения якоря достигает наибольшей величины Пхх = 3500-7500 об/мин,

а потребляемая сила тока – наименьшего значения Ixx = 35 – 110 A.

В практике полезная мощность стартера (в лошадиных силах) подсчитывается по формуле:

N = .

где Мвр – вращающий момент, кгс· м;

nя – частота вращения якоря, об/мин;

Мвр – измеряется гидравлическим или пружинным динамометром, а

nя – тахометром.

Максимальная мощность стартера Nст равна нулю при заторможенном якоре, когда Мвр = 0.

Максимальный вращающий момент Мвр на валу якоря и мощность стартера зависят от емкости степени разряженности и температуры аккумуляторной батареи, сопротивления контактов соединительных проводов и от состояния самого стартера.

С увеличением емкости и температуры электролита батареи ее внутреннее сопротивление снижается, в результате чего снижается падение напряженияв батарее, а следовательно, повышается напряжение на зажимах стартера при нагрузке, а вместе с этим возрастает сила тока в цепи стартера. Увеличение силы тока вызывает увеличение вращающего момента, частоты вращения якоря и мощности стартера (см. рис.).

В любом электродвигателе постоянного тока коллектор является преобразователем постоянного тока в переменный ток, текущий в обмотках якоря от батареи аккумуляторов или другого источника энергии. В ав­томобильных стартерах большой мощности увеличивают длину кол­лектора для уменьшения плотности тока в скользящем контакте, что позволяет увеличить срок службы щеточного узла и старте­ра в целом. Удлиненные щетки зависают в щеткодержателях, по­этому в стартерах большой мощности ставят разрезные щетки, то есть в каждом щеткодержателе стоит не одна, а две короткие щетки. Если бортовую сеть автомобилей питают аккумуляторные батареи, то номинальное напряжение считают равным 12 или 24В. Величину номинального (расчетного) напряжения бортовой сети автомобилей в основном выбирают в зависимости от мощности стартера: мощность стартера менее 4,5÷5 л.с. – напряжение 12 В, более 5 л.с. - напряжение 24 В. Объясняется это тем, что электрическая мощность есть произведение величины тока на величину напряжения, и если стартер достаточно большой мощ­ности, то при низком номинальном напряжении во время работы стартера в цепи будет протекать ток большой силы, а это тре­бует увеличения сечения проводов обмоток возбуждения и яко­ря, увеличения длины и диаметра коллектора, количества щеток и их размеров, увеличения сечения проводов, соединяющих стартер с аккумуляторной батареей. Все эти приводит к увеличению расхода меди, габаритов и веса – стартера. Увеличение номиналь­ного напряжения приводит к уменьшению веса и габаритов стар­теров и более экономному расходу меди.

Следует иметь ввиду, что втулку внутри которой поступательно движется якорек тягового реле, изготавливают из латуни не из-за снижения трения якорька о втулку, а чтобы не замкнуть магнитный поток, созданный обмотками реле, так как сплавы цветных металлов не являются магнитопроводами.

Основное назначение реле включения стартера сводится к тому, чтобы разгрузить контакты включателя стартера (замка зажигания или кнопки) от довольно большой силы тока, поступающей в обмотки тягового реле.

Контакты включателя аккумуляторной батареи должны быть рассчитаны на ток, потребляемый стартером в режиме полного торможения.

Основное внимание следует уделить приемам выполнения регулировок стартеров и реле их включения.







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 2073. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия