Faceți singur un încărcător de 12 V. Încărcător de pornire

Pornirea unui motor cu ardere internă (ICE) în sezonul rece este o mare problemă. În plus, vara, când bateria este descărcată, aceasta este o sarcină destul de dificilă. Cauza este bateria. Capacitatea sa depinde de durata de viață și de vâscozitatea electrolitului. Starea sau consistența electrolitului depinde de temperatura ambiantă.

La temperaturi scăzute, se îngroașă și reacțiile chimice necesare pentru a alimenta demarorul încetinesc (curentul scade). Bateriile se defectează foarte des iarna, deoarece mașina este foarte dificil să pornească și se consumă mai mult curent decât vara. Pentru a rezolva această problemă, se folosesc încărcătoare de pornire auto (ROD).

Clasificarea pornitorului-încărcătoare

În ciuda funcțiilor similare pentru pornirea motoarelor cu ardere internă, ROM-urile vin în mai multe tipuri în ceea ce privește designul și mecanismul.

Tipuri de ROM:

• transformator;
• baterie;
• condensator;
• pulsat.

Există și modele din fabrică, printre care trebuie să alegeți ROM-uri care pornesc fără baterie și funcționează stabil chiar și pe îngheț sever.

Ieșirea fiecăruia dintre ele produce un curent de o anumită valoare și o tensiune (U) de 12 sau 24 V (în funcție de modelul dispozitivului).

ROM-urile transformatoare sunt cele mai populare datorită fiabilității și reparabilității lor. Cu toate acestea, printre alte tipuri există modele demne.

Principiul de funcționare al transformatorului ROM-urilor este foarte simplu. Transformatorul transformă rețeaua U într-o variabilă redusă, care este redresată printr-o punte de diode. După puntea de diode, curentul continuu cu componente de amplitudine pulsatorie este netezit de un filtru de condensator. După filtru, puterea nominală a curentului este crescută folosind diferite tipuri de amplificatoare din tranzistoare, tiristoare și alte elemente. Principalele avantaje ale ROM de tip transformator sunt următoarele:

• fiabilitate;
• de mare putere;
• pornirea mașinii dacă bateria este „descărcată”;
• dispozitiv simplu;
• reglarea valorilor U și a intensității curentului (I).

Dezavantajele sunt dimensiunile și greutatea acestuia. Dacă nu puteți cumpăra unul, atunci trebuie să asamblați un încărcător de pornire pentru mașină cu propriile mâini. Tipul de transformator are un dispozitiv destul de simplu (diagrama 1).

Schema 1 - Dispozitiv de pornire de casă pentru o mașină.

Pentru a face un pornitor-încărcător cu propriile mâini, al cărui circuit include un transformator și un redresor, trebuie să găsiți componente radio sau să le cumpărați la un magazin specializat. Cerințe de bază pentru un transformator:

• putere (P): 1,3−1,6 kW;
• U = 12−24 V (în funcție de vehicul);
• curent de înfășurare II: 100−200 A (demarorul consumă aproximativ 100 A la rotirea arborelui cotit);
• suprafața (S) a circuitului magnetic: 37 mp. cm;
• diametrele firului înfășurărilor I și II: 2 și 10 mp. mm;
• numărul de spire ale înfășurării II este selectat în timpul calculului.

Diodele sunt selectate conform literaturii de referință. Ele trebuie să fie proiectate pentru I mare și U invers > 50 V (D161-D250).

Dacă nu este posibil să găsiți un transformator puternic, atunci circuitul unui dispozitiv simplu de pornire-încărcare a mașinii va trebui să fie complicat prin adăugarea unei etape de amplificare folosind un tiristor și tranzistori (schema 2).

Schema 2 - Pornire și încărcare cu un amplificator de putere.

Principiul de funcționare a unui ROM cu un amplificator este destul de simplu. Trebuie conectat la bornele bateriei. Dacă încărcarea bateriei este normală, atunci U nu vine din ROM. Cu toate acestea, dacă bateria este descărcată, atunci joncțiunea tiristoarelor se deschide și echipamentul electric este alimentat de ROM. Dacă U crește la 12/24 V, atunci tiristoarele se închid (dispozitivul se oprește). Există două tipuri de ROM-uri pentru transformatoare cu tiristoare:

• val plin;
• trotuar.

Cu un circuit de fabricație cu undă completă, trebuie să alegeți un tiristor de aproximativ 80 A și cu un circuit în punte, de la 160 A și mai sus. Diodele trebuie selectate ținând cont de un curent de la 100 la 200 A. Tranzistorul KT3107 poate fi înlocuit cu un KT361 sau un alt analog cu aceleași caracteristici (poate fi mai puternic). Rezistoarele situate în circuitul de control al tiristoarelor trebuie să aibă o putere de cel puțin 1 W.

ROM-urile de tip baterie se numesc boosters și reprezintă baterii portabile care funcționează pe principiul unei unități de încărcare portabile. Sunt casnici și profesioniști. Principala diferență este numărul de baterii încorporate. Cele de uz casnic au o capacitate suficientă pentru a porni o mașină cu bateria descărcată. Poate alimenta doar o unitate de echipament. Cele profesionale au o capacitate mare și sunt folosite pentru a porni nu o mașină, ci mai multe.

Condensatorii au un design foarte complex și, prin urmare, nu este rentabil să le faci singur. Partea principală a circuitului este blocul condensatorului. Astfel de modele sunt scumpe, dar sunt ROM portabile, capabile să pornească demarorul chiar și cu o baterie „moartă”. Utilizarea frecventă face ca bateria să se uzeze foarte repede dacă este nouă. Cele mai populare dintre toate modelele au fost Berkut (Figura 1) cu curenți de pornire de 300, 360, 820 A. Principiul de funcționare al dispozitivului este descărcarea rapidă a unității condensatoare și de această dată este suficientă pentru a porni motorul cu ardere internă.

Dacă comparați bateria și condensatorul ROM, trebuie să țineți cont de caracteristicile de utilizare într-o situație specifică. De exemplu, atunci când călătoriți prin oraș, tipul de baterie este potrivit. În cazul în care au loc călătorii lungi, atunci ar trebui să alegeți un tip autonom de ROM, și anume condensator.

Dispozitive bazate pe comutarea surselor de alimentare

O altă opțiune este un ROM de tip impuls (schema 3). Acest dispozitiv este capabil să genereze curenți de până la 100 de amperi sau mai mult (în funcție de baza elementară). ROM-ul este o sursă de alimentare comutată cu un oscilator principal pe cipul IR2153, a cărei ieșire este realizată sub forma unui repetor obișnuit bazat pe BD139/140 sau analogul său. Sursa de alimentare în comutație (denumită în continuare UPS) folosește comutatoare puternice cu tranzistori de tip 20N60 cu un curent de 90 A și un maxim U = 600 V. Circuitul conține și un redresor unipolar cu diode puternice.

Schema 3 - Dispozitiv de pornire portabil pentru o mașină cu capacitatea de a încărca bateria.

Când sunt conectate la rețea prin circuitul „R1 - R2 - R3 - punte de diode”, condensatoarele electrolitice C1 și C2 sunt încărcate, a căror capacitate este direct proporțională cu puterea UPS-ului (2 μ la 1 W). Ele trebuie proiectate pentru U = 400 V. Tensiunea pentru generatorul de impulsuri este furnizată prin R5, care crește în timp peste condensatori și U pe microcircuit. Dacă ajunge la 11 - 13 V, atunci microcircuitul începe să genereze impulsuri pentru a controla tranzistoarele. În acest caz, U apare pe înfășurările II ale transformatorului și tranzistorul compozit se deschide, puterea este furnizată înfășurării releului, care pornește fără probleme demarorul. Timpul de răspuns al releului este selectat de condensator.

Acest ROM este echipat cu protecție împotriva curenților de scurtcircuit (SC) folosind rezistențe care acționează ca siguranțe. În timpul unui scurtcircuit, deschid un tiristor de putere mică, care scurtcircuitează bornele corespunzătoare ale microcircuitului (nu mai funcționează). Dispariția scurtcircuitului este indicată de LED-ul care se va aprinde. Dacă nu există un scurtcircuit, atunci nu se va arde.

Exemplu de calcul

Pentru a fabrica corect un ROM, trebuie să îl calculați. Tipul de transformator al dispozitivului este luat ca bază. Curentul bateriei în modul de pornire este I st = 3 * C b (C b este capacitatea bateriei în A*h). U de funcționare pe „bancă” este de 1,74 - 1,77 V, prin urmare, pentru 6 bănci: U b = 6 * 1,76 = 10,56 V. Pentru a calcula puterea consumată de demaror, de exemplu, pentru 6ST-60 s cu o capacitate de 60 A: P c = U b * I = U b * 3 * C = 10,56 * 3 * 60 = 1.900,8 W. Dacă asamblați dispozitivul utilizând acești parametri, obțineți următoarele:

1. Lucrarea se realizează împreună cu o baterie standard.
2. Pentru a începe, trebuie să reîncărcați bateria timp de 12 - 25 de secunde.
3. Starterul se rotește cu acest dispozitiv timp de 4 - 6 secunde. Dacă lansarea eșuează, va trebui să repetați procedura din nou. Acest proces are un impact negativ asupra demarorului (înfășurările se încălzesc semnificativ) și asupra duratei de viață a bateriei.

Dispozitivul ar trebui să fie mult mai puternic (Figura 1), deoarece curentul transformatorului este în intervalul 17 - 22 A. Cu un astfel de consum, U scade cu 13 - 25 V, prin urmare, rețeaua U = 200 V și nu 220 V.

Figura 2 - Reprezentarea schematică a ROM-ului.

Circuitul electric este format dintr-un transformator puternic și un redresor.

Pe baza unor calcule noi, ROM-ul necesită un transformator cu o putere de aproximativ 4 kW. Cu această putere se asigură viteza de rotație a arborelui cotit:

• carburator: 35 - 55 rpm;
• motorina: 75 - 135 rpm.

Pentru a face un transformator coborâtor, este recomandabil să folosiți un miez toroidal de la un vechi motor electric puternic de mare putere. Densitatea de curent în înfășurările transformatorului este de aproximativ 4 - 6 A/mp. mm. Aria miezului (minereu de fier) ​​se calculează prin formula: S tr = a * b = 20 * 135 = 2.700 sq. mm. Dacă un alt circuit magnetic este folosit ca bază, atunci trebuie să găsiți exemple pe internet de calculare a unui transformator cu această formă de minereu de fier. Pentru a calcula numărul de ture:

1. T = 30/S tr.
2. Pentru infasurarea I: n 1 = 220 * T = 220 * 30/27 = 244. Infasurat cu sarma cu diametrul de 2,21 mm.
3. Pentru II: W 2 = W 3 = 16 * T = 16 * 30/27 = 18 spire de bară de aluminiu cu S = 36 sq. mm.

După înfășurarea transformatorului, trebuie să îl porniți și să măsurați curentul fără sarcină. Valoarea sa ar trebui să fie mai mică de 3,2 A. La înfășurare, trebuie să distribuiți uniform rotațiile pe zona cadrului bobinei. Dacă curentul fără sarcină este mai mare decât valoarea necesară, atunci eliminați sau derulați înapoi spirele înfășurării I. Atenție: Înfășurarea II nu trebuie atinsă, deoarece aceasta va duce la o scădere a eficienței transformatorului.

Comutatorul trebuie selectat cu protecție termică încorporată, utilizați numai diode nominale pentru un curent de 25 - 50 A. Toate conexiunile și firele trebuie așezate cu grijă. Se vor folosi fire de o lungime minimă și din cupru plin, cu o secțiune transversală de peste 100 de metri pătrați. mm. Lungimea firului contează, deoarece poate avea pierderi U de aproximativ 2 - 3 V la pornirea demarorului. Faceți conectorul cu eliberare rapidă a demarorului. În plus, pentru a nu confunda polaritatea, trebuie să marcați firele („+” este bandă izolatoare roșie, iar „-” este albastru).

ROM-ul ar trebui să pornească timp de 5 - 10 secunde. Dacă sunt utilizate demaroare puternice (peste 2 kW), atunci sursa de alimentare monofazată nu va fi potrivită. În acest caz, trebuie să modificați ROM-ul pentru versiunea în trei faze. În plus, este posibil să folosiți transformatoare gata făcute, dar acestea trebuie să fie destul de puternice. Calcule detaliate ale unui transformator trifazat pot fi găsite în cărțile de referință sau pe Internet.

Arată în Fig. Dispozitivele de pornire 1 și 2 funcționează eficient atunci când sunt conectate în paralel la baterie și asigură un curent de cel puțin 100 A la o tensiune de 12 - 14 V. În acest caz, puterea nominală a transformatorului de rețea T1 utilizat este de 800 W.

Pentru a fabrica un transformator de rețea, este convenabil să utilizați fier toroidal din orice LATR - acest lucru are ca rezultat dimensiuni și greutate minime a dispozitivului. Perimetrul secțiunii transversale a fierului poate fi de la 230 la 280 mm (diferă pentru diferite tipuri de autotransformatoare). După cum se știe, puterea nominală de funcționare a unui transformator depinde de aria secțiunii transversale a miezului magnetic (fier) ​​la locul înfășurărilor.

Trebuie să dezasamblați cu atenție corpul autotransformatorului de laborator, să îndepărtați motorul de contact și să înfășurați înfășurarea secundară cu un fir gros din izolație de cauciuc, aproximativ 18 ore - 25 de spire (în funcție de tipul LATR), cu un fir cu un secțiune transversală de cel puțin 7 mm^2 (poate fi multi-core).

Apoi, din această înfășurare, furnizați curent mașinii printr-un redresor cu o singură undă pe o diodă de putere tip D161-250, respectând polaritatea.

Orez. 1. Dispozitiv de pornire (opțiunea 1).

Deoarece cea de-a doua versiune a dispozitivului de pornire implică rebobinarea înfășurării primare, înainte de a înfășura înfășurările, este necesar să rotunjiți marginile ascuțite de pe marginile circuitului magnetic cu o pilă și apoi să o înfășurați cu pânză lăcuită sau fibră de sticlă.

Înfășurarea primară a transformatorului conține aproximativ 260 - 290 de spire de sârmă PEV-2 cu un diametru de 1,5 - 2,0 mm (sârma poate fi de orice tip cu izolație cu lac). Înfășurarea este distribuită uniform în trei straturi, cu izolație interstrat.

După finalizarea înfășurării primare, transformatorul trebuie conectat la rețea și trebuie măsurat curentul fără sarcină. Ar trebui să fie 200 - 380 mA. În acest caz, vor exista condiții optime pentru transformarea puterii în circuitul secundar.

Dacă curentul este mai mic, o parte din spire trebuie derulată; dacă este mai mare, trebuie să fie derulată până la obținerea valorii specificate.

Relația dintre reactanța inductivă (și, prin urmare, curentul din înfășurarea primară) și numărul de spire este pătratică - chiar și o modificare ușoară a numărului de spire va duce la o modificare semnificativă a curentului înfășurării primare.

Nu ar trebui să existe încălzire atunci când transformatorul funcționează în modul inactiv. Încălzirea înfășurării indică prezența scurtcircuitelor între tururi sau presarea și scurtcircuitarea unei părți a înfășurării prin miezul magnetic. În acest caz, înfășurarea va trebui făcută din nou.

Înfășurarea secundară este înfășurată cu sârmă de cupru izolată cu o secțiune transversală de cel puțin 6 mm^2 (de exemplu, tip PVKV cu izolație din cauciuc) și conține două înfășurări de 15 - 18 spire. Înfășurările secundare sunt înfășurate simultan (cu două fire), ceea ce facilitează obținerea aceleiași tensiuni în ambele înfășurări, care ar trebui să fie în intervalul 12 - 14 V la o tensiune nominală de rețea de 220 V.

Este mai bine să măsurați tensiunea în înfășurarea secundară folosind un rezistor de sarcină cu o rezistență de 5 - 10 ohmi conectat temporar la bornele X1, X2.

Orez. 2. Dispozitiv de pornire (opțiunea 2).

Conectarea diodelor redresoare permite utilizarea elementelor metalice ale carcasei demarorului ca radiator fără distanțiere dielectrice.

Pentru a conecta dispozitivul de pornire paralel cu acumulatorul, firele de conectare trebuie să fie izolate și torsionate, cu o secțiune transversală de cel puțin 10 mm^2.

Comutatorul SA1 este de tip T3 sau orice altul, ale cărui contacte sunt proiectate pentru un curent de cel puțin 5 A. Este convenabil să utilizați o siguranță automată PAR-10 ca întrerupător.

Notă. Dacă adăugați o altă înfășurare la oricare dintre dispozitivele de pornire prezentate (25 - 30 de spire de sârmă PEV-2 cu un diametru de 2 mm) și o utilizați pentru a alimenta unul dintre circuitele încărcătorului de mai jos, atunci „pornitoarele” vor deveni pornitoare. -încărcătoare.

Pornirea motorului cu ardere internă chiar și a unei mașini de pasageri în timpul iernii și chiar și după o perioadă lungă de parcare este adesea o mare problemă. Această problemă este și mai relevantă pentru camioanele puternice și echipamentele auto, dintre care multe sunt deja în uz privat - la urma urmei, acestea sunt operate în principal în condiții de depozitare fără garaj.

Și motivul pornirii dificile nu este întotdeauna că bateria „nu este la prima tinerețe”. Capacitatea sa depinde nu numai de durata de viață, ci și de vâscozitatea electrolitului, care, după cum se știe, se îngroașă odată cu scăderea temperaturii. Și acest lucru duce la o încetinire a reacției chimice cu participarea acesteia și la o scădere a curentului bateriei în modul de pornire (cu aproximativ 1% pentru fiecare grad de scădere a temperaturii). Astfel, chiar și o baterie nouă își pierde semnificativ capacitățile de pornire iarna.

Dispozitiv de pornire pentru o mașină

Pentru a mă asigura împotriva problemelor inutile asociate cu pornirea motorului unei mașini în sezonul rece, am realizat un dispozitiv de pornire cu propriile mâini.
Calculul parametrilor săi a fost efectuat conform metodei specificate în lista de referințe.

Curentul de funcționare al bateriei în modul de pornire este: I = 3 x C (A), unde C este capacitatea nominală a bateriei în Ah.
După cum știți, tensiunea de funcționare a fiecărei baterii („cutie”) trebuie să fie de cel puțin 1,75 V, adică pentru o baterie formată din șase „cutii”, tensiunea minimă de funcționare a bateriei Up va fi de 10,5 V.
Puterea furnizată demarorului: P st = Uр x I р (W)

De exemplu, dacă o mașină de pasageri are o baterie 6 ST-60 (C = 60A (4), Rst va fi de 1890 W.
Conform acestui calcul, conform schemei date în, a fost fabricat un lansator de putere corespunzătoare.
Cu toate acestea, funcționarea sa a arătat că este posibil să se numească dispozitivul un dispozitiv de pornire doar cu un anumit grad de convenție. Dispozitivul era capabil să funcționeze numai în modul „brichetă”, adică împreună cu bateria mașinii.

La temperaturi exterioare scăzute, pornirea motorului cu ajutorul acestuia trebuia făcută în două etape:
- reincarcarea bateriei timp de 10 - 20 de secunde;
- promovarea motorului comun (baterii si dispozitive).

O viteză acceptabilă a demarorului a fost menținută timp de 3 - 5 secunde, apoi a scăzut brusc, iar dacă motorul nu a pornit în acest timp, a fost necesar să o repeți din nou, uneori de mai multe ori. Acest proces nu este doar obositor, ci și nedorit din două motive:
- in primul rand, duce la supraincalzirea demarorului si uzura crescuta;
- în al doilea rând, reduce durata de viață a bateriei.

A devenit clar că aceste fenomene negative pot fi evitate doar atunci când puterea lansatorului este suficientă pentru a porni un motor rece de mașină fără ajutorul unei baterii.

Prin urmare, s-a decis fabricarea unui alt dispozitiv care să satisfacă această cerință. Dar acum calculul a fost făcut ținând cont de pierderile din unitatea redresor, firele de alimentare și chiar de pe suprafețele de contact ale conexiunilor în timpul posibilei lor oxidări. S-a mai luat în considerare și o împrejurare. Curentul de funcționare în înfășurarea primară a transformatorului la pornirea motorului poate atinge valori de 18 - 20 A, provocând o scădere a tensiunii în firele de alimentare ale rețelei de iluminat cu 15 - 20 V. Astfel, nu 220, ci numai La înfășurarea primară a transformatorului se vor aplica 200 V.

Diagrame și desene pentru pornirea motorului

Conform noului calcul conform metodei specificate în, ținând cont de toate pierderile de putere (aproximativ 1,5 kW), noul dispozitiv de pornire necesita un transformator coborâtor cu o putere de 4 kW, adică aproape de patru ori mai mult decât puterea demarorului. (S-au făcut calcule corespunzătoare pentru fabricarea de dispozitive similare destinate pornirii motoarelor diferitelor mașini, atât cu carburator, cât și diesel, și chiar cu o rețea de bord de 24 V. Rezultatele lor sunt rezumate în tabel.)

La aceste puteri este asigurată o viteză de rotație a arborelui cotit (40 - 50 rpm la motoarele cu carburator și 80 - 120 rpm la motoarele diesel), care garantează o pornire fiabilă a motorului.

Transformatorul coborâtor a fost realizat pe un miez toroidal luat din statorul unui motor electric asincron de 5 kW ars. Aria secțiunii transversale a circuitului magnetic S, T = a x b = 20 x 135 = 2700 (mm2) (a se vedea Fig. 2)!

Câteva cuvinte despre pregătirea miezului toroidal. Statorul motorului electric este eliberat de reziduurile de înfășurare, iar dinții acestuia sunt tăiați cu o daltă și un ciocan ascuțit. Acest lucru nu este dificil de făcut, deoarece fierul de călcat este moale, dar trebuie să folosiți ochelari de protecție și mănuși.

Materialul și designul mânerului și bazei declanșatorului nu sunt critice, atâta timp cât își îndeplinesc funcțiile. Mânerul meu este realizat dintr-o bandă de oțel cu o secțiune transversală de 20x3 mm, cu un mâner de lemn. Banda este învelită în fibră de sticlă impregnată cu rășină epoxidică. Pe mâner este montat un terminal, la care sunt apoi conectate intrarea înfășurării primare și firul pozitiv al dispozitivului de pornire.

Baza cadrului este realizată dintr-o tijă de oțel cu diametrul de 7 mm sub formă de trunchi de piramidă, ale cărei nervuri sunt. Dispozitivul este apoi atras de bază de două console în formă de U, care sunt, de asemenea, învelite în fibră de sticlă impregnată cu rășină epoxidică.

Un comutator de alimentare este atașat pe o parte a bazei, iar o placă de cupru a unității redresoare (două diode) este atașată la cealaltă. Pe placă este montat un terminal minus. În același timp, placa servește și ca calorifer.

Comutatorul este de tip AE-1031, cu protectie termica incorporata, nominalizat pentru un curent de 25 A. Diodele sunt de tip D161 - D250.

Densitatea de curent estimată în înfășurări este de 3 - 5 A/mm2. Numărul de spire pe 1 V de tensiune de funcționare a fost calculat folosind formula: T = 30/Sct. Numărul de spire ale înfășurării primare a transformatorului a fost: W1 = 220 x T = 220 x 30/27 = 244; înfășurare secundară: W2 = W3 = 16 x T = 16x30/27 = 18.
Înfășurarea primară este realizată din sârmă PETV cu diametrul de 2,12 mm, înfășurarea secundară este realizată dintr-o bară de aluminiu cu o secțiune transversală de 36 mm2.

În primul rând, înfășurarea primară a fost înfășurată cu o distribuție uniformă a spirelor în jurul întregului perimetru. După aceea, este pornit prin cablul de alimentare și se măsoară curentul fără sarcină, care nu trebuie să depășească 3,5 A. Trebuie amintit că chiar și o scădere ușoară a numărului de spire va duce la o creștere semnificativă a curentului fără sarcină și, în consecință, la o scădere a puterii transformatorului și a dispozitivului de pornire. Creșterea numărului de spire este, de asemenea, nedorită - reduce eficiența transformatorului.

Turnurile înfășurării secundare sunt, de asemenea, distribuite uniform pe întregul perimetru al miezului. La așezare, folosiți un ciocan de lemn. Cablurile sunt apoi conectate la diode, iar diodele sunt conectate la borna negativă de pe panou. Borna comună din mijloc a înfășurării secundare este conectată la borna „pozitivă” situată pe mâner.

Acum despre firele care conectează demarorul la demaror. Orice neglijență în fabricarea lor poate anula toate eforturile. Să arătăm acest lucru cu un exemplu concret. Fie ca rezistența Rnp a întregii căi de conectare de la redresor la demaror să fie egală cu 0,01 Ohm. Atunci, la un curent I = 250 A, căderea de tensiune pe fire va fi: U pr = I r x Rpr = 250 A x 0,01 Ohm = 2,5 V; în acest caz, pierderea de putere pe fire va fi foarte semnificativă: P pr = Upr x Iр = 625 W.

Ca rezultat, o tensiune de nu 14, ci de 11,5 V va fi furnizată demarorului în modul de funcționare, ceea ce, desigur, este nedorit. Prin urmare, lungimea firelor de conectare trebuie să fie cât mai scurtă posibil (1_p 100 mm2). Firele trebuie să fie din cupru cu toroane, în izolație din cauciuc. Pentru comoditate, conexiunea la starter se face cu eliberare rapidă, folosind clești sau cleme puternice, de exemplu, cele folosite ca suporturi de electrozi pentru aparatele de sudură de uz casnic. Pentru a nu confunda polaritatea, mânerul clemelor firului pozitiv este învelit cu bandă electrică roșie, iar mânerul firului negativ este înfășurat cu bandă neagră.
Modul de funcționare pe termen scurt al dispozitivului de pornire (5 - 10 secunde) permite utilizarea acestuia în rețelele monofazate. Pentru demaroare mai puternice (peste 2,5 kW), transformatorul PU trebuie să fie trifazat.

Un calcul simplificat al unui transformator trifazat pentru fabricarea acestuia poate fi realizat conform recomandărilor stabilite în, sau puteți utiliza transformatoare industriale gata făcute, cum ar fi TSPK - 20 A, TMOB - 63 etc., conectate. la o rețea trifazată cu o tensiune de 380 V și care produce o tensiune secundară de 36 V.

Utilizarea transformatoarelor toroidale pentru dispozitivele de pornire monofazate nu este necesară și este dictată doar de greutatea și dimensiunile optime ale acestora (greutate aproximativ 13 kg). În același timp, tehnologia de fabricare a unui dispozitiv de pornire pe baza acestora este cea mai intensivă în muncă.

Calculul transformatorului dispozitivului de pornire are câteva caracteristici. De exemplu, calculul numărului de spire pe 1 V de tensiune de funcționare, realizat conform formulei: T = 30/Sct (unde Sct este aria secțiunii transversale a circuitului magnetic), este explicat de dorința pentru a „strânge” maximum posibil din circuitul magnetic în detrimentul eficienței. Acest lucru este justificat de modul său de funcționare pe termen scurt (5 - 10 secunde). Dacă dimensiunile nu joacă un rol decisiv, puteți utiliza un mod mai blând calculând folosind formula: T = 35/Sct. Miezul magnetic este apoi luat cu o secțiune transversală care este cu 25 - 30% mai mare.
Puterea care poate fi „înlăturată” din PU fabricat este aproximativ egală cu puterea motorului electric asincron trifazat din care este realizat miezul transformatorului.

Când utilizați un dispozitiv de pornire puternic într-o versiune staționară, conform cerințelor de siguranță, acesta trebuie să fie împământat. Mânerele cleștilor de legătură trebuie să fie izolate cu cauciuc. Pentru a evita confuzia, este recomandabil să marcați partea „plus”, de exemplu, cu bandă electrică roșie.

La pornire, bateria nu trebuie să fie deconectată de la demaror. În acest caz, clemele sunt conectate la bornele corespunzătoare ale bateriei. Pentru a evita supraîncărcarea bateriei, dispozitivul de pornire este imediat oprit după pornirea motorului.

Șoferii și șoferii sunt familiarizați cu situația pornirii mașinilor iarna, mai ales dacă bateria mașinii „nu este prima prospețime” și temperatura de afară este departe de peste zero.
Dacă este posibilă „alimentarea” mașinii cu tensiune de rețea cu prelungitoare, sau chiar mai bine, atunci când mașina se află într-un garaj electrificat, este oferit un dispozitiv de pornire pentru a ajuta.

Recent, au apărut probleme cu bateriile și a fost necesar să ne dăm seama cum să pornești mașinile în timp util și fără probleme. Pentru a face acest lucru, a fost nevoie de un dispozitiv de pornire.
Soluțiile de circuit existente s-au dovedit a fi complexe și într-un colț îndepărtat de piața radio Mitinsky, găsirea elementelor radio necesare s-a dovedit a fi problematică. Prin urmare, dispozitivul de mai jos a fost dezvoltat folosind elemente radio de la vechile aparate de uz casnic sovietice și, desigur, transformatoarele și tiristoarele erau din echipamente militare dezafectate.
Acest dispozitiv a fost proiectat pentru funcționarea de către specialiști „înalt competenți”, așa că unele dintre elementele de acolo sunt, în principiu, de prisos. Un astfel de dispozitiv a funcționat în gropile de mașini mai mult de 12 ani, iar „operatorii” nu au reușit să-l ardă în acest timp.
Diagrama dispozitivului de pornire este prezentată mai jos.

Principiul funcționării sale este următorul; - când îl conectați la bateria mașinii, este „silențios”. După ce tensiunea bateriei scade sub 10 volți la pornirea mașinii, tiristoarele se deschid și bateria este reîncărcată din rețea. Imediat ce motorul pornește și tensiunea bateriei crește peste 10 volți, acesta se oprește.

Ca transformator, puteți utiliza oricare unul potrivit cu o putere de cel puțin 500 de wați și cu o secțiune transversală a firelor de înfășurare secundară de cel puțin 2x7 mm² (7 mm² este un fir cu diametrul de 3). mm), sau pentru un circuit redresor în punte de 14 mm pătrați cu o tensiune de ieșire de 15-18 volți, tensiunea optimă este de aproximativ 18 volți.
Nu văd niciun rost să descriu procedura de realizare a unui transformator; aveți nevoie de hardware specific și apoi există calcule pentru acesta.
Ca tiristoare, puteți utiliza oricare cu un curent de cel puțin 80 de amperi (T-15-80, T15-100, T-80, T-125, T142-80, T242-80, T151-80, T161-125 și altele) , sau cel puțin 160 de amperi cu un circuit redresor în punte (T15-160......T15-250, T16-250.....T16-500, T161-160, T123-200.... T123-320, T161-160, T160, T200 și altele). Diodele din circuitul redresorului în punte trebuie, de asemenea, să fie proiectate pentru un curent de cel puțin 80 de amperi (D131-80, D132-80, 2D131-80, 2DCh151-80, D141-100, 2D141-100, 2D151-100, 2D151-1025, V V7-200 și altele). Trebuie să vă concentrați pe firul gros care iese din diodă (la fel de gros ca un deget) sau pe a doua cifră din denumirea mărcii diodei, de obicei, dar uneori pe prima.
În loc de diode KD105, puteți folosi orice redresor cu un curent de minim 0,3 A (D226, D237, KD209, KD208, KD202, de la redresorul oricărui adaptor chinezesc, chiar și al celor de rețea).
Dioda Zener D814A poate fi înlocuită cu oricare, dar cu o tensiune de stabilizare de aproximativ 8 volți (D808, 2S182, KS182, 2S482A, 2S411A, 2S180).
Tranzistoarele, în prima versiune, în loc de KT3107, s-au folosit KT361 cu h21e mai mult de 100, în loc de KT816, KT814 și chiar P214 sunt potrivite, puteți folosi și KT825, KT973, KT818. Rezistoare (cu excepția controlului tiristorului) de orice putere. Secțiunile circuitului evidențiate în diagramă cu linii aldine trebuie să fie realizate din conductori cu o secțiune transversală de cel puțin 10 mm pătrați, întregul curent de pornire va circula prin ele.
Iată o versiune a dispozitivului pe o placă de circuit imprimat de către utilizatorul nostru Serg_K

Acest circuit cu valorile nominale și tensiunile indicate este proiectat pentru echipamente de 12 volți, dar poate fi folosit și pentru echipamente de 24 de volți; pentru aceasta aveți nevoie de un transformator cu o tensiune de ieșire de 28-32 de volți și dioda zener D814A trebuie să fie înlocuite cu două D814V conectate în serie, sau celelalte două au o tensiune de stabilizare de aproximativ 10 volți (D810, D814V, 2S210A, 2S510A, KS510).

Puteți verifica dispozitivul astfel;

Conectați o lampă de mașină la ieșirea dispozitivului, poate nu una foarte puternică, de exemplu. in functie de marime este mai bine sa pui doua in serie sau una la 24 volti.
Apoi, conectați, respectând polaritatea, în loc de baterie la lampă - o sursă de alimentare reglată, de preferință fără condensatori electrolitici la ieșire.
Un încărcător cu un regulator tiristor nu este potrivit ca sursă de alimentare reglabilă, deoarece produce impulsuri de tensiune la ieșire care sunt reglabile în durată, dar tensiunea trebuie ajustată în amplitudine.
Apoi, porniți sursa de alimentare și setați tensiunea la 13V (lampa este aprinsă).
Apoi, porniți lansatorul - nimic nu ar trebui să se schimbe.
Apoi, reduceți treptat tensiunea de alimentare (intensitatea lămpii scade) și atunci când tensiunea de alimentare ajunge la aproximativ 10 volți (plus sau minus un volt), tensiunea de pornire ar trebui să pornească, adică. intensitatea lămpii va crește brusc și i se va furniza tensiune din transa de pornire - 18 volți (prin urmare, o lampă de 24V este mai bună).
În plus, dacă începeți să creșteți din nou tensiunea de alimentare, tensiunea de pornire ar trebui să se oprească (intensitatea lămpii va scădea).
Asta e toată configurația.

Dintre modelele reale, un transformator cu o putere de 500 de wați este suficient pentru a porni o mașină de pasageri; o versiune de 24 de volți cu o putere a transformatorului de 2 kW ar putea porni cu ușurință un autotractor MANN. Firele de rețea trebuie să aibă o secțiune transversală de cel puțin 2,5 mm pătrați.
Se pare că am scris totul.

Dacă aveți „neînțelegeri” cu privire la articol, puneți întrebări, vă voi ajuta să vă dați seama și să vă răspund la întrebări.

Încărcătorul de pornire vă permite să porniți motorul mașinii în timpul iernii. Deoarece pornirea unui motor cu ardere internă cu o baterie descărcată necesită mult efort și timp. Densitatea electrolitului scade considerabil iarna, iar procesul de sulfatare care are loc in interiorul bateriei ii mareste rezistenta interna si reduce curentul de pornire al bateriei. În plus, iarna, vâscozitatea uleiului de motor crește, astfel încât bateria necesită mai multă putere de pornire. Pentru a facilita pornirea motorului în timpul iernii, puteți încălzi uleiul din carterul mașinii, puteți porni mașina de la o altă baterie, puteți să o porniți prin apăsare sau să utilizați un încărcător de pornire a mașinii.

Încărcătorul de pornire pentru o mașină constă dintr-un transformator și diode redresoare puternice. Pentru funcționarea normală a dispozitivului de pornire, este necesar un curent de ieșire de cel puțin 90 de amperi și o tensiune de 14 volți, astfel încât transformatorul trebuie să fie suficient de puternic, de cel puțin 800 W.

Pentru a face un transformator, este cel mai ușor să folosiți un miez din orice LATR. Înfășurarea primară ar trebui să fie de la 265 la 295 de spire de sârmă cu un diametru de cel puțin 1,5 mm, de preferință 2,0 mm. Înfășurarea trebuie făcută în trei straturi. Există o izolație bună între straturi.

După înfășurarea înfășurării primare, o testăm conectând-o la rețea și măsurăm curentul fără sarcină. Ar trebui să fie între 210 - 390 mA. Dacă este mai puțin, atunci derulați câteva ture, iar dacă este mai mult, atunci invers.

Înfășurarea secundară a transformatorului este formată din două înfășurări și conține 15:18 spire de sârmă cu toroane cu o secțiune transversală de 6 mm. Înfășurările sunt înfășurate simultan. Tensiunea la ieșirea înfășurărilor ar trebui să fie de aproximativ 13 volți.

Firele care conectează dispozitivul la baterie trebuie să fie multi-core, cu o secțiune transversală de cel puțin 10 mm. Comutatorul trebuie să reziste la un curent de cel puțin 6 Amperi.

Circuitul de pornire al unui încărcător de mașină conține un regulator de tensiune triac, un transformator de putere, un redresor cu diode puternice și o baterie de pornire. Curentul de încărcare este setat de regulatorul de curent de pe triac și este reglat de rezistența variabilă R2 și depinde de capacitatea bateriei. Circuitele de încărcare de intrare și ieșire conțin condensatori de filtru, care reduc gradul de interferență radio în timpul funcționării regulatorului triac. Triac-ul funcționează corect la tensiuni de rețea de la 180 la 230 V.

Puntea redresoare sincronizează pornirea triacului în ambele semicicluri ale tensiunii de rețea. În modul „Regenerare”, este utilizat doar semiciclul pozitiv al tensiunii de rețea, care curăță plăcile bateriei de cristalizarea existentă.

Transformatorul de putere a fost împrumutat de la televizorul Rubin. Puteți lua și transformatorul TCA-270. Lăsăm neschimbate înfășurările primare, dar vom reface înfășurările secundare. Pentru a face acest lucru, separăm ramele de miez, desfășurăm înfășurările secundare pe folia ecranelor și, în locul lor, le înfășurăm cu sârmă de cupru cu o secțiune transversală de 2,0 mm într-un singur strat până când înfășurările secundare sunt umplute. Ca urmare a derulării, ar trebui să iasă aproximativ 15 ... 17 V

La reglare, o baterie internă este conectată la încărcătorul de pornire, iar reglarea curentului de încărcare este testată cu rezistența R2. Apoi verificăm curentul de încărcare în modurile de încărcare, pornire și regenerare. Dacă nu este mai mare de 10...12 amperi, atunci dispozitivul este în stare de funcționare. Când dispozitivul este conectat la o baterie de mașină, curentul de încărcare crește inițial de aproximativ 2-3 ori, iar după 10 - 30 de minute scade. După aceasta, comutatorul SA3 este comutat în modul „Pornire”, iar motorul mașinii pornește. Dacă încercarea nu reușește, reîncărcăm suplimentar timp de 10 - 30 de minute și încercăm din nou.

Diagrama contine: alimentare stabilizată(diode VD1-VD4, VD9, VD10, condensatoare C1, SZ, rezistență R7 și tranzistor VT2)

nod de sincronizare(tranzistorul VT1, rezistențele R1/R3/R6, condensatorul C4 și elementele D1.3 și D1.4, realizate pe microcircuitul K561TL1);

generator de puls(elementele D1.1, D1.2, rezistențele R2, R4, R5 și condensatorul C2);

contor de puls(cip D2K561IE16);

amplificator(tranzistorul VT3, rezistențele R8 și R9);

unitate de putere(optocupler module tiristoare VS1 MTO-80, VS2, diode de putere V-50 VD5-VD8, shunt R10, instrumente - ampermetru si voltmetru);

unitate de detectare a scurtcircuitelor(tranzistor VT4, rezistențe R11-R14).

Schema funcționează după cum urmează. Când se aplică tensiune la ieșirea punții (diodele VD1-VD4), apare o tensiune semiundă (graficul 1 din Fig. 2), care, după trecerea prin circuitul VT1-D1.3.-D1.4, este convertită în impulsuri de polaritate pozitivă (graficul 2 din fig. 2). Aceste impulsuri pentru contorul D2 sunt un semnal de resetare la starea zero. După ce pulsul de resetare dispare, impulsurile generatorului (D1.1, D1.2) se însumează în contorul D2 și când se atinge numărul 64 apare un impuls la ieșirea contor (pin 6) cu o durată de cel puțin 10 perioadele impulsului generatorului (graficul 3, Fig. 2). Acest impuls deschide tiristorul VS1 și tensiunea apare la ieșirea ROM (graficul 4 din Fig. 2). Pentru a ilustra limitele de reglare a tensiunii, graficul 5 din Fig. 2 prezintă cazul de setare a tensiunii de ieșire aproape completă.

Cu parametrii circuitului de setare a frecvenței (rezistoarele R2, R4, R5 și condensatorul C2 din fig. 1), unghiul de deschidere al tiristorului VS1 este cuprins între 17 (f = 70 kHz) - 160 (f = 7 kHz) grade electrice , care dă limita inferioară a tensiunii de ieșire de aproximativ 0,1 ori valoarea de intrare. Frecvența semnalelor de ieșire a generatorului este determinată de expresie

f=450/(R4+R5)С 2

,

unde dimensiunea f este kHz; R - kOhm; C - nF. Dacă este necesar, ROM-ul poate fi folosit pentru a regla doar tensiunea AC. Pentru a face acest lucru, puntea de pe diodele VD5-VD8 ar trebui să fie exclusă din circuit (Fig. 1), iar tiristoarele trebuie conectate spate la spate (în Fig. 1, acest lucru este arătat de linia întreruptă).

În acest caz, folosind circuitul (Fig. 1), puteți regla tensiunea de ieșire de la 20 la 200 V, dar trebuie reținut că tensiunea de ieșire este departe de a fi sinusoidală, adică. Doar dispozitivele electrice de încălzire sau lămpile cu incandescență pot servi drept consumator. În acest din urmă caz, puteți crește semnificativ durata de viață a lămpilor, deoarece acestea pot fi pornite fără probleme prin schimbarea tensiunii de la 20 la 200 V cu rezistența R5. Configurarea ROM-ului se reduce la ajustarea nivelului de protecție împotriva curenților de scurtcircuit. Pentru a face acest lucru, scoateți jumperii dintre punctele A și B (Fig. 1) și aplicați temporar tensiunea +Up în punctul B. Prin schimbarea poziției cursorului rezistorului R14, determinăm nivelul de tensiune (punctul C din Fig. 1) la care se deschide tranzistorul VT4. Nivelul răspunsului de protecție în amperi poate fi determinat prin formula I>k /R10, unde k=Up/Ut.c., Up - tensiunea de alimentare; Ut.s. - tensiunea in punctul C la care se declanseaza VT4; R10 - rezistență la șunt.

În concluzie, putem recomanda procedura de punere în funcțiune a ROM-ului și informăm despre eventualele înlocuiri ale componentelor, toleranțe și caracteristici de fabricație: microcircuitul D1 poate fi înlocuit cu microcircuitul K561LA7; microcircuit D2 - microcircuit K561IE10, care conectează ambele contoare în serie; toate rezistențele din circuitul de tip MLT sunt de 0,125 W, cu excepția rezistenței R8, care trebuie să fie de cel puțin 1 W; toleranțe la toate rezistențele, cu excepția rezistenței R8, și la toate condensatoarele +30%; shuntul (R10) poate fi din nicrom cu sectiunea transversala totala de minim 6 mm (diametru total circa 3 mm, lungime 1,3-1,5 mm). Puneți ROM-ul în funcțiune numai în următoarea secvență: opriți sarcina, setați rezistorul R5 la tensiunea necesară, opriți ROM-ul, conectați sarcina și, dacă este necesar, creșteți tensiunea cu rezistorul R5 la valoarea necesară.

Pentru a rezolva problema pornirii motorului în timpul iernii, vom folosi un demaror electric care va permite șoferilor să pornească un motor rece chiar și cu o baterie parțial încărcată și, prin urmare, să prelungească durata de viață a acestuia.

Calcul. Efectuarea unui calcul precis al miezului magnetic al transformatorului este nepractică, deoarece este sub sarcină pentru o perioadă scurtă de timp, mai ales că nu se cunoaște nici calitatea, nici tehnologia de laminare a oțelului electric al miezului magnetic. Găsiți puterea necesară a transformatorului. Criteriul principal este curentul de funcționare al demarorului electric Eu incep, care este în intervalul 70 - 100 A. Puterea demarorului electric (W) Rap = 15 Istart. Determinați secțiunea transversală a circuitului magnetic (cm2) S = 0,017 x Rap = 18...25,5 cm2. Circuitul de pornire electric este foarte simplu; trebuie doar să instalați corect înfășurările transformatorului. Pentru a face acest lucru, puteți folosi fier toroidal de la orice LATRA sau de la un motor electric. Pentru starterul electric am folosit fierul de transformare al unui motor electric asincron, pe care l-am ales tinand cont de sectiunea transversala. Parametrii S = aw nu trebuie să fie mai mici decât cei calculati.

Statorul motorului electric are caneluri proeminente care au fost folosite pentru așezarea înfășurărilor. Atunci când calculați secțiunea transversală, nu le luați în considerare. Trebuie să le îndepărtați cu o daltă simplă sau specială, dar nu trebuie să le îndepărtați (eu nu le-am îndepărtat). Acest lucru afectează doar consumul firelor electrice ale înfășurărilor primare și secundare și masa demarorului electric. Diametrul exterior al miezului magnetic este în intervalul 18 - 28 cm.Dacă secțiunea transversală a statorului motorului electric este mai mare decât cea calculată, acesta va trebui împărțit în mai multe părți. Folosind un ferăstrău metalic, am văzut prin legăturile exterioare din caneluri și am separat torul secțiunii transversale necesare. Utilizați un fișier pentru a elimina colțurile ascuțite și proeminențele. Efectuăm lucrări de izolare pe circuitul magnetic finit folosind pânză lăcuită sau bandă izolatoare pe bază de material textil.

Acum trecem la înfășurarea primară, al cărei număr de spire este determinat de formula: n1 = 45 U1/S, unde U1 este tensiunea înfășurării primare, de obicei U1 = 220 V; S este aria secțiunii transversale a circuitului magnetic.

Pentru aceasta luăm sârmă de cupru PEV-2 cu un diametru de 1,2 mm. Mai întâi calculăm lungimea totală a înfășurării primare L1. L1 = (2a + 2b) Ku, unde Ku este coeficientul de stivuire, care este egal cu 1,15 - 1,25; a și c sunt dimensiunile geometrice ale circuitului magnetic (fig. 2).

Apoi înfășurăm firul pe navetă și instalăm înfășurarea în vrac. După ce au conectat cablurile la înfășurarea primară, îl tratăm cu lac electric, îl uscăm și efectuăm lucrări de izolare. Numărul de spire ale înfășurării secundare n2 = n1 U2/U1, unde n2 și n1 sunt numărul de spire ale înfășurărilor primare și, respectiv, secundare; U1 și U2 - tensiunea înfășurărilor primare și secundare (U2 = 15 V).

Înfășurarea este realizată cu toroane izolate cu o secțiune transversală de cel puțin 5,5 mm2. Utilizarea canalelor de bare este de preferat. În interiorul sârmei așezăm întoarcere în întoarcere, iar în exterior cu un mic spațiu - pentru o plasare uniformă. Lungimea sa este determinată ținând cont de dimensiunile înfășurării primare. Așezăm transformatorul finit între două plăci getinaks pătrate de 1 cm grosime și 2 cm mai late decât diametrul transformatorului bobinat, având în prealabil găuri forate în colțuri pentru fixarea cu șuruburi de cuplare. Pe placa de sus așezăm cablurile înfășurărilor primare (izolate) și secundare, o punte de diode și un mâner pentru transport. Conectăm ieșirile înfășurării secundare la puntea de diode și echipăm ieșirile acesteia din urmă cu piulițe cu aripă M8 și le marchem „+”, „-”. Curentul de pornire al unui autoturism este de 120 - 140 A. Dar, deoarece bateria și demarorul electric funcționează în mod paralel, luăm în considerare curentul maxim de pornire electric de 100 A. Diode VD1 - VD4 tip B50 pentru un curent admisibil de 50 A. Deși timpul de pornire a motorului este scurt, este indicat să amplasați diode pe radiatoare. Instalăm orice întrerupător S1 cu un curent admisibil de 10 A. Firele de legătură între demaror electric și motor sunt multi-core, cu un diametru de cel puțin 5,5 mm în culori diferite, iar capetele vârfurilor de ieșire sunt echipate cu cleme de aligator.

Pornire-încărcător PZU-14-100

Diagrama încărcătorului de pornire arată în mod clar că tiristoarele sunt controlate de impulsuri de curent ale capacității circuitului C4 - tranzistoare VT5, VT6, VT7 - diode VD4, VD5. Faza de deblocare a tiristoarelor și fluxul de curent în circuitul de putere depind de rata de creștere a tensiunii pe condensatorul C4, adică de curentul prin rezistențele regulatorului de curent R23-R25 și prin tranzistorul bipolar de pornire. VT3. VT3 pornește în modul „pornire” dacă tensiunea bateriei scade sub 11 V. Tranzistorul cheie VT4 pornește circuitul de control atunci când este conectat corespunzător la baterie și îl protejează atunci când curentul este depășit și înfășurările se supraîncălzi. Pentru o funcționare fiabilă a acestui circuit, jumătățile înfășurării secundare trebuie să fie cât mai identice posibil; ele sunt de obicei realizate prin înfășurarea lor în două fire sau prin împărțirea capetele „cozii” în două. Curentul care curge în înfășurare este măsurat prin diferența de tensiune pe jumătățile încărcate și libere, deoarece acestea sunt încărcate pe rând.