Н. Копанев - Как закаляют сталь. Сказ про дедку, бабку... и сетку...(Сделай сам №2•2005)

Р ст= 10,5∙3∙60 = 1890 (Вт).

Исключением из этого правила является аккумуляторная батарея 6 СТ—55, стартерный ток которой составляет: 1 р= 255 А, а мощность, подводимая к стартеру, может составить:

Р ст = 10,5 В х 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).

Сопоставляя данные таблицы № 1 и расчеты, приведенные 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 =< Р ст=< 2700 [Вт];

• для грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями этот показатель может быть еще выше:

2400 =< Р ст=< 3310 [Вт];

• для автомобилей с дизельным двигателем (у них две батареи 6 СТ-190 включены последовательно):

Р ст = 2∙10,5∙570 = 11970 [Вт].

При расчете понижающего трансформатора пускового устройства необходимо учесть потери на выпрямительном блоке, подводящих проводах, окисленных контактных поверхностях соединительных клещей и выводах стартера. Как показал опыт, мощность понижающего трансформатора пускового устройства для легкового автомобиля должна быть не менее Р тр= 4 кВт.

За основу была взята схема; приведенная в [2], но с более мощным трансформатором Т 1(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:

S ст= 27 см 2, S ст= а∙ в( S ст— площадь сечения магнитопровода, см 2 ) (рис. 2).

Рис. 2, а, б . Магнитопровод

Количество витков на 1 В рабочего напряжения рассчитывалось по формуле:

Т= 30/ S cт.

Число витков первичной обмотки трансформатора составило:

W 1= 220∙ Т= 220∙30/27 = 244;

вторичной обмотки:

W 2= W 3= 16∙ Т= 16∙ Т= 16∙30/27 = 18.

Первичная обмотка намотана проводом ПЭТВ диаметром 2,12 мм, вторичная — алюминиевая шина сечением 36 мм 2. Выключатель SA1 типа АЕ-1031 (с встроенной тепловой защитой) на ток 25 А. Диоды VD1, VD2 типа Д161-250.

Амплитуда магнитной индукции в сердечнике трансформатора В μ~= 1,7 Тл. Ток холостого хода при таких значениях В„достигает значений I xx= 3,5 А, что снижает КПД трансформатора. Однгко здесь необходимо принять во внимание следующее обстоятельство. Рабочий ток в первичной обмотке трансформатора I I 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 В„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] — см. список литературы.

Несколько советов о подготовке тороидального сердечника. Статор вышедшего из строя электродвигателя освобождают от остатков обмотки. С помощью остро заточенного зубила и молотка вырубают зубцы статора. Сделать это несложно, так как железо мягкое, но нужно воспользоваться защитными очками и рукавицами. Затем из металлического прутка диаметром 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 крепят деревянную рукоятку. С этой целью в «язычках» просверливают отверстия диаметром 7 мм. Две скобы и металлическую часть рукоятки обматывают слоем ткани, пропитанной эпоксидной смолой, приклеивают к внутренней части тороида: рукоятку вверху, скобы внизу на некотором 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 В μ= 1,7 Тл сердечник близок к насыщению, а потому даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока I xx первичной обмотки.