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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de arranque. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Baterías, cargadores Muchos entusiastas de los automóviles conocen las dificultades que supone arrancar el motor en invierno. Para facilitar esta tarea, la industria produce cargadores combinados especiales con una función de arranque adicional. Estos dispositivos de carga y arranque, por regla general, se conectan en paralelo a la batería al arrancar el motor. El autor de este artículo considera que este método de arrancar un motor frío no es óptimo y sugiere utilizar un dispositivo de arranque potente que no requiera conectar una batería. Como muestra la práctica, arrancar el motor de un automóvil en invierno con la ayuda de un cargador y un dispositivo de arranque a menudo debe realizarse en dos etapas: primero, recargar la batería durante 10...20 s y luego, junto con el dispositivo de arranque, Gire el cigüeñal hasta que el motor comience a funcionar de forma independiente. En este caso, la velocidad aceptable del rotor de arranque generalmente se mantuvo durante 3...5 s desde el momento del encendido, después de lo cual disminuyó a valores que no prometen arrancar. Si el motor no arranca en el primer intento, se debe repetir todo el proceso nuevamente, y quizás más de una vez. Todo esto no sólo resulta agotador, sino que también está asociado al sobrecalentamiento de los devanados de arranque y su desgaste, reduciendo la vida útil de la batería. Un potente dispositivo de arranque que puede hacer girar el cigüeñal del motor de forma independiente (sin la ayuda de una batería) a la velocidad requerida le ayudará a evitar muchos problemas. ¿Qué potencia de carga debe proporcionar el dispositivo de arranque? En [1] se indica que la corriente de funcionamiento Ir.b de la batería en modo arrancador es igual a Ir.b = 3Sb, donde Sb es su capacidad nominal en amperios-hora a temperatura normal. El voltaje de funcionamiento Up de una batería de doce voltios en este modo es de 10,5 V (1,75 V “por celda”). De ahí la potencia Pst suministrada al motor de arranque de un automóvil de pasajeros con una batería 6ST-60 con una capacidad de 60 Ah, Primero = 10,5-3-60 = 1890 W. Una excepción a lo anterior es la batería 6ST-55, en la que la corriente de arranque en funcionamiento es de 255 A y la potencia alcanza Pst = 2677,5 W. La tabla resume información sobre los tipos y potencias de los arrancadores y baterías de los automóviles domésticos más comunes [2].
Comparando la potencia calculada Pst del motor de arranque con el Pst nom nominal, es fácil ver que el Pst para los turismos es 2...2,5 veces mayor que el Pst nom, y para los camiones, incluso más. Como lo ha demostrado la experiencia, la potencia total de un transformador de red para un dispositivo de arranque diseñado para funcionar con turismos no debe ser inferior a 3,5 kW. Como núcleo magnético para el transformador de red de dicho dispositivo de arranque, utilicé un conjunto de placas de estator de un motor eléctrico asíncrono de 5 kW quemado. La sección transversal de este circuito magnético toroidal es SM = 27 cm2. Número de vueltas por voltio
Por lo tanto, el devanado de la red debe contener nI \u1,11d 220 -244 \u16d XNUMX vueltas, y el secundario para un voltaje de salida de XNUMX V nII = 1,11-2-16=36 vueltas con un toque desde el medio. Para el devanado primario es adecuado un cable aislado con una sección transversal de 3,6...6 mm2 y para el secundario, de 25...40 mm2. El diagrama del dispositivo de arranque se muestra en la figura. El interruptor SA1 debe estar diseñado para una corriente de al menos 15 A y tener un dispositivo de protección térmica (por ejemplo, AE-1031).
Si es necesario calcular un transformador reductor de red con otros parámetros, puede utilizar los métodos descritos en [1,3]. Algunos consejos para hacer un transformador. El núcleo magnético del motor eléctrico está libre de residuos del devanado y de la carcasa (carcasa) de acero o aluminio. Con la ayuda de un martillo y un cincel afilado, se cortan los dientes del circuito magnético que sobresalen hacia adentro. Esta operación no es difícil, solo hay que tener cuidado: usar gafas y guantes de seguridad. El circuito magnético se cubre con una capa de resina epoxi y se envuelve con dos capas de fibra de vidrio impregnadas de resina. Una vez endurecida la resina, comienza el bobinado. Para el devanado primario, se debe utilizar un cable con mayor resistencia de aislamiento: PEV-2, PETVL-2, PELR-2, LDPE, etc. Si no hay un solo cable de la sección transversal requerida, está permitido enrollarlo. en dos, tres o incluso cuatro hilos. Una vez enrollado el devanado primario, se conecta a la red y se mide la corriente sin carga del futuro transformador. La corriente no debe ser superior a 3,5 A. Si excede el límite especificado, es necesario enrollar varias vueltas para que se cumpla esta condición. La conexión de los cables debe ser mecánicamente resistente y debe soldarse, preferiblemente con soldadura refractaria. Cubra el devanado primario con dos o tres capas de fibra de vidrio impregnadas con resina epoxi y, una vez que endurezca, comience a enrollar el devanado secundario. Al colocar las espiras se utiliza un martillo de madera para nivelarlas y compactarlas, distribuyéndolas uniformemente a lo largo del circuito magnético. Para el devanado secundario, es adecuado cualquier cable de cobre con un fuerte aislamiento resistente al calor, siempre que pueda enrollarse sobre el núcleo magnético. Como último recurso, está permitido utilizar un cable aislado con goma, por ejemplo, PVKV. El exterior del devanado debe envolverse con una cinta fijadora de tela barnizada. Es aconsejable instalar el transformador terminado sobre un soporte hecho de tablas (o soldando acero laminado). Se adjunta al soporte una placa gruesa de duraluminio o acero con diodos montados y un terminal de salida negativo en forma de varilla roscada M12. La abrazadera positiva del mismo diseño está montada sobre una placa aislante duradera. El interruptor SA1 también está unido al soporte. El soporte puede equiparse con asas para transportar el transformador juntos o solos. Todo el proceso de diseño y fabricación del dispositivo debe pensarse previamente para que en ningún caso ninguno de sus elementos forme vueltas cerradas alrededor del núcleo magnético. Los cables que conectan el motor de arranque al motor de arranque del automóvil no deben tomarse menos en serio. Deben ser lo más cortos posible (en cualquier caso, no más de 1,5 m), flexibles, tener un aislamiento fiable y una sección de cobre de al menos 100 mm2. Todas las conexiones deben realizarse "debajo de la tuerca". Cualquier negligencia aquí puede resultar muy costosa, desde quemaduras en la cara y en las manos hasta incendios. La conexión desmontable al motor de arranque debe realizarse con abrazaderas especiales potentes que eviten la separación espontánea. Los cables deben estar claramente marcados por polaridad para no confundirlos incluso con poca luz. El modo de funcionamiento del dispositivo de arranque es de corta duración, su permanencia en funcionamiento bajo carga no suele superar los 10 s. Después de esto, se debe desconectar el dispositivo de la red y asegurarse de que no haya sobrecalentamiento del circuito magnético, devanados, conexiones, diodos y otros elementos. Esto es especialmente importante durante las primeras etapas de uso del dispositivo. Si utiliza una red trifásica para alimentar el dispositivo de arranque, su potencia se puede aumentar significativamente, lo que permitirá arrancar motores de camiones potentes, así como tractores T-16, T-25, T-30, T-40, MTZ-80, etc. Para fabricar un dispositivo de arranque de este tipo, se deben utilizar transformadores industriales confeccionados TSPK-20A, TMOB-63, etc., conectados a una red con un voltaje de 380/220 V y que tengan una tensión secundaria de 36...50 V. Familiarizarse con esta técnica debe comenzar con el estudio de la literatura relevante. En conclusión, algunas consideraciones generales. El uso de un circuito magnético toroidal para un transformador es completamente opcional. Esto viene dictado únicamente por su mejor peso y dimensiones y por el hecho de que a menudo no es nada difícil comprar un motor eléctrico "quemado". La potencia de dicho transformador toroidal puede considerarse igual a la potencia del motor eléctrico, generalmente indicada en su cuerpo. Debe esforzarse por calcular la sección transversal del cable de bobinado para que la ventana del circuito magnético se aproveche por completo. Como muestra la práctica, el devanado primario representa aproximadamente el 55% del área de la ventana llena y el devanado secundario, el 45%. Al arrancar el motor, no es necesario desconectar la batería del motor de arranque. En este caso, el dispositivo de arranque se puede conectar a los terminales de la batería. Para evitar una sobrecarga, el dispositivo debe apagarse inmediatamente después de arrancar el motor. El dispositivo descrito consume mucha energía de la red y su funcionamiento conlleva un mayor peligro. Por lo tanto, cuando lo utilice, siga las reglas de seguridad y no confíe el funcionamiento del dispositivo a personas inexpertas o aleatorias. Literatura
Autor: S.Gurov, pueblo de Ilyinka, región de Rostov.
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