Пусковые режимы асинхронных электродвигателей

Что происходит при пуске двигателя

По мере нарастания токовой нагрузки на обмотке статора увеличивается крутящий момент электродвигателя, который через вал передается на его подвижную часть – ротор. Чем быстрее возрастает крутящий момент, тем сильнее разогревается обмотка статора.

• выходу из строя изоляции;
• возникновению вибраций;
• деформации механических частей двигателя;
• полному выходу из строя мотора.

Большой ток может вызвать бурное искрение под щетками, что приведет к выходу из строя коллектора.

Избежать поломки можно, понизив пусковой ток до номинальной частоты вращения сразу после старта электромотора. Добиться этого можно несколькими способами. Выбор оптимального варианта зависит от технических характеристик мотора и его назначения.

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Системы пуска автотракторных двигателей

Читать далее:

   Пусковые двигатели и их трансмиссии

Системы пуска автотракторных двигателей

Одним из основных требований, предъявляемых к автотракторным двигателям, является легкость их пуска. Чтобы запустить двигатель, необходимо привести в движение поршни и создать в цилиндрах условия, обеспечивающие нормальное протекание рабочего процесса.

Минимальная частота вращения коленчатого вала, при которой происходит пуск двигателя, называется пусковой частотой вращения. Для пуска карбюраторного двигателя пусковая частота вращения должна быть не менее 40 — 60 об/мин, когда получается рабочая смесь нужного состава и достаточно интенсивная искра для ее воспламенения.

Пусковая частота вращения коленчатого вала дизельного двигателя составляет 200—250 об/мин в связи с тем, что для пуска необходимо создать высокую температуру воздуха в конце такта сжатия и обеспечить хорошее качество распыления топлива.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для осуществления пуска в двигателях предусмотрены различные пусковые устройства (составляющие систему пуска), которые можно разделить на основные, предназначенные для прокручивания коленчатого вала двигателя, и вспомогательные, обеспечивающие облегчение прокручивания и получение первых вспышек.

Существующие пусковые системы автотракторных двигателей могут быть разделены на пуск электрическим стартером, пуск вспомогательным пусковым карбюраторным двигателем и пуск от руки.

Пуск электрическим стартером полулучил наибольшее распространение на всех автомобильных двигателях и на многих тракторных.

Если учесть, что сопротивление прокручиванию коленчатого вала дизельных двигателей высоко, их стартеры должны иметь мощность в 3—4 раза большую, чем стартеры карбюраторных двигателей такого же рабочего объема.

Пуск с помощью пускового карбюраторного двигателя нашел широкое применение у тракторных дизельных двигателей СМД-14, Д-108 и многих других. Вращение от вала пускового двигателя к коленчатому валу дизельного двигателя передается через трансмиссию. Когда дизельный двигатель начнет работать, пусковой двигатель вместе с трансмиссией автоматически от него отъединяется.

Данная система пуска имеет следующие преимущества: надежность работы, неограниченный пусковой резерв, предварительный прогрев дизельного двигателя охлаждающей жидкостью и отработавшими газами пускового двигателя, который благоприятно сказывается на пуске, а также на долговечности дизельного двигателя.

Пуск от руки осуществляется за счет мускульной силы человека. Водитель проворачивает коленчатый вал двигателя рукояткой, сцепляемой с храповиком коленчатого вала, или при помощи шнура, наматываемого на маховик. Эта система пуска применяется в случае неисправности основной системы, а также при пуске вспомогательных карбюраторных двигателей тракторов.

Рекламные предложения:

Читать далее: Пусковые двигатели и их трансмиссии

Категория: —
Автомобили и трактора

Основные принципы пуска мотора

Запустить двигатель сможет каждый, кто имеет водительское удостоверение. Этому учат в автомобильной школе. А вот, какая схема запуска ДВС знают далеко не все, тем более какие процессы происходят в моторе от момента поворота ключа зажигания до того, когда пойдут первые выхлопные газы.

Так, если разобраться, за несколько секунд происходит несколько важных процессов в самом силовом агрегате. Рассмотрим последовательность действий и процессов, которые приводят к пуску мотора. Стоит отметить, что в зависимости от типа движка, система запуска двигателя может отличаться, но принцип работы и действия схожий.

1. Когда водитель вставляет ключ в замок зажигания и поворачивает его в положение II, начинает работать бензиновый насос, который подает топливо на форсунки, а те в свою очередь подают первую дозу горючего в камеры сгорания.
2. В то время, когда двигатель получил партию горючего, образовывается воздушно-топливная смесь, необходимая чтобы запустить цилиндры.
3. Водитель поворачивает ключ зажигания, чем запускает процесс. Стартер, получая ток с аккумулятора, начинает раскручивать коленчатый вал, пока в одном из цилиндров не произойдет детонация, и он не запустит остальные. При этом электронный блок управления регулирует, когда следует подать следующую партию горючего в цилиндр и образовать искру.

Данный принцип двигателя внутреннего сгорания, который был расписан, относиться не только к инжектору, но и к карбюратору и даже к дизелю. В случае последнего нет искры, а топливо сжигается с помощью давления и свечей накала, которые разогревают топливо до того момента, пока оно не сдетонирует.

Как правильно пользоваться автозапуском

Если в вашем автомобиле установлена система дистанционного запуска двигателя, важно соблюдать несколько простых правил, различных для механической и автоматической трансмиссии

Алгоритм использования в автомобилях с МКПП

Оставляя автомобиль с механической коробкой передач на стоянке необходимо:

• поставить коробку в нейтральное положение;
• включить стояночный тормоз;
• покинув машину, включить сигнализацию и активировать автозапуск.

Многие водители оставляют автомобиль на передаче. Но в таком случае модуль автозапуска не будет активирован. Чтобы решить данную проблему, разработчики оснастили устройство «программной нейтралью»: двигатель не получится заглушить до тех пор, пока МКПП не окажется в нейтральном положении.

Алгоритм использования в автомобилях с АКПП

Машины с автоматической коробкой следует оставлять на стоянке, предварительно переведя селектор КПП в режим Parking. Только после этого водитель может заглушить двигатель, выйти из машины, включить сигнализацию и систему автозапуска. Если селектор выбора передач будет находиться в ином положении, автозапуск активировать не получится.

Управлять удаленным запуском можно как с брелка, так и со смартфона

Дистанционный запуск двигателя делает жизнь автомобилиста гораздо комфортнее. Больше не надо выходить по утрам и прогревать машину, мерзнуть в холодном салоне и тратить время на ожидание, когда температура двигателя достигнет нужных значений. Однако, если транспортное средство находится вне зоны видимости, владелец не сможет контролировать его безопасность, чем могут воспользоваться автоворы. Что важнее – удобство и экономия времени или спокойствие за собственный автомобиль – каждый решает для себя сам.

Устройство стартера автомобиля

Основным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и развивающий на холостом ходу примерно 5000 об\мин.

СХЕМА СТАРТЕРА: 1-коллектор; 2-задняя крышка; 3- корпус стартера; 4 – тяговое реле; 5 – якорь реле; 6 – крышка со стороны привода; 7 – рычаг; 8 – кронштейн рычага; 9 – уплотнительная прокладка; планетарная шестерня; 11 – шестерня привода; 12 – вкладыш крышки; 13 – ограничительное кольцо; 14 – вал привода; 15 – обгонная муфта; 16 – поводковое кольцо; 17 – опора вала привода с вкладышем; 18 – шестерня с внутренним зацеплением; 19 – водило; 20 – центральная шестерня; 21 – опора вала якоря; 22 – постоянный магнит; 23 – якорь; 24 – щеткодержатель; 25 – щетка;

Основная задача стартера — сообщить коленчатому валу двигателя ту минимально необходимую частоту вращения (50-100 мин), при которой двигатель начнет устойчиво работать. При понижении температуры окружающего воздуха для пуска двигателя необходимы повышенные обороты коленчатого вала.

Итак, водитель расположился за рулем автомобиля, выполнил все необходимые подготовительные операции и теперь приступает к пуску двигателя.

Для этого он поворачивает ключ в замке зажигания до момента замыкания контактов электроцепи стартера, после чего раздается характерный, всем знакомый шум включившегося стартера и двигатель пускается.

Что же происходит в этот короткий промежуток времени со стартером? Рассмотрим этапы его работы подробнее:

1. Подготовительный этап — стыковка стартера с коленчатым валом двигателя.

После того как водитель ключом замкнул в замке зажигания соответствующие контакты, якорь тягового реле под действием магнитного поля обмоток через рычаг перемещает муфту привода до зацепления шестерни с венцом маховика двигателя.

2. Основной этап — пуск двигателя.

Подвижный контакт тягового реле замыкает цепь «аккумуляторная батарея-стартер», после чего начинается работа стартера в качестве электродвигателя: его якорь через шестерню вращает коленчатый вал двигателя, обеспечивая его пуск.

3. Заключительный этап — расстыковка стартера с коленчатым валом работающего двигателя.

После пуска двигателя водитель отпускает ключ зажигания и тяговое реле под действием возвратной пружины расстыковывает коленчатый вал двигателя со стартером, возвратив шестерню в первоначальное положение (втянув в себя).

Если после пуска двигателя стартер будет продолжать работать (например, обучающийся вождению не отпустит своевременно ключ зажигания или по какой-либо другой причине), то для того, чтобы стартер не вышел из строя, в его конструкции предусмотрена специальная муфта, которая передает вращение только в одну сторону: от стартера к маховику двигателя. Муфта не позволит двигателю, набравшему значительные обороты (800-6000 мин’), вывести стартер из строя.

Примечания

1. Например, стартер СТ368 автомобиля ЗАЗ-968 имеет мощность 1, 1 л. с., сила тока холостого хода 65 , сила тока при полном торможении 330 А; стартер СТ142 автомобилей «КАМАЗ» имеет мощность 10, 5 л. с., сила тока холостого хода 130 , сила тока при полном торможении 800 А. Данные из «Краткого автомобильного справочника» Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта, Москва, 1983 год .
2. Фотографии установленного на двигатель стартера с педальным включением См. в статье ГАЗ-11 (двигатель).
3. 24-вольтовые аккумуляторные батареи серийно не выпускаются, вес ёмких 12-вольтовых батарей приближается к пределу физических возможностей человека, Например, батарея 6СТ-190 автомобилей «КАМАЗ» без электролита весит 58 кг, а электролита нужно 12 литров.

Сигнализация старлайн автозапуск с брелка

Дистанционный автозапуск starline

Прежде чем изучать как производить удаленный автозапуск starline, важно изучить некоторые особенности. Чтобы у вас была возможность с брелка включить автозапуск, важно соблюсти такие условия:

• Первым делом надо поставить машину на стояночный тормоз.
• Повернуть ключ в замке зажигания, а после этого извлечь ключ (двигатель при этом должен быть заглушен).
• Далее следует перевести рычаг коробки в нейтральное положение.
• Напоследок стоит закрыть плотно все двери, а также багажник и капот.

Только если все вышеописанные условия будут соблюдены, то только в этом случае охранная сигнализация позволит поставить на автозапуск.

Переключение в режим охраны с автозапуском также осуществляется особым образом:

1. Припаркуйтесь, а затем поставьте автомобиль на ручник.
2. Селектор КПП переведите на нейтраль.
3. Кнопку 1 на брелке задержите на 3 секунды, после этого раздастся звонкая мелодия.
4. Извлеките ключ из замка зажигания.
5. Выйдите из машины (проверьте плотность закрывания дверей). Если вы все сделали правильно, то сигнализация самостоятельно заглушит мотор, после чего она переведет сигнализацию в режим охраны.

Чтобы выполнить автозавод дистанционно есть 2 способа:

1. Зажмите кнопку 1 ровно на 3 секунды, а затем до появления сигнала нажмите кнопку 3.
2. Выберите иконку «старт», а потом разово нажмите кнопку 2.

Если двигатель завелся, то на экране вы увидите обозначение «выхлопные газы». Прогреваться автомобиль будет в течение того времени, которое вы заранее установили в настройках. За 1 минуту до выключения движка на дисплее отобразится код «r01». Если время закончилось, то этот код сменится на «r00».

Автозапуск по будильнику

Первым делом сверьте время бортового компьютера, оно должно быть максимально точным. Чтобы произвести включение автозапуска на сигнализации по будильнику, необходимо выполнить все действия по инструкции:

1. Для начала включаем опцию на брелоке со значком колокольчика.
2. Установив необходимое время на будильник, по очереди нажмите клавиши 3 и 1, подтвердите свой выбор на значке циферблата. Если автозапуск настроен правильно, то авто моргнет габаритными огнями.

Когда функция включена, то на дисплее будет меняться картинка колокольчика и циферблата, а также раздастся продолжительная мелодия.

Автозапуск по времени таймеру

Активация этой опции производится следующим образом:

1. Наведите курсор на песочные часы, затем подтвердите выбор последовательным нажатием кнопок 3 и 1.
2. Выставьте нужное время, а затем аналогичным способом подтвердите включение функции.

Если вы решите отключить включенный запуск двигателя по таймеру, то сделать это очень просто — два раза быстро нажмите кнопку 2. Прежнее отображение таймера пропадет с дисплея, также брелок известит сигналом об отключении таймера.

Автозапуск по температурным показателям

Эта опция одна из самых полезных, датчики отслеживают температуру окружающей среды, и при достижении нужной температуры происходит запуск двигателя. Активировать опцию можно по этой инструкции:

1. Переведите курсор на значок «термометр», сделайте короткое нажатие кнопки 1, далее вы увидите вспышку габаритов, звуковой сигнал на брелке. В этот же момент на 5 секунд должна отобразиться текущая температура на улице.
2. Быстрыми нажатиями на кнопку 1 установите необходимые параметры температуры.
3. Долгое удерживание кнопки 1 активирует режим автоматического запуска по температуре.

Деактивация опции происходит аналогичным методом, который описан выше, только в нашем случае теперь указатель нужно ставить на иконку «термометра».

Если вы хотите наглядно посмотреть как осуществляется настройка автозапуска в зависимости от температуры на сигнализации старлайн, то посмотрите это видео

Настройка автозапуска по приложению для телефона

Автоматический запуск двигателя с помощью смартфона — это полезная опция, так как у водителя есть возможность запустить мотор из любой точки Земли (если встроен gps-модуль). Если в вашей охранной сигнализации от компании Starline есть GPS-модуль, то произвести запуск можно такими способами:

1. Отправив СМС-сообщение на сим-карту установленную в брелке.
2. По звонку.
3. Отправив команду с помощью специального приложения, которое предварительно надо установить, а затем законнектиться с машиной.

Приложение можно скачать из самых популярных магазинов приложений, оно совершенно бесплатно предоставляется всем. Интерфейс разработчиками был сделан максимально простым и понятным, поэтому в управлении разберется даже ребенок.

Пуск однофазного электродвигателя вспомогательной фазой с конденсатором

Конденсаторная схема считается наиболее распространенной для практики управления работой однофазных электромоторов. Отличительная особенность такой схемы – конденсатор, установленный на второстепенной обмотке.

Для постоянного конденсатора рабочее значение составляет около 8 мкФ с расчётом установки на однофазный электродвигатель до 200 Вт мощности. В режиме пуска однофазного электродвигателя больше указанной мощности, потребуется дополнительный конденсатор ёмкостью не менее 16 мкФ.

Включение дополнительной ёмкости в цепь обмотки электромотора потребуется только при пуске, после чего этот конденсатор выключается из схемы автоматически с помощью реле или ручным переключателем.

Преимущества УПП

В сравнении с другими схемами пуска асинхронных электродвигателей, УПП обеспечивает наибольшее снижение амплитуды пускового тока.

Кроме того, такие устройства обладают следующими преимуществами:

• Продление срока службы двигателя и технологического оборудования. УПП снижает нагрев обмоток, контактов, а также исключает динамические удары.
• Значительное снижение затрат на аппаратную часть электропривода. Установка софт-стартеров позволяет сэкономить на схемах защиты, устанавливать менее мощные коммутирующие устройства.
• Снижение нагрузки на электросеть. УПП снижают броски тока и предотвращают падение напряжения в электросетях. Это особенно актуально при ограниченной мощности трансформаторов и использовании автономных источников электропитания.
• Повышение безопасности производства. Плавный старт и разгон снижет травматизм при поломках оборудования, связанных с рывками при запуске, вероятность гидравлических ударов, других аварийных ситуаций.
• Уменьшение наводимых помех при старте. Софт-стартеры снижают интенсивность магнитного поля при пуске электродвигателя. УПП позволяют отказаться от фильтров для контрольных кабелей.
• Низкая стоимость. Устройства плавного пуска стоят в несколько раз дешевле преобразователей частоты той же мощности. Софт-стартеры выгодно использовать при постоянной нагрузке оборудования в условиях, где ограничение пусковых токов и стартового момента являются основными требованиями.

УПП также заменяют механические тормоза и кинематические устройства для остановки. Кроме того, софт-стартеры позволяют применять асинхронные двигатели с ротором типа “ беличья клетка” вместо дорогих электрических машин с улучшенными пусковыми характеристиками или фазным ротором.

Выбор схемы пуска осуществляется на основании анализа требований к оборудованию и характеристик электрической сети.

Зажигание, системы питания и смазки при запуске

Для двигателей с искровым зажиганием актуальна также проблема электроснабжения системы зажигания в момент запуска. Автомобильные генераторы с независимым возбуждением не могут работать без внешнего источника постоянного тока, поэтому, например, мотоциклы «ИЖ» и «Урал» не заводятся при разряженном аккумуляторе, хотя запуск производится кик-стартером, а не электростартером. Эта проблема решается использованием генератора с возбуждением от постоянных магнитов (как на мотоциклах «Минск» и «Восход») или магнето, которые дают ток сразу, однако такие генераторы имеют меньшую мощность. Проблема становится намного слабее при использовании электронного зажигания, но и оно неспособно работать при полностью разряженной аккумуляторной батарее. Это значит, что даже при вращающемся моторе (например, буксируемая машина) искры не будет.

В дизельных двигателях, где на рабочих режимах распылённое топливо воспламеняется от воздуха, нагретого сжатием в цилиндре, для упрощения холодного пуска часто применяются свечи накаливания — низкоомные спирали внутри камеры сгорания, нагреваемые током от аккумулятора до выхода двигателя на устойчивую работу.

Кроме проблем с энергетикой системы зажигания, существует также проблема со смесеобразованием при пуске холодного двигателя.
При низких температурах топливо плохо испаряется. Чтобы не допустить обеднения рабочей смеси, в систему питания вводятся различные пусковые устройства (воздушная заслонка в карбюраторе; утопитель поплавка на старых мотоциклах; клапан дополнительной подачи топлива с задержкой отключения после пуска) или увеличивается подача впрыска. Неиспарившийся излишек бензина попадает в цилиндры в виде капелек, которые оседают на холодных внутренних поверхностях. Топливо может «залить» свечу зажигания, вызывая утечку тока по мокрому изолятору свечи и, тем самым, отсутствие искрового пробоя или значительное ослабление искры. Бензин, стекающий по стенкам цилиндра, смывает масляную плёнку, и без того недостаточную после стоянки, вызывая очень заметный дополнительный износ ЦПГ, вплоть до задира поршней.

В современных автомобилях производителем нередко предусмотрен режим «продувки» цилиндров, при котором прекращается активная подача топлива, а работа поршней освобождает объём от излишков топлива. Чтобы использовать данный режим необходимо до упора выжать педаль газа и начать прокручивать стартер. На некоторых мотоциклах для этой цели на цилиндрах стоит клапан декомпрессора.

Для пуска двигателя при низких температурах применяются различные «пусковые жидкости» на базе эфира, известного своей летучестью (температура кипения 34 °C) и легкостью воспламенения. Такую жидкость впрыскивают из аэрозольного баллончика во впускной коллектор непосредственно перед попыткой пуска. На северные и военные версии некоторых автомобилей система впрыска эфира при запуске устанавливается штатно.

В системе смазки при пуске, особенно холодного двигателя, также возникают проблемы. При первых оборотах детали двигателя работают фактически без принудительной смазки, пока не наполнятся каналы подачи масла и не образуется масляный туман в картере. В сменном масляном фильтре имеется обратный клапан, не дающий маслу стекать из каналов на стоянке; своевременная замена фильтра важна и с точки зрения сохранения свойств резинки клапана. На морозе масло густеет, и насос не сразу начинает подавать его в полном объёме. Поэтому могут возникнуть задиры основных трущихся пар при резкой даче «газа» сразу после старта. Во избежание этого явления на больших и сложных двигателях иногда применяется предварительный подкачивающий электронасос, работающий параллельно с основным. Обычные моторы автомобилей и мотоциклов следует просто заводить в соответствии с инструкцией производителя, и при проблемах — не «газовать», как только «схватило», а отрегулировать двигатель и устранить обнаруженные неисправности.

Регулировка механизма включения редуктора

Механизм включения редуктора регулируется посредством перевода рычага управления муфтой во включенное положение его поворотом до упора против часовой стрелки. Отклонение рычага от вертикали не должно превышать 45-55 градусов.

Для регулировки угла без изменения валика выкручивают болты, рычаг снимают со шлицев и устанавливают в требуемом положении, после чего болты закручивают. Пусковая шестерня, или бендикс, должна находиться в выключенном положении, для чего рычаг проворачивается против часовой стрелки без перемещений.

Длина тяги регулируется резьбовой вилкой таким образом, чтобы она надевалась на рычаги. Палец рычага пусковой шестерни при этом должен занимать крайнее левое положение прорези. Максимальный зазор между пальцем и прорезью не должен превышать 2 миллиметров. Пальцы шплинтуют после установки тяги, затем затягивают контргайки вилки. Рычаг возвращают в вертикальное положение и соединяют с тягой. Муфта регулирует длину тяги.

После регулировки механизма необходимо убедиться в том, что рычаг перемещается без заедания. Работа механизма проверяется при запуске. Пусковая шестерня не должна скрежетать во время работы пускового двигателя.

При правильной регулировке и настройке всех механизмов и деталей обеспечивается стабильная работа двигателя.

Стартер

Название агрегата как нельзя лучше характеризует его предназначение — стартовать.

Функционально стартер состоит из двух элементов: тягового реле и собственно стартера:

После того, как ток от АКБ проходит тяговое реле, он направляется к стартеру.

Сначала срабатывает тяговое реле — обыкновенный электромагнит, при срабатывании которого зубья шестерни стартера (бендекс) входит в зацепление с зубьями маховика. После этого срабатывает обмотка стартера и бендекс начинает вращаться, передавая крутящий момент на маховик двигателя, в результате чего начинается движение поршней в цилиндрах двигателя. Поршни перемещаются вверх и вниз, свечи дают искру, воспламеняя горючую смесь и двигатель заводится.

Как только двигатель завелся, стартер сделал свою работу, необходимо вернуть ключ в замке зажигания в положение «On» (вертикальное положение ключа), в котором он и остается пока не потребуется заглушить двигатель. В результате, цепь аккумулятор → стартер размыкается; напряжение снимается со стартера; тяговое реле возвращает бендекс на «свое место», размыкая тем самым контакт бенедекс-маховик.

Не следует держать ключ в положении «Старт» после запуска двигателя, иначе можно повредить стартер. Не следует, также, долго (более 10 секунд) держать включенным стартер, если автомобиль не заводится: вы можете сжечь обмотку стартера с одной стороны; и разрядить аккумулятор — с другой. Если автомобиль не заводится, следует подождать несколько минут и повторить попытку. Если и в этом случае не получается — надо искать причину незапуска двигателя.

Ни в коем случае не следует устанавливать при работающем двигателе ключ в положение «Старт» — вы можете повредить стартер.

Как устанавливают блок автозапуска на автомобиль

Схема подключения и распиновка кнопки стеклоподъемников ВАЗ

Для установки блока автозапуска придется серьезно изменить электропроводку автомобиля. Ведь блок автозапуска включает двигатель в обход штатной процедуры. При подключении блока автозапуска к автомобилю, оснащенному CAN-шиной, потребуется перепрограммировать контроллер. Поэтому самостоятельная установка блока или системы автозапуска возможна лишь в случае, если вы профессиональный автоэлектрик и обладаете необходимым оборудованием. Во всех остальных случаях велика вероятность ошибки, которая приведет к повреждению блока, а то и короткому замыканию электропроводки автомобиля. Поэтому устанавливайте блок автозапуска там же, где и приобретаете его. Это позволит избежать ошибок при подключении.