Подготовка к работе
Цель работы
1. Изучить устройство и особенности конструкции стартеров для пуска
бензиновых и дизельных двигателей. Изучить технические характеристики стартера и методы их определения.
2. Исследовать электромеханические характеристики стартера на стенде и построить их.
3. Научиться определять частоту прокручивания коленчатого вала двигателя при его пуске стартером, пользуясь механической характеристикой стартера и зависимостью момента сопротивления двигателя от частоты вращения.
При подготовке к работе были изучены: принцип действия, устройство, особенности конструкции электрических стартеров; электромеханические характеристики стартера; зависимость момента сопротивления двигателя при его пуске от рабочего объема двигателя, вязкости моторного масла, частоты прокручивания коленчатого вала и изношенности двигателя; зависимость минимальной пусковой частоты вращения вала двигателя от температуры пуска, типа двигателя (бензиновый, дизель), числа цилиндров, применения средств облегчения пуска холодного двигателя и количества попыток пуска; конструктивную (рис. 3.1) и электрическую (рис. 3.2) схемы стенда и его контрольно-измерительные приборы.
Описание схемы стенда Стенд для снятия электромеханических характеристик стартера состоит из балансирной машины БМ постоянного тока с независимым возбуждением. Обмотки возбуждения и якоря БМ питаются от источников постоянного тока. Сила тока в цепи обмотки возбуждения регулируется потенциометром ПШ за счёт изменения напряжения, подводимого к выпрямителю, а в цепи якоря реостатом RЯ. При подаче напряжения на стартер в нем возникает вращающий момент, что приводит к вращению вала балансирной машины. В этом случае БМ работает в генераторном режиме, и в ней возникает тормозной момент, поворачивающий корпус БМ с прикреплённым к нему противовесом на угол, пропорциональный моменту, развиваемому стартером. Стартер питается от аккумуляторной батареи, включаемой в цепь контактами тягового реле стартера ТР. Для измерения тока, потребляемого стартером Iс, служит амперметр А. Напряжение на зажимах батареи Uб замеряется вольтметром V. Падение напряжения в цепи питания стартера замеряется вольтметром V1. Частота вращения якоря стартера nс измеряется тахометром T.
Содержание работы 1. Записать паспортные данные испытываемого стартера (тип, номинальные параметры: мощность, частоту вращения, момент, ток).
2. Снять электромеханические характеристики стартера. 2.1. Определить ток, частоту вращения, напряжение батареи и падение напряжения в цепи питания стартера в режиме холостого хода, когда Мс = 0. 2.2. Определить 8…10 промежуточных точек электромеханических характеристик стартера при изменении частоты вращения от 5000 до 300 мин -1. Рабочие точки характеристики рекомендуется выбирать по шкале тахометра или амперметра, регулируя нагрузочный момент балансирной машины лабораторным автотрансформатором Т и реостатом RЯ. Выключение стартера при исследовании одного режима не должно превышать 3…5 с. 2.3. Определить ток и момент стартера, напряжение на батарее и падение напряжения в цепи питания стартера при полном торможении якоря, когда nc= 0. Результаты эксперимента занесены в таблицу 3.1.
Опытные значения параметров электромеханических характеристикстартера. Таблица 3.1.
3. Построить на одном графике электромеханические характеристики стартера: Uб, Uc, Uт,Pэм, nс, Mс, Pс, ηс = f (Iс). Построение характеристик и необходимые расчеты проводить в указанной ниже последовательности. 3.1. Из точки на оси абсцисс, соответствующей току полного торможения стартера Iст, восстановить перпендикуляр до пересечения с прямой Uс(Iс), и точку пересечения (Ucт, Iст) (рис. 3.2) соединить с началом координат. Отрезки ординат, заключенные между прямыми Uс(Iс) и Uт(Iс), есть противо – ЭДС стартера Ес. 3.2. Построить по опытным данным скоростную nс(Ic) и моментную Мс(Ic) характеристики стартера. 3.3. Разбить участок оси абсцисс между точками Iсх и Iст на 8…10 равных интервалов. При расчёте параметров (п №4)берутся данные с кривых nс(Ic) и Мс(Ic) для каждого значения тока в интервале от Iсх до Iст. 4. Для каждого значения тока, указанного в пункте 3.3, рассчитать:
мощность, развиваемую аккумуляторной батареей Рб=Uб Iс, Вт, где Uб – напряжение батареи определяется из графика Uб(Iс);
Потери мощности в цепи стартера (проводах и «массе») Рц=Iс∙∆Uc, Вт
мощность, потребляемую стартером Рэл =UcIc, Вт, где Uс – напряжение на стартере определяется из графика Uс(Iс)
электромагнитную мощность, развиваемую стартером Рэм = Ес Iс, Вт;
Мощность на валу стартера Рс = Мс nс / 9,55, Вт; где Мс и nс – параметры стартера, взятые с кривых Мс(Ic) и nс(Ic) для каждого значения тока в интервале от Iсх до Iст;
КПД стартера ηс = 100Рс / Рэл, %.
Результаты расчета заносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Результаты расчета мощностных характеристик аккумуляторной батареи и стартера
5. Построить на отдельном графике в одном масштабе мощностные характеристики аккумуляторной батареи и стартера Рб, Рэл, Рэм, Рс = f (Ic). При токе, соответствующем максимуму полезной мощности, рассчитать баланс мощностей. Мощность батареи принять за 100%. Результаты расчета свести в таблицу. 6. Найти частоту прокручивания коленчатого вала двигателя от испытываемого стартера. 6.1. Привести частоту вращения и момент стартера к коленчатому валу двигателя, пользуясь формулами: nc′ = nc / iдc; Мс′ = Мi iдc ηz, где nc, Мс – параметры стартера из табл. 3.2; iдc – передаточное число зубчатой передачи шестерни стартера – венец маховика двигателя (равно 15); ηz – КПД зубчатой передачи (принять равным 0,9). Результаты расчета свести в таблицу. 6.2. Построить механическую характеристику стартера, приведенную к валу двигателя Мс′ (nc′). 6.3. Совместить полученную механическую характеристику стартера, приведенную к валу двигателя, с характеристиками момента сопротивления двигателя Мд (nд), взятыми с рис. 3.3. Определить частоту прокручивания коленчатого вала двигателя, которая соответствует точкам пересечения характеристик Мд (nд) и Мс′ (nc′).
|
