Читайте также:
|
|
Характеристики электростартеров. Свойства электростартеров оцениваются по рабочим и механическим характеристикам. Рабочие характеристики представляются в виде зависимостей напряжения U стнa выводах стартера, полезной мощности Р2 на валу, полезного вращающего момента М2, частоты вращения якоря na и КПД стартерного электродвигателя η ст от силы тока якоря Iа (рис. 6.2).
При вращении якоря в его обмотке индуктируется ЭДС, которая вычисляется по формуле
, (6.5)
где се – постоянная электрической машины, не зависящая от режима ее работы.
При электроснабжении стартера от аккумуляторной батареи ЭДС определяется таким образом:
Δ Δ , (6.6)
где UH - номинальное напряжение аккумуляторной батареи;
Ra∑ - суммарное сопротивление цепи якоря;
Rпр - сопротивление стартерной сети;
Rб - сопротивление аккумуляторной батареи;
Rа - сопротивление обмотки якоря электростартера;
R с - сопротивление последовательной обмотки возбуждения электростартера.
С уменьшением нагрузки электродвигателя с последовательным возбуждением величина магнитного потока Ф падает, а частота вращения якоря nа быстро возрастает до значения пао,соответствующего силе тока холостого хода Iаo. В стартерах смешанного возбуждения частота вращения якоря в режиме холостого хода ограничивается магнитным потоком параллельной обмотки возбуждения. При уменьшении нагрузки магнитный поток, создаваемый последовательной обмоткой, стремится к нулю, тогда как намагничивающая сила параллельной обмотки и создаваемый ею магнитный поток даже немного увеличиваются.
Рис. 6.2. Рабочие характеристики стартерного электродвигателя с последовательным возбуждением:
Δ Uщ - падение напряжения в контактах щетки-коллектора, М - электромагнитный вращающий момент, М2к, Мн – полезный момент в режиме полного торможения, номинальный, Eа - ЭДС обмотки якоря, Р - электромагнитная мощность (полная механическая мощность), Рт– максимальная электромагнитная мощность, соответствующая Iт, Рн - номинальная мощность, DРm - суммарные механические потери, Ф -магнитный поток, проходящий через воздушный зазор якоря электродвигателя, RCT -сопротивление обмоток стартера, пн, паo - частота вращения якоря номинальная и соответствующая силе тока холостого хода, Iк, Iн - сила тока полного торможения, номинальная
Электромагнитный вращающий момент рассчитывается по формуле:
, (6.7)
где см - постоянная электрической машины.
В электродвигателях с последовательным возбуждением через обмотку возбуждения проходит ток якоря Iа, поэтому магнитный поток возрастает с увеличением нагрузки стартера. При одинаковых номинальных параметрах электродвигателей с параллельным и последовательным возбуждением последние развивают большие полезные моменты М2к в режиме полного торможения. Это улучшает их тяговые свойства, облегчает раскручивание коленчатого вала во время пуска двигателя при низких температурах.
Подводимая к стартеру мощность, исключая электрические потери, преобразуется в электромагнитную мощность. Электромагнитная или полная механическая мощность Р, меньшая, чем мощность, подводимая к стартеру на величину электрических потерь, равна
(6.8)
Максимальная электромагнитная мощность вычисляется из выражения:
(6.9)
Зависимость электромагнитной мощности от силы тока представляет собой симметричную параболу с максимальным значением при силе тока Iт, равной половине силы тока IК полного торможения.
Полезная мощность Р2 на валу электродвигателя меньше электромагнитной на величину суммы механических потерь ΔРМ в подшипниках, в щеточно-коллекторном узле и магнитных потерь в пакете якоря.
Полезный вращающий момент на валу электродвигателя вычисляется из выражения:
(6.10)
Сила тока, потребляемого электродвигателем со смешанным возбуждением, определяется по формуле
(6.11)
где Is = UCJ / RS - сила тока в параллельной обмотке возбуждения;
RS -сопротивление параллельной обмотки возбуждения.
(6.12)
Механические характеристики электростартера обычно представляют в виде зависимости частоты вращения якоря от полезного вращающего момента М 2(рис. 6.3).
Рис. 6.3. Механические характеристики стартерных электродвигателей
Влияние сопротивления источника электроснабжения и стартерной сети на рабочие и механические характеристики стартерных электродвигателей требует однозначного указания условий, при которых определяется номинальная мощность стартера.
Напряжение на выводах стартерного электродвигателя при определении номинальной мощности рассчитывается по формуле
(6.13)
где аб - коэффициент, равный 0,05 для аккумуляторных батарей номинальной емкостью С20 менее 100 А ч, а также 0,038 и 0,046 соответственно для аккумуляторных батарей 6СТ-55ЭМ и 6СТ-190ТР.
Частоту вращения коленчатого вала двигателя электростартером п в различных условиях пуска определяют по точкам пересечения кривых момента сопротивления двигателя Мс и приведенного к коленчатому валу вращающего момента стартера М от частоты вращения коленчатого вала п (рис 6.4, а).Минимальную температуру пуска Тmin определяют при совмещении на одном графике зависимостей частоты вращения коленчатого вала электростартером п и минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала nmm от температуры Т окружающей среды (рис. 6.4, 6)
Система «Стоп - старт». Система «Стоп - старт» выполняет функции автоматического управления остановкой и пуском двигателя, обеспечивая дополнительную экономию топлива за счет сокращения длительности работы двигателя в режиме холостого хода при остановке автомобиля и при медленном его движении с установленным в нейтральном положении рычагом коробки передач. Система начинает автоматически функционировать в том случае, если первоначальный пуск был осуществлен пусковой системой с электростартером, и двигатель прогрет до температуры 65 … 100 °С.
Рис.6.4. Характеристики работы двигателя на автомобиле ГАЗ-3110 «Волга»
Дата добавления: 2015-07-19; просмотров: 91 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Принципы работы и конструктивные схемы вентильных генераторов | | | Комплексные системы управления зажиганием и впрыском топлива. Электронные системы управления двигателем |