Пусковое устройство для автомобиля портативное своими руками
Сегодня тема нашего поста называется маленькое самодельное пусковое устройство для завода автомобиля, именно пусковое, а не зарядное, так как про автомобильные зарядки и как заряжать у нас имеется много статей на этом сайте. Поэтому сегодня исключительно о самодельном пускаче для аккумулятора.
Итак, что из себя вообще представляет пусковое устройство для автомобиля в нашем случае для хендай санта фе, но это не особо важно для какого авто, более важна емкость аккумулятора через который и предстоит производить запуск двигателя этому пусковому устройству.
Схема пускового устройства для автомобиля своими руками
В этой статье мы рассмотрим самую простейшую схему пускового устройства для автомобиля своими руками, потому как большинство не обладает познаниями в схемотехнике и электронике для создания сложных пусковых устройств да и не всегда это выгодно закупать много деталей для самоделки, которые иногда по себестоимости могут выйти как бюджетное готовое пусковое устройство для автомобиля из магазина.
Итак, в нашем случае для пускача мы не предполагаем приобретение дорогостоящей портативной батареи большой емкости иначе устройство сразу же из бюджетного превратится в очень дорогостоящее.
Мы же будем мастерить пусковое устройство для автомобиля от сети 220в, для этого нам понадобиться мощный трансформатор, желательно по мощности не менее 500Ватт, а желательнее 800 Ватт, в идеале 1.2-1.4 киловатта = 1400ватт. Так как при старте двигателя отдаваемый аккумулятором первый импульс для проворота коленвала = 200Амперам а потребляемость стартера примерно 100Амперам, и вот когда наше устройство 100А объединится с аккумулятором ни как раз выдадут 200А на старте и потом наш пускач поможет поддержать силу тока 100Ампер для нормального запуска и работы стартера до тех пор пока двигатель не запуститься полностью.
Вот как выглядит схема пускового устройства для автомобиля своими руками, фото ниже
Трансформатор для пускового устройства автомобиля
Для создания такого пускового устройства от сети трансформаторного типа нужно перемотать сам трансформатор.
Нам понадобятся:
Собственно приступаем к процессу изготовления портативного пускового устройства для автомобиля своими руками
Для этого нужно сделать первичную обмотку трансформатора медной проволокой в изоляции диаметром не менее 1.5-2мм, количество витков будет примерно 260-300.
После того как вы намотаете эту проволоку на сердечник трансформатора вам необходимо замерять силу тока и напряжение, выдаваемое на выходе этих обмоток, оно должно быть в диапазоне 220-400 мА.
Если у вас получилось меньше, то отмотайте несколько витков обмотки, а если получилось более значении, то наоборот домотайте.
Теперь надо намотать вторичную обмотку трансформатора пуско зарядного устройства. Её желательно наматывать многожильным кабелем толщиной не менее 10мм, как правило вторичная обмотка содержит 13-15 витков, на выходе при замерах на вторичной обмотке вы должны получить 13-14 вольт, при этом как вы понимаете напряжение стало маленьким 13 вольт всего, но зато сила тока протекающему по нему возросла примерно до 100Ампер, а была всего 220-400 миллиампер, то есть сила тока возросла примерно в 300-400 раз, а напряжение уменьшилось примерно в 15 раз.
Для аккумулятора важно и то и другое, но в данном случае ключевую роль играет именно сила тока.
Разъяснения по намотке
Если у вас не получается достичь напряжение 13-14 вольт, тогда просто намотайте на вторичную обмотку 10 витков, замерьте напряжение, теперь это напряжение разделите на количество витков в нашем случае 10 и получите напряжение одного витка, а дальше просто помножьте сколько витков нужно для достижения 13-14 вольт на выходе вторичной обмотки трансформаторного самодельного пускового устройства.
Для понятности давайте рассмотрим пример:
МЫ намотали вторичную обмотку 10 витком, замеряем мультиметром напряжение, у нас к примеру, получилось 20вольт, а нужно примерно 13.
Значит, берем наше напряжение 20 вольт и делим на количество намотанных витков 10 = 20/10=2, число 2 это 2 вольта выдает нам напряжение один виток, значит, как нам достичь 13-14 вольт зная, что один виток выдал 2 вольта.
Берем значение необходимого нам напряжения давайте это будет 14 вольт, и делим его на напряжение одного витка 2 вольта, = 14/2=7, число 7 это количество витков на вторичной обмотке зарядного устройства автомобиля необходимое для достижения 14 вольт выходного напряжения.
Все теперь мотаем наши 7 витков. А к выходам этих витков согласно схема пускового устройства для автомобиля своими руками которая расположена выше присоединяем наши диоды, некоторые автолюбители ещё используют и схему с одним диодом и одной лампой на 12в 60-100ватт, как на фото ниже
Как заводить автомобиль с помощью самодельного пускового устройства
Одеваете клеммы нашего самодельного пускового устройства на сверху клемм аккумулятора, аккумулятор так же подключен к автомобилю, включаем наш пускач и сразу же пытаемся произвести запуск двигателя, как только двигатель завелся, пусковое устройство тут же отключаем от сети и отсоединяем от аккумулятора.
Конденсаторное пусковое устройство для автомобиля
Некоторые автовладельцы, имея в своем распоряжении конденсаторы большой мощности или правильнее сказать емкости, делают конденсаторное пусковое устройство для автомобиля своими руками используя их вместо портативное переносной батареи. То есть такое устройство можно быстро за минуту зарядить от сети, потом поднести к автомобилю, и произвести запуск двигателя, не подключая пускач к сети.
Но как правило такая схема требует неких глубоких познаний в электронике и понимании емкости конденсаторов и принципа их работы, да и если у вас нет завалявшихся кондеров, то покупать их будет не целесообразно, так как конденсаторы большой емкости очень дорогие, а вам потребуется их несколько штук а то и десяток и как тог цена будет никак не ниже хорошего пускового устройства заводского изготовления, при этом вы ещё потратите кучу нервов на создание такого уда и времени.
Кстати в наших краях приобрело некую популярность конденсаторное пусковое устройство для автомобиля беркут — вот его фото ниже
Поэтому именно трансформаторный пускач во времена СССР, да и сейчас тоже имеет наибольшую распространённость, магазинные варианты таких пускачей, конечно, доработаны и содержат различные дополнительные элементы, делающие запуск двигателя от сети проще и безопаснее.
На состоянии аккумулятор любой запуск с любого вида пускача всегда сказывается негативно, так как аккумулятор получает большой ток в очень малый период времени, что постепенно ведет к деградации и разрушению его пластин при системном запуске от пускача.
Поэтому лучше все же использовать зарядное устройство, если вам нет срочности запустить двигатель именно сейчас.
Ну а наш пост под название самодельный портативный пускач для авто подходит к концу. Напишите ваши отзывы, что вы думаете о такой схеме запускаемого устройства, доводилось ли вам её использовать и получилось ли завести двигатель вашего автомобиля.
Пусковое устройство для автомобиля своими руками — Лада мастер
Аккумулятор — верный друг и помощник в самых сложных ситуациях, но он, к сожалению, не вечен. Ещё бы ничего, если бы АКБ умирала мгновенно, без надежды на восстановление. Но она теряет характеристики постепенно, поэтому часто оказывается, что стартер прокрутить просто невозможно. Пик выхода АКБ из строя приходится на зиму, когда технике особенно тяжело запускаться в мороз. И тогда на помощь приходит либо сосед по гаражу с проводами для прикуривания, или запасная батарея. Или хорошее пусковое устройство, которое есть у каждого запасливого автолюбителя.
Содержание:
- Виды пусковых устройств
- Трансформаторное ПУ, параметры
- Как подобрать трансформатор
- Схема и тонкости сборки ПУ
- Импульсное зарядно пусковое
- Мобильные ПУ
Виды пусковых устройств
Имея некоторые навыки в радиоэлектронике, собираем пусковое устройство для автомобиля своими руками. Чертежи и фото мы покажем, но для начала определимся с его типом, поскольку они бывают разными. Независимо от типа, нам, как пользователям, важно, чтобы ПУ могло работать без помощи аккумулятора и запускало двигатель не на пределе возможностей, краснея и дымясь, а работая стабильно даже в сильный мороз. Это самое важное условие при выборе готового зарядно-пускового аппарата или сборке своими силами.
Особого разносола тут нет. Механизм бывает одного из четырёх типов:
- импульсный;
- трансформаторный;
- аккумуляторный;
- конденсаторный.
Суть работы каждого из них в конечном итоге сводится к тому, чтобы отдать бортовой электросети ток нужного номинала и напряжения, 12 или 24 вольта, в зависимости от типа электрооборудования на борту.
Трансформаторное ПУ, параметры
Популярны среди самодельщиков трансформаторные ПУ. Принцип их работы объяснять, пожалуй, не нужно — это трансформатор, который преобразует сетевое электричество до нужных параметров. Минус у этих устройств один — громадные размеры и вес. Зато они надёжны и изменяют выходные параметры по напряжению и силе тока так, как это необходимо. Достаточно мощные и запускают двигатель даже с мёртвым аккумулятором. Простейший чертёж для пускателя на основе трансформатора показан ниже.
Как подобрать трансформатор
Чтобы сделать прибор самостоятельно, достаточно найти подходящий трансформатор, а для уверенного пуска он должен выдавать не менее 100 А и напряжение 12 В, если мы говорим о легковушке. Если попросить пятиклассника, то он сможет рассчитать мощность. В нашем случае — это 1,2, а лучше 1,4 кВт. Без АКБ запустить мотор таким током едва ли удастся, потому что стартеру нужно минимум 200 А. Штатный АКБ поможет раскрутить коленвал, а вращаясь, стартер стартер потребляет не более 100 А, что и выдаст наш прибор.
Площадь сердечника не может быть меньше 37 см², а провод первичной обмотки — минимум 2 мм². Вторичка наматывается медным проводом сечением 10 квадратов, а количество витков подбирается опытным путём так, чтобы напряжение холостого хода было не больше 13,9В.
Схема и тонкости сборки ПУ
Вычислить параметры трансформатора — это далеко не все. Устройство работает так. Подключаем силовые провода прямо к клеммам АКБ, при этом никакого напряжения на выходе из ПУ нет до тех пор, пока напряжение аккумулятора не упадёт ниже порога срабатывания тиристоров, которые указаны на схеме. Как только напряжение на клеммах АКБ падает, тиристоры открывают вход и только тогда электрооборудование запитается от прибора. Как только напряжение на клеммах АКБ вырастет до 12 В, тиристоры закрываются и устройство автоматически отключается. Это позволяет сберечь батарею от перегрузок.
Тиристорный вариант может быть собран по двум методикам — по двухполупериодной схеме и по мостовой. Если выпрямитель мостовой, тогда тиристоры надо подбирать вдвое мощнее. То есть по первой схеме тиристоры рассчитываются минимум на 80 А, а при мостовой — минимум 160 А. Диоды рассчитываются на ток не менее 100 А. Эти элементы легко узнать по плетёному выходному наконечнику. Транзистор KT3107 можно заменить на 361-й. К сопротивлениям в управляющей цепи только одно требование — мощность их должна быть не меньше одного Ватта.
Выходные провода, естественно, должны соответствовать току и как правило, для этого берут аналог от сварочного аппарата. Естественно, они не тоньше провода вторички. Провод, который подсоединяет сеть, имеет сечение каждой из жил минимум 2,5 квадратных миллиметров. Простая и надёжная сборка, которая запустит двигатель в любой мороз. Тем не менее, существуют и другие варианты, которые можно купить в магазине.
Импульсное зарядно пусковое устройство
Импульсный прибор — отличный вариант, когда нужно постоянно следить за аккумулятором и поддерживать его в рабочем состоянии. Такие конструкции работают по принципу импульсного преобразования тока, и они собраны на микропроцессорах и контроллерах. Он не может показать большую мощность, поэтому для пуска, особенно при сильных минусовых температурах, может не подойти, но для зарядки АКБ подходят отлично.
Они компактны, на них невысокие цены, весят очень мало и симпатично выглядят. Но малая мощность, точнее небольшой пусковой ток, который они выдают, не позволят запустить машину при сильно разряженных банках в холод. К тому же точная электроника не терпит перепадов напряжения и скачков частоты тока, что в наших сетях не редкость, а отремонтировать в случае чего такой прибор сможет даже не каждая мастерская.
Мобильные ПУ
Ещё один вид ПУ, точнее сразу два, похожих по принципу действия — аккумуляторное и конденсаторное. Конденсаторный прибор работает за счёт разрядки заряженных конденсаторов по команде. Особенно сложным их состав назвать нельзя, но сами конденсаторы таких номиналов довольно дороги и не восстанавливаются после повреждений или пересыхания. Используют их очень редко, хотя они довольно мобильны, но из-за высоких нерегулируемых токов есть риск нанести вред АКБ.
Бустеры, или аккумуляторные пускачи, работают ещё проще. По большому счёту, это просто дополнительная батарея в автономном корпусе. Именно автономность принесла им популярность. Их можно использовать хоть в степи, где нет электричества. Предварительно заряженный аккумулятор подключается к бортовой электросети и спокойно запускает двигатель. При этом важно выбрать ёмкость бустера и его пусковой ток. Он не может быть меньше, чем у стандартной батареи. Бытовые автономные установки имеют ёмкость от 18 А/ч, а более дорогие и громоздкие, профессиональные приборы, могут иметь ёмкость порядка 200 А/ч.
Любое из этих помощников водителя поможет запустить двигатель, но надёжнее и дешевле трансформаторного ПУ, собранного своими руками, пока нет. Удачной всем работы и быстрого пуска!
Читайте также Как правильно прикурить машину
Самодельное пусковое устройство на ток до 80А
Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Пусковое устройство, при подключении параллельно аккумулятору автомобиля, обеспечивает дополнительным током 80А питания стартёра при запуске двигателя. Схема пускателя простая и состоит из двух основных узлов: трансформатора и выпрямителя с фильтром. Трансформатор мощностью 1440VA, после модернизации, использован от СВЧ печи.
Замена вторичной обмотки трансформатора
Вначале при помощи стамески и молотка нужно удалить вторичную обмотка и её каркас. Края окон зачистить надфилем от заусенцев. Стержень трансформатора, особенно углы, изолировать пластиковой пластиной. Для вторичной обмотки необходимо иметь изолированный многожильный медный провод сечением 10мм2. Чтобы получить выходное напряжение в холостом режиме 15В, необходимо намотать семнадцать витков, что соответствует длине провода около четырёх метров. Поместить такое число витков очень сложно из-за большого внешнего диаметра проводника – 6.2мм. Для уменьшения внешнего диметра провода необходимо снять изоляцию. Просто лезвием прорезать изоляцию вдоль всего провода, а затем по частям сдирать изоляцию и начать его изолировать в один слой изоляционной лентой из ацетатной ткани. Теперь имеем новый эластичный провод с внешним диаметром 4.5мм. Нужно ещё подготовить пластиковые прокладки толщиной не более 0.2 мм из различной упаковочной тары, которые нужно проложить между слоями вовремя намотки только внутри окна трансформатора. Не помешает, если заготовите заранее несколько деревянных разной толщины планок для фиксации вовремя намотки витков. После такой подготовки можно начать намотку вторичной обмотки. Как только поместили нужное число витков, не удаляйте остаток провода. Проверьте напряжение на выводах обмотки. Дело в том, что параметры трансформатора могут быть другими и зависят от количества сварных швов.
Компоновка элементов пускателя
Фильтр выпрямителя состоит набора конденсаторов ёмкостью по 2200мк х25В. Ни коем случае нельзя ставить один конденсатор на 10000мк обычными выводами предназначен для печатных плат. Выводы просто раскалятся до красна и т.д. Нужно применить емкость у которого – клеммы под болты предназначены. Такие конденсаторы довольно дорогие.
Несущие элементы нужны только для удобства монтажа диодов и выключателя. Шасси состоит из двух слоёв: на первом слое из стеклотекстолита толщиной 2.5мм устанавливаются все узлы, второй слой ламинита скрывает все выступы крепежных элементов. После монтажа выпрямителя, фильтра и трансформатора всё это монтируем на нишу устройства и закрепляем винтами, которыми крепятся резиновые арматизторы. Проводим окончательный монтаж.
Как проверить работу устройства
Если имеете возможность замерить сопротивление нагрузки 0.15 Ом, тогда проблем нет. Просто нужно достать две спирали от дивана или матраса и создать из них необходимою нагрузку. Далее готовое сопротивление 0.15 Ом подключить пусковику, а вольтметр – к выходу диодного моста. Наблюдая за вольтметром на несколько секунд включить сеть. Напряжение на нагрузке должно быть (12.0 – 12.7) В. При заниженном напряжении – увеличиваем общюю ёмкость фильтра, а при превышении – уменьшаем. После проверки и принятых мер пусковик готов к работе.
Комментарии
Отзывы читателей — Скажите свое мнение!
Оставьте свое мнение
Отзывы читателей — Скажите свое мнение!
Делаем пусковое устройство для автомобиля своими руками, на примере — Меандр — занимательная электроника
По неким причинам у меня в автомобиле уже третью зиму аккумулятор перестает крутить стартер большими морозами. Я решил облегчить жизнь аккумулятора и сделать пусковое устройство для автомобиля. Стоимость пускового устройства заводского исполнения довольно большая, да и выходные параметры оставляют желать лучшего. Для изготовления пускового устройства необходимо всего несколько деталей. Все они дорогостоящие, но достаточно распространенные. Мне удалось добыть их практически за бесценок, купил только сетевой и силовой провод.
Начнем с трансформатора. Мне удалось найти трансформатор с готовой первичной обмоткой на 220В и достаточной мощности. Удаляем вторичные обмотки. На данном трансформаторе первичная обмотка разбита на две части, которые соединены попутно. После удаления обмоток была следующая картина:
Далее наматываем 10 витков любого изолированного провада, я брал из старой автомобильной проводки. Включаем трансформатор в сеть. Измеряем напряжение на только что намотанной вторичной обмотке. Расчитываем напряжение одного витка. При напряжении 240В, это считается максимальное напряжение, напряжение вторичной обмотки должно быть 14,5В. При меньшем напряжении сети выходное напряжение соответственно должно быть ниже, величина расчитывается пропорцией из вышеприведенных величин. Расчитываем количество витков вторичной обмотки, для этого необходимо получившееся напряжение, согласно перещету, разделить на напряжение одного витка.
Следующим шагом по величине окна между катушками и количеству витков расчитываем максимальный диаметр провода. Следует учитывать, что катушки будут две. У меня диаметр получился 5мм. Провод взят был из кабеля АВВГ 5х10, с изоляцией его диаметр был 5мм. Длинну провода можно расчитать по длине одного витка. Уменя такой длины небыло, пришлосьскручивать. Наматываем две вторичные обмотки. Одна катушка наматывается на одной половине трансформатора, другая на другой. После намотки конец катушки откусывается с расчетом намотки еще нескольких витков. Намотанный трансформатор пускового устройства показан на изображении ниже:
Устанавливаем два мощных диода вместе с радиаторами на диэлектрическую поверхность. Хорошо подайдут диоды из сварочного аппарата. В качестве диэлектрической поверхности служит текстолит толщиной 4-5 мм.
Соединяем катушки и диоды согласно схемы. Переключатель ставится по желанию, я не ставил.
Далее производим контрольные замеры. Напряжение на каждой вторичной обмотке должно быть не более 14,5В, соответственномежду крайними выводами двух обмоток 29В. На выходе пускового устройства, за счет падения напряжения на диодах, напряжение будет чуть ниже, около 14В. Напомню эти параметры должны быть при 240В в сети. Если напряжение больше необходимо отмотать необходимое количество витков согласно напряжения одного витка. При меньшем напряжении доматываем, для этого мы и оставляли запас провода при намотке.
Провода от пускозарядного до аккумулятора были взяты от так называемого прикуривателя. Никому этого делать несоветую, через два пуска они расплавились, заменил на сварочные. После этого уменьшились потери в проводах и увеличилась полезная мощность.
Данное пусковое устройство заводит дизельный легковой автомобиль, грузовые не пробывал, но по скорости вращения сказал бы, что и грузовые, с полностью нулевым аккумулятором.
Все вопросы по рассчетам и сборке пускового устройства можно задать на форуме.
Источник: http://remsam1.com
Делаем пусковое устройство для автомобиля своими руками — Меандр — занимательная электроника
С наступлением холодной поры года наступает проблема затрудненного пуска холодного двигателя. Основную нагрузку при пуске берут на себя стартер и аккумулятор. Для облегчения жизни аккумулятора и облегчения запуска двигателя применяются пусковые устройства.
Пусковое устройство можно приобрести в магазине автозапчастей. Такие пусковые устройства, как правило совмещены с зарядным устройством и называются они пуско-зарядными — это плюс. Минус этих устройств то, что выходные параметры в пусковом режиме сильно ограниченные и в конечном итоге помощь аккумулятор получает незначительную, основную нагрузку принимает все равно аккумулятор.
Пусковое устройство для легкового автомобиля можно сделать своими руками. Для этого понадобится трансформатор или сердечник от трансформатора и два диода. Рассчитывать пусковое устройство следует на мощность не менее 1,4 кВт, этой мощности будет достаточно для запуска двигателя даже со слабым аккумулятором. Для начала рассмотрим схему самого простого пускового устройства, причем данное устройство очень эффективно себя проявило в жизни автолюбителей.
Начнем со стороны сети, питающего кабеля. Потребляемый ток пускового устройства может быть до 7,5 А. Для этого тока провода ПВС 2х1,5 вполне достаточно, для обеспечения меньшего падения напряжения в нем желательно применить ПВС 2х2,5. Переключатель S1 можно не устанавливать, если он устанавливается, то должен быть рассчитанный на ток не менее 10 А.
Расчет выходных параметров пускового устройства
Для пуска двигателя пусковое устройство должно давать не менее 100 А при напряжении 10…14 В. Отсюда можно вывести мощность трансформатора: 14х100=1400 Вт. Пусковое данной мощности способно завести двигатель практически без аккумулятора, но без него все равно нельзя. В начальный момент запуска стартер потребляет около 200 А, часть этого тока и будет отдавать аккумулятор. После раскрутки коленчатого вала стартер потребляет 80…100 А, а этот ток уже сможет выработать наше пусковое устройство собранное своими руками. Для сравнения, пусковые устройства заводского исполнения способны выдать около половины этого тока.
Сечение сердечника трансформатора, та часть куда наматываются обмотки, рассчитываются по мощности, для данной мощности площадь равна 36 см2. Сечение провода первичной обмотки не менее 1,5…2,0 мм2. Хорошо если есть трансформатор с подобными параметрами и уже изготовленной первичной обмоткой. Вторичная обмотка полностью удаляется. Затем необходимо определить количество витков вторичной обмотки. Делать это будем методом подбора. Наматываем 10 витков провода любого диаметра, включаем трансформатор в сеть и измеряем в сеть. Измеряем напряжение и делим на 10, получаем напряжение одного витка. Далее 12 В делим на получившееся напряжение, получаем количество витков каждого плеча. Удаляем временную обмотку. Вторичная обмотка наматывается изолированным медным проводом сечением 10 мм2 или алюминиевым сечением в двое большим. Если провода донного сечения отсутствуют их можно намотать в несколько ветвей, например взять два медных провода по 6 мм2 или четыре по 2,5 мм2. Далее необходимо подключить диоды (можно взять от сварочного аппарата), не откусывая провод, с запасом на 2-3 витка, измерить напряжение на выходе. Напряжение холостого хода, при номинальном напряжении сети не должно превышать 13,8 В. Если напряжение выше необходимо отмотать вторичную обмотку, при низком напряжении доматать. При доведении номинального напряжения выводы вторичной обмотки укорачиваются до нужной длины, и собирается схема до ее конечного состояния.
Поскольку пусковое устройство на выходе имеет ток до 100 А выводные провода и клеммы должны быть рассчитаны на этот ток, можно применить от сварочного аппарата.
Пусковое устройство для двигателя своими руками – Схема-авто – поделки для авто своими руками
Автор admin На чтение 11 мин. Просмотров 53.6k. Опубликовано
Надежный запуск двигателя легкового автомобиля зимой иногда может превратиться в проблему. Особенно актуален этот вопрос для мощной автотракторной техники сельхозпредприятий, дорожно–коммунальных служб, которые эксплуатируют её в условиях безгаражного хранения. Этого не произойдёт, если под рукой будет электронный помощник, изготовить который может радиолюбитель средней квалификации.
Пусковое устройство такого типа было изготовлено по рекомендациям, описанным в статье “Пусковое устройство” (И.П. Шелестов. Радиолюбителям полезные схемы. Книга 1. М.: “Солон” 1998 г. с.95 – 96). Первые испытания показали, что называть его пусковым устройством можно с известной долей условности. Оно способно работать лишь в режиме “прикуривателя”, т.е. совместно с аккумуляторной батареей автомобиля, а потому правильнее было бы называть его зарядно–пусковым устройством. При низких температурах окружающего воздуха, запуск двигателя приходилось осуществлять в два этапа:
– подзарядка аккумуляторной батареи в течение 10-20 секунд;
– совместная “раскрутка” двигателя.
Приемлемая частота вращения стартера сохранялась 3-5 секунд, а затем резко снижалась. Если двигатель не завелся с первой попытки, приходилось повторять всё сначала. Итак, несколько раз. Эта процедура не только утомительна, но и не желательна по двум причинам:
—-ведёт к перегреву стартера и его повышенному износу;
—-снижает срок службы аккумулятора (зимой стартерные токи легковых автомобилей достигают 250 А. Они вызывают деформацию аккумуляторных пластин, отслоение активного вещества и т.д.).
И дело здесь не только в том, что аккумуляторная батарея “не первой свежести”. Как известно из литературы (Н.М. Ильин, Ю.Л. Тимофеев, В.Я. Ваняев. Электрооборудование автомобилей. М.: Транспорт, 1982 г.), разрядная ёмкость зависит не только от срока службы аккумуляторов, но и температуры электролита. Номинальная ёмкость гарантируется ТУ при температуре электролита +25°С. С понижением температуры увеличивается вязкость электролита, что приводит к уменьшению разрядной ёмкости примерно на 1% на каждый градус понижения температуры. Таким образом, даже новая аккумуляторная батарея зимой значительно теряет свои “пусковые” возможности.
Избежать указанных недостатков можно только в том случае, если мощность пускового устройства будет достаточной для самостоятельного (без помощи аккумулятора) запуска холодного автомобиля. Это позволит также существенно продлить активный срок службы аккумуляторной батареи.
Попробуем, примерно, оценить параметры такого пускового устройства. Как известно из литературы [1], в стартерном режиме рабочий ток аккумулятора:
Iр = 3 ? С20, А,
где С20 – номинальная ёмкость батареи (А·ч). Напряжение в стартерном режиме на каждом аккумуляторе должно быть не ниже 1,75 В. Т.о. для 12- вольтовой батареи:
Uр = 6 ? 1, 75 В = 10,5 В,
где Uр – минимальное рабочее напряжение аккумуляторной батареи в стартерном режиме, В.
Отсюда мощность, подводимая к стартеру:
Рст = Uр ? Iр, Вт.
Например, если на легковом автомобиле установлена аккумуляторная батарея 6 СТ–60, то мощность, подводимая к стартеру, составит:
Рст = 10,5 · 3 · 60= 1890 (Вт).
Исключением из этого правила является аккумуляторная батарея 6 СТ–55, стартерный ток которой составляет: Iр = 255 А, а мощность подводимая к стартеру может составить:
Рст = 10,5 В · 255 А=2677,5 Вт.
Используя данные таблицы 1, можно рассчитать мощность, подводимую к стартеру любого автомобиля. При этой мощности обеспечивается такая частота вращения коленчатого вала (40–50 об/мин – для карбюраторных двигателей и 80–120 об/мин – для дизельных), которая гарантирует надежный запуск двигателя.
Таблица № 1
| N/N | Тип стартера | Номин. мощность, кВт | Номин. напряж,В | Тип двиг. | Тип АКБ | Мощность, кВт |
| 1 | СТ 230А, СТ 230Б, СТ230К. | 1,03 | 12 | Автомобили “Волга”, ГАЗ-53, ГАЗ-66, ЗИЛ-130 | 6СТ-60 6СТ-75 6СТ-75 6СТ-90 | 4 4,5 4,5 5 |
| 2 | СТ 221 | 1,25 | 12 | “ВАЗ” | 6СТ-55 | 4 |
| 3 | СТ 117А | 1,18 | 12 | “Москвич” | 6СТ-55 | 4 |
| 4 | СТ 222А | 2,2 | 12 | Тракторы Т-16, Т-25, Т-30 | 2?6СТ-150 | 6 |
| 5 | СТ 142 | 7,73 | 24 | Автомобили “КАМАЗ”, “МАЗ”, “КРАЗ”, “ЗИЛ-133 ГЯ” | 2?6СТ-190 | 16-20 |
| 6 | СТ103А-01 | 8,2 | 24 | Тракторы “Кировец”, (К-700, К-701) | 2?6СТ-190 | 16-20 |
Сопоставляя данные таблицы № 1 и расчеты, приведённые выше, можно сделать несколько выводов:
– для большинства легковых автомобилей, реальная мощность, подводимая к стартеру, превышает его номинальную (паспортную) мощность в 2-2,5 раза и составляет:
1900 ? Рст ? 2700 [Вт];
– для грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями этот показатель может быть ещё выше:
2400 ? Рст ? 3310 [Вт];
– для автомобилей с дизельным двигателем:
Рст = 2 · 10,5 · 570 = 11970 [Вт],
(у них две батареи 6 СТ – 190 включены последовательно).
При расчете понижающего трансформатора пускового устройства необходимо учесть потери на выпрямительном блоке, подводящих проводах, окисленных контактных поверхностях соединительных клещен и выводах стартера. Как показал опыт, мощность понижающего трансформатора пускового устройства для легкового автомобиля должна быть не менее Ртр = 4 кВт.
За основу была взята схема, приведённая в [2], но с более мощным трансформатором Т1. (см рис. 1).
Рис.1 Схема однофазного пускового устройства.
В авторском варианте понижающий трансформатор был изготовлен на тороидальном сердечнике от статора сгоревшего асинхронного электродвигателя мощностью 5 кВт. Его данные выглядят следующим образом:
Scт = 27 см2, Scт = а ? в (Scт – площадь сечения магнитопровода, см2)
(см рис. 2).
Рис.2 а,б Магнитопровод
Количество витков на 1 В рабочего напряжения рассчитывалось по формуле:
Т = 30/Sст
Число витков первичной обмотки трансформатора составило:
W1=220 · Т=220 · 30/27 = 244;
вторичной обмотки:
W2 = W3 = 16 · Т= 16 · 30/27 = 18.
Первичная обмотка намотана проводом ПЭТВ ? 2,12 мм, вторичная – алюминиевая шина сечением 36 мм2. Выключатель SА1 типа АЕ – 1031 (с встроенной тепловой защитой) на ток 25 А. Диоды VD1, VD2 типа Д161–250.
Амплитуда магнитной индукции в сердечнике трансформатора Вм = 1,7 Тл. Ток холостого хода при таких значениях Вм достигает значений Iхх = 3,5 А, что снижает КПД трансформатора. Однако здесь необходимо принять во внимание следующее обстоятельство. Рабочий ток в первичной обмотке трансформатора I1 в момент запуска может достигать значений 18–20 А, вызывая падение напряжения в подводящих проводах осветительной сети на 15–20 В. Таким образом, к первичной обмотке трансформатора будет приложено не 220 В, а 200 В. Это снижает величину Вм и ток холостого хода, что увеличивает КПД трансформатора в момент пуска.
Для желающих самостоятельно рассчитать параметры понижающего трансформатора можно воспользоваться методиками, изложенными в [2], [3].
Несколько советов о подготовке тороидального сердечника. Статор, вышедшего из строя электродвигателя освобождают от остатков обмотки. С помощью остро заточенного зубила и молотка вырубывают зубцы статора. Сделать это не сложно, т.к. железо мягкое, но нужно воспользоваться защитными очками и рукавицами.
Затем из металлического прутка ? 7–8 мм готовят две П–образные скобы, которыми сердечник трансформатора будет крепиться к рамке–основанию. На обоих концах скоб нарезают резьбу под гайки М6. Из металлической ленты, толщиной 3–4 мм и шириной 18–20 мм, согнутой П–образно, готовят рукоятку трансформатора. Края П–образной пластины дополнительно изгибают навстречу друг другу, получая “язычки” длинной 5–8 см, к которым будет крепиться деревянная рукоятка.
С этой целью в “язычках” просверливают отверстия ? 7 мм. Две скобы и металлическую часть рукоятки обматывают слоем ткани, пропитанной эпоксидной смолой и приклеивают к внутренней части тороида: рукоятку вверху, скобы внизу на некото-ром расстоянии друг от друга. Весь сердечник также покрывают одним–двумя слоями ткани, пропитанной эпоксидной смолой. После высыхания эпоксидной смолы, приступают к намотке обмоток.
Первичную обмотку мотают первой, равномерно распределяя по всему периметру. После выполнения первичной обмотки, трансформатор включают в сеть и замеряют ток холостого хода, который не должен превышать 3,5 А. Необходимо помнить, что при Вм = 1,7 Тл сердечник близок к насыщению, а потому, даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока Iхх первичной обмотки.
Перед намоткой вторичной обмотки в металлической части рукоятки сбоку сверлят отверстие под болт с резьбой М12, который будет служить выводом от средней точки обмотки и одновременно “плюсовой” клеммой. Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы рамки- основания пускового устройства не только для крепления диодов, но и качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок.
Выводы вторичных полуобмоток соединят с “плюсовой” клеммой, витки равномерно распределяют по всему периметру сердечника. При укладке используют деревянный молоток.
Далее с помощью сварки готовят рамку–основание. Для этого используют металлические прутки ? 10–12 мм. С одной стороны рамки на алюминиевой или медной пластине толщиной 3–4 мм крепят выпрямительные диоды. Здесь же сверлят отверстие под болт М12, который будет служить “минусом” устройства. На другой стороне рамки приваривают отрезок угольника и крепят к нему выключатель SА1.
Теперь о проводах, соединяющих пусковое устройство со стартером. Любая небрежность в их изготовлении может “свести на нет” все ваши усилия. Покажем это на конкретном примере. Пусть сопротивление Rпр всего соединительного тракта от выпрямителя до стартера будет равно: Rпр=0,01 Ом, тогда при токе Iр=250 А падение напряжения на проводах составит:
Uпр=Iр · Rпр = 250 А = 0,01 Ом = 2,5 В;
мощность потерь на проводах:
Рпр=Uпр · Iр = 625 Вт.
В результате к стартеру в рабочем режиме будет подведено напряжение не 14 В, а 11,5 В, что, конечно же, нежелательно. Следовательно, длина соединительных проводов должна быть как можно меньше ( l ? 1,5 м ), а площадь поперечного сечения, как можно больше (Sп ? 100 мм2). Провода должны быть многожильными медными в резиновой изоляции. Для удобства, соединение со стартером делается разъёмным с помощью клещен или мощных зажимов, применяемых в качестве держателей электродов для бытовых сварочных аппаратов. Общий вид однофазного пускового устройства показан на рис.3.
Рис.3 Общий вид однофазного пускового устройства.
Изложенная методика расчета пускового устройства является универсальной и применима к двигателям любой мощности. Продемонстрируем это на примере стартера СТ–222 А, применяемого на тракторах Т–16, Т–25, Т–30 Владимирского тракторного завода.
Основные сведения о стартере СТ-222 А:
- номинальное напряжение – 12 В;
- номинальная мощность – 2,2 кВт;
- тип аккумуляторной батареи – 2 ?3СТ–150.
Значит:
Iр=3 · С20= 3 · 150 А = 450 А,
Мощность, подводимая к стартеру составит:
Рст = 10,5 В · 450 А = 4725 Вт.
Учитывая мощность потерь:
Рп = 1–1,3 кВт.
Мощность трансформатора пускового устройства:
Ртр = Рст + Рп = 6 кВт.
Сечение магнитопровода Scт = 46–50 см2. Плотность тока в обмотках берут равной:
j = 3 – 5 А/мм2.
Кратковременный режим работы пускового устройства (5–10 секунд) допускает его использование в однофазных сетях. Для более мощных стартеров трансформатор пускового устройства должен быть трёхфазным. Расскажем об особенностях его конструкции на примере пускового устройства для мощного дизельного трактора “Кировец” (К–700, К–701). Его стартер СТ–103А–01 имеет номинальную мощность 8,2 кВт при номинальном напряжении 24 В. Мощность трансформатора пускового устройства (с учётом потерь) составит:
Ртр = 16 – 20 кВт.
Упрощенный расчёт трёхфазного трансформатора производят с учётом рекомендаций, изложенных в [3]. Если есть возможность, можно воспользоваться промышленными понижающими трансформаторами типа ТСПК–20А, ТМОБ–63 и др., подключаемыми к трёхфазной сети напряжением 380/220 В и вторичным напряжением 36 В. Такие трансформаторы применяются для электрообогрева полов, помещений в животноводстве, свиноводстве и т.д. Схема пускового устройства на трёхфазном трансформаторе выглядит следующим образом (см рис.4).
Рис.4 Пусковое устройство на трёхфазном трансформаторе.
МП – магнитный пускатель типа ПМЛ–4000, ПМА–4000 или подобные им для коммутации устройств мощностью 20 кВт. Пусковая кнопка SВ1 типа КУ–121–1, КУ–122–1М и т.д.
Здесь применён трёхфазный однополупериодный выпрямитель, позволяющий получить напряжение холостого хода 36 В. Его повышенное значение объясняется применением более длинных кабелей, соединяющих пусковое устройство со стартером (для крупногабаритной техники длина кабелей достигает 4 м). Применение трёхфазного трансформатора даёт более широкие возможности для получения требуемого напряжения пускового устройства. Его значение можно изменять, включая обмотки “звездой”, “треугольником”, применять однополупериодное или двухполупериодное (схема Ларионова) выпрямление.
В заключение несколько общих советов и рекомендаций:
– Применение тороидальных трансформаторов для однофазных пусковых уст-ройств не обязательно и продиктовано их лучшими массово-габаритными показателями. Вместе с тем, технология их изготовления наиболее трудоёмка.
– Расчёт трансформатора пускового устройства имеет некоторые особенности. Например, расчёт количества витков на 1 В рабочего напряжения по формуле: Т=30/Sст , объясняется желанием “выдавить” из магнитопровода максимум возможного в ущерб экономичности. Это оправдано его кратковременным (5–10 секунд) режимом работы. Если габариты не играют решающей роли, можно использовать более щадящий режим, проведя расчёт по формуле: Т=35/Sст . Сечение магнитопровода берут на 25–30 % больше.
– Мощность, которую можно “снять” с имеющегося тороидального сердечника, примерно равна мощности трёхфазного асинхронного электродвигателя, из которого изготовлен этот сердечник. Если мощность двигателя не известна, то её можно приблизительно рассчитать по формуле:
Рдв = Ѕст ? Ѕок,
где Рдв – мощность двигателя, Вт; Ѕст – площадь сечения магнитопровода, см2 Ѕст = а?в Ѕок – площадь окна магнитопровода, см2 (см рис.2)
Ѕок = 0,785 · D2
– Сердечник трансформатора к рамке-основанию крепится двумя П-образными скобами. С помощью изолирующих щайб необходимо избежать появления ко-роткозамкнутого витка, образованного скобой с рамкой.
– Учитывая, что напряжение холостого хода в трёхфазном пусковом устройстве выше 28 В, пуск двигателя производится в следующей последовательности:
- 1. Соединить клещи пускового устройства с выводами стартера.
- 2. Водитель включает стартер.
- 3. Помощник нажимает на пусковую кнопку ЅВ1 и после устойчивой работы двигателя сразу её отпускает.
– При использовании мощного пускового устройства в стационарном варианте по требованиям ТБ его необходимо заземлить. Рукоятки соединительных клещей должны быть в резиновой изоляции. Во избежание путаницы “плюсовую” клещ-ню желательно пометить, например, красной изолентой.
– При пуске аккумуляторную батарею можно и не отключать от стартера. В этом случае клещи присоединяют к соответствующим выводам аккумулятора. Чтобы избежать перезарядки аккумулятора, пусковое устройство после запуска двигате-ля отключают.
– Для уменьшения магнитного рассеяния, вторичные обмотки трансформатора лучше наматывать первыми на сердечник, а затем наматывают первичную обмотку.
Пусковое устройство для автомобиля своими руками
Для тех, кому автомобиль нужен не только в летнее время года, но и зимой, пригодится пусковое устройство, при помощи которого можно завести авто, даже если аккумулятор почти разрядился. Кроме этого, такое приспособление существенно продлит время жизни аккумулятора.
На морозе автомобильный аккумулятор отдает в среднем на треть меньше энергии, чем при теплой погоде. Поэтому при низком заряде аккумулятора автомобиль может не завестись, так как в момент запуска карданный вал двигателя не получит достаточное количество заряда или же отдача заряда будет полностью отсутствовать. Прокрутка стартера потребляет около 80 А (что относительно немного), но его запуск требует гораздо больше энергии.
Приведенная схема устройства запуска относительно несложная, но при выборе материала для трансформатора сети желательно обратить внимание на тородиальное железо – оно весит меньше обычного, а пусковое устройство получится более компактным. Периметр железного листа варьируется от 230 до 280 мм, в зависимости от выбранного типа трансформатора.
Чтобы избежать возможных травм, острые края трансформатора рекомендуется сгладить при помощи напильника, после чего обмотать лако- или стеклотканью.
Для обмотки полученного трансформатора используют изолированный провод ПЭВ-2 (1,5-2 мм в диаметре). Чаще всего обмотка содержит примерно 260-290 витков, равномерно расположенных слоями. Каждые 3 слоя дополнительно изолируют. После того, как первичная обмотка готова, трансформатор подключают к сети и замеряют силу тока при работе вхолостую.
В идеальном варианте должно получиться от 200 до 380 мА. Если же вышло значение меньшее, чем нужно, несколько витков убирают, если большее – соответственно, добавляют до достижения нужного значения тока.
Если трансформатор нагревается во время работы, это говорит о микрозамыканиях между витками. В этом случае придется снять обмотку с трансформатора и обмотать конструкцию заново.
Что касается вторичной обмотки, для нее используется многожильная медная проволока с изоляцией, сечением не более 6 мм2. Чаще всего для обеспечения изоляции применяют резиновый провод ПВКВ. Наматывают такой провод по 15-18 витков.
Вторичную обмотку лучше всего выполнять одновременно двумя проводами: в этом случае напряжение в сети на обеих обмотках будет одинаковое, а сама обмотка будет выглядеть более симметрично.
Такое несложное в исполнении устройство поможет завести автомобиль в холодное время, причем его конструкция не будет занимать много места в машине. При должной сноровке и аккуратности в изготовлении самодельный трансформатор прослужит вам и вашему авто не один год.
еТХТ