Пусковые режимы асинхронных электродвигателей. Пуск двигателя

Запуск двигателя: принципы, методы

Зачастую, автолюбители не задумываются, как работает мотор, а многие даже не знают, как происходит первый запуск силового агрегата. Это достаточно сложный и интересный процесс. Особенно интересно, как зависти мотор в зимнее время года.

Основные принципы пуска мотора

Запустить двигатель сможет каждый, кто имеет водительское удостоверение. Этому учат в автомобильной школе. А вот, какая схема запуска ДВС знают далеко не все, тем более какие процессы происходят в моторе от момента поворота ключа зажигания до того, когда пойдут первые выхлопные газы.

Так, если разобраться, за несколько секунд происходит несколько важных процессов в самом силовом агрегате. Рассмотрим последовательность действий и процессов, которые приводят к пуску мотора. Стоит отметить, что в зависимости от типа движка, система запуска двигателя может отличаться, но принцип работы и действия схожий.

1. Когда водитель вставляет ключ в замок зажигания и поворачивает его в положение II, начинает работать бензиновый насос, который подает топливо на форсунки, а те в свою очередь подают первую дозу горючего в камеры сгорания.
2. В то время, когда двигатель получил партию горючего, образовывается воздушно-топливная смесь, необходимая чтобы запустить цилиндры.
3. Водитель поворачивает ключ зажигания, чем запускает процесс. Стартер, получая ток с аккумулятора, начинает раскручивать коленчатый вал, пока в одном из цилиндров не произойдет детонация, и он не запустит остальные. При этом электронный блок управления регулирует, когда следует подать следующую партию горючего в цилиндр и образовать искру.

Данный принцип двигателя внутреннего сгорания, который был расписан, относиться не только к инжектору, но и к карбюратору и даже к дизелю. В случае последнего нет искры, а топливо сжигается с помощью давления и свечей накала, которые разогревают топливо до того момента, пока оно не сдетонирует.

Запуск мотора в летнее время

Как известно, двигатель автомобиля запускается в летнее время года легче всего, поскольку основные детали уже прогреты и не требуется предпринимать дополнительных действий, чтобы совершить старт. Большинство транспортных средств совершают пуск при обычном повороте ключа зажигания.

Но, случается так, чтобы завести карбюраторный автомобиль необходимо включить подсос. Это связано с перегретым воздухом. Как и человеку, тяжело дышать, так и машина тяжело может переносить очень горячий кислород.

Запуск мотора в зимний период

А вот с запуском мотора в зимнее время года существуют проблемы, поскольку холодный, иногда ледяной, воздух охлаждает детали и смазки. Именно потому, что масло становится густым, пуск двигателя совершается достаточно тяжело. Связано это с тем, что стартеру приходится с усилием проворачивать коленчатый вал.

Еще один немаловажный фактор — заряженность и состояние аккумуляторной батареи, поскольку зимой стартер при пуске вытягивает из него все мощность. Поэтому, если на транспортном средстве стоит плохой АКБ — зачастую такие машины не заводятся, поскольку батарея разряжается раньше, чем стартеру удается сделать проворот коленчатого вала. Итак, рассмотрим разные варианты пуска силового агрегата для разных типов транспортных средств.

Карбюраторный мотор

Запуск карбюраторного двигателя в зимнее время проводится достаточно просто. Многие автолюбители, которые имели автомобиль с таким типом мотора, знают, как совершается процесс. Итак, рассмотрим последовательность действий, чтобы совершить запуск двигателя автомобиля в зимнее время с карбюраторным силовым агрегатом:

• Вставляем ключ в замок зажигание.
• Вытягиваем на себя рычаг подсоса (необходимо, чтобы закрыть подачу холодного воздуха в камеру сгорания).
• Несколько раз нажимаем на педаль акселератора (чтобы накачать топливо в камеру сгорания).
• Выжимаем сцепление (чтобы облегчить пуск и работу коленчатого вала на первых минутах).
• Поворачиваем ключ и пробуем завести двигатель.

Если не удалось провести пуск с первого раза, то следует повторить процедуру несколько раз, пока не «схватит» и мотор не начнет работать. Не стоит после старта сразу же отпускать педаль сцепления, а то силовой агрегат может заглохнуть.

Дизель

Пожалуй, самым тяжелым пуском мотора является запуск дизельного силового агрегата. Особенно затруднительный пуск наблюдается, когда температура воздуха снижается до −12 градусов Цельсия и ниже. Так, двигатель уже практически невозможно завести без дополнительных компонентов и действий, если температура снизиться до −16…-18 градусов Цельсия. Что же стоит предпринять, чтобы совершить запуск дизеля в зимнее время года.

Первый вариант — это установка предподогревателя двигателя, который наши люди увидели в «девяностые» с приходом в страну дизельных Мерседесов и БМВ. На данный момент существует большой ассортимент таких товаров, которые зачастую ставят на микроавтобусы.

Самый известный вариант — Webasto. Он может подогревать масло. Также, для дизельного мотора необходимо устанавливать тэн подогрева дизельного топлива, поскольку солярка кристаллизируется уже при −15 градусах Цельсия.

Второй вариант, который довольно был распространенный для старых дизелей — разжигание костра под топливным баком и картером двигателя. Этот метод является не безопасным, поскольку одна искра может привести к необратимым и катастрофическим последствиям.

Запуск мотора дизеля достаточно простой — ключ зажигания поворачивается в положение 2. Затем, после накачки топливом высокого давления горючего пробуем завести. В случае, если дизельное топливо все-таки кристаллизировалось, то стоит найти способ разогреть его, в противном случае силовой агрегат запустить не удастся.

Также, стоит отметить, что мотор не будет работать нормально при низкой температуре, если постоянно не подогревать горючее. Именно поэтому ставят специальные дополнительные системы.

Инжектор

Пуск инжекторного силового агрегата — самый простой вариант со всех типов силовых агрегатов. Водителя практически ничего не нужно делать, только следовать инструкциям. Что же необходимо сделать, чтобы завести инжектор, даже в самый большой мороз:

• Поворачиваем ключ зажигания в положение 2. Слушаем, работает ли бензонасос. Он должен накачать топливо в камеры сгорания.
• Выключаем зажигание полностью и теперь можно попробовать завести силовой агрегат.

Если процедуру не удалось провести с первого раза, стоит повторить ее несколько раз, но как показывает практика, пуск инжекторного движка происходит с первого раза. Если мотор, так и не удалось запустить, то стоит задуматься — а нет ли проблем у автомобиля?

Например, причиной могут послужить — АКБ, датчики, подача топлива или отсутствие искры. Прежде чем, совершать повторные попытки совершить старт мотора, рекомендуется устранить существующие проблемы.

Вывод

Запуск двигателя достаточно сложный технологический процесс, в котором принимают участие многие детали и элементы автомобиля. Этот процесс достаточно легко проходит в летнее время года. А вот в зимний период, большинство автолюбителей сталкиваются с проблемами. Особенно, выплывают наружу проблемы с аккумуляторной батарей.

avtodvigateli.com

Пусковые режимы асинхронных электродвигателей

Момент начала питания электродвигателя напряжением сети сопровождается высоким пусковым током. Поэтому, если участок линии электропередачи относительно слаб, фиксируется снижение напряжения, что оказывает влияние на работу рецептора. Падение напряжения  может достигать значительных величин, что также сказывается на функциональности систем освещения. Исключить подобные явления призваны отраслевые правила, которыми запрещается пуск электродвигателей в режиме непосредственного старта, если оборудование выходит за пределы заданной мощности. Следует применять такие пусковые режимы электродвигателей, при которых питающая сеть и периферийное оборудование не испытывают дестабилизации в работе.

Содержимое публикации

Режимы запуска электрических моторов

Существуют и применяются на практике несколько разных режимов пуска асинхронных электродвигателей. Каждый имеет свои плюсы и минусы в зависимости от технических характеристик моторов и нагрузки.

Выбор конкретного режима пуска определяется электрическими, механическими, экономическими факторами. Вид управляемой нагрузки, также является важным фактором выбора режима запуска. Рассмотрим наиболее часто практикуемые варианты пусков.

Прямой пуск свободно вращающегося мотора

Этот режим пуска асинхронного электродвигателя видится самым простым из всех существующих схем. Здесь статор мотора напрямую подключается к источнику питания. Электродвигатель стартует в соответствии с определённой для него характеристикой.

Схема прямого запуска: 1 — колодка предохранителей; 2 — контактор; 3 — биметаллическое реле; 4 — мотор; 5, 6 — кривые состояния в момент старта

Когда имеет место момент включения, электрический мотор, в данном случае, работает подобно вторичной обмотке трансформатора, образованной короткозамкнутым ротором, имеющей крайне малое сопротивление.

На роторе формируется высокий индуцированный ток, превышающий в 5-8 раз номинальный параметр, за счёт чего возрастает пиковый ток в сети питания. Среднее значение пускового момента при этом составляет 0,5-1,5 от номинала.

Несмотря на явные преимущества (простая схема, высокий пусковой момент, быстрый старт, экономия), режим прямого пуска асинхронных моторов видится разумным лишь в следующих обстоятельствах:

• мощность электродвигателя низка по сравнению с мощностью сети и не создаёт помехи от пускового тока;
• привод не нуждается в плавном разгоне или имеет демпфирующее устройство, ограничивающее удар при запуске,
• пусковой момент не влияет на работу ведомой машины или нагрузку, приводимую в движение.

Режим пуска с переключением «звезда-треугольник»

Вариант с переключением схемы обмоток применим только на электродвигателях, где начальные и конечные проводники всех трёх обмоток статора выведены на клеммы БРНО.

Кроме того, обмотка мотора должна иметь исполнение, когда соединение треугольником соответствует сетевому напряжению.

Схема старта «звезда-треугольник»: 1 — предохранители; 2 — контактор 1; 3 — контактор 2; 4 — контактор 3; 5 — биметаллическое реле защиты; 6 — мотор

Например, для 3-фазной линейной сети 380В подойдёт электродвигатель с параметрами обмотки 380В – «треугольник» и 660В —  «звезда».

Принцип режима пуска асинхронного электродвигателя, для этого варианта заключается в запуске мотора звездообразным подключением обмотки к сетевому трёхфазному напряжению.

Здесь теоретически номинальное напряжение «звезды» электродвигателя делится на корень квадратный из 3 (380В = 660В / √3). Пик пускового тока также делится на 3 и составит:

ПТ = 1,5 — 2,6 НТ (номинальный ток)

Электродвигатель с обмоткой под напряжения 380В / 660В, под номинальное напряжение 660В, потребляет меньше тока в 3,3 раза, чем на соединении «треугольник» при напряжении 380В.

В режиме соединения «звездой» при напряжении 380В, ток вновь делится на √3, учитывая наличие 3 фаз.

Поскольку пусковой момент (ПМ) пропорционален квадратуре значения питающего напряжения, значение ПМ также делится на 3 и составит:

ПМ = 0.2 — 0.5 НПМ (номинальный пусковой момент)

Скорость электродвигателя стабилизируется при балансировке и резистивных крутящих моментах, как правило, на уровне 75-85% от номинальной скорости.

Затем обмотки соединяются «треугольником», после чего электродвигатель восстанавливает рабочие характеристики. Переход от соединения «звезда» на соединение «треугольник», как правило, контролируется таймером.

Контактор «треугольника» закрывается спустя 30-50 миллисекунд после открытия контактора «звезды». Этой последовательностью предотвращается короткое замыкание между фазами.

Течение тока через обмотки нарушается, когда контактор «звезды» открывается и восстанавливается вновь, когда закрывается контактор «треугольника».

В этот момент (сдвиг на «треугольник») формируется короткий, но сильный переходный пик тока по причине противоэлектродвижущей силы электродвигателя.

Каким моторам нужен пуск «звезда – треугольник»?

Режим пуска «звезда – треугольник» подходит для машин с низким резистивным крутящим моментом или когда запуск выполняется без нагрузки.

Для ограничения переходных явлений выше определенного уровня мощности, могут потребоваться дополнительные меры. Например, 1-2-секундная задержка на сдвиг от «звезды» к «треугольнику».

Применение такой задержки по времени способствует ослаблению противоэлектродвижущей силы. Следовательно, уменьшается пиковая составляющая переходного тока.

Однако задержка рекомендуется только в том случае, когда машина имеет достаточную инерцию. Иначе время задержки значительного снижает скорость вращения.

Также применим другой вариант – трёхступенчатый, где выполняется последовательность:

1. Соединение «звезда-треугольник».
2. Подключение сопротивления.
3. Соединение «треугольник».

Разрыв по-прежнему имеет место, но резистор, включенный последовательно с обмотками подключенными «треугольником» в течение примерно трех секунд понижает переходный ток. Так предотвращается нарушение течения тока и образование переходных негативных явлений.

Режим запуска с питанием части обмотки

Подобный вариант режима пуска асинхронного электродвигателя — редкость для России и Европы. Эта схема распространена на североамериканском континенте (для моторов напряжением 230/460В).

Схема старта путём питания части обмотки статора: 1 — контактор 1; 2 — контактор 2; 3 — мотор; 4 — одна половина обмотки; 5 — вторая половина обмотки

Такие двигатели имеют обмотку статора, разделенную на две параллельные обмотки, с выводом шести или двенадцати концевых проводников. Этот вариант, по сути, эквивалентен двум «половинным моторам» равной мощности.

В режиме запуска один «половинный двигатель» подключается непосредственно к полному напряжению сети. Пусковой ток и крутящий момент делятся примерно на два.

Крутящий момент, однако, существенно больше, чем для электродвигателя с короткозамкнутым ротором равной мощности в режиме пуска «звезда-треугольник».

Конечным этапом режима пуска становится подключение к сети второй обмотки. В этот момент, текущий пиковый ток отмечается низким уровнем и протекает кратковременно, потому что электродвигатель не отключается от сети и уже частично раскручен.

Резистивно-статорный режим пуска

Применение резистивно-статорного режима пуска электродвигателя отмечается пониженным напряжением. Причина понижения —  резисторы, включенные последовательно с обмотками статора.

Когда скорость вращения ротора стабилизируется, резисторы отключаются, а статор электродвигателя подключается непосредственно к сети. Как правило, схема выстроена с участием таймера.

Этот режим пуска асинхронных электродвигателей не изменяет соединения статорных обмоток. Поэтому не требуется, чтобы на клеммы колодки БРНО выводились все концевые проводники обмотки.

Резистивный вариант старта мотора: 1 — предохранители; 2 — контактор 1; 3 — контактор 2; 4 — тепловая защита; 5 — запускаемый мотор

Значение сопротивления рассчитывается в соответствии с максимальным пиковым током при пуске или минимальным пусковым моментом, необходимым для крутящего момента привода машины. Значения пускового тока и крутящего момента следующие:

ПТ = 4.5 НТ

ПМ = 0,75 НПМ

На этапе ускорения с резисторами, приложенное на клеммах электродвигателя напряжение не является полным, а равно разнице, полученной от величины напряжения сети, минус падение напряжения на сопротивлении.

Падение напряжения пропорционально току потребления электродвигателя. Поскольку ток снижается по мере ускорения вращения ротора мотора, то же самое происходит и при падении напряжения на сопротивлении.

Поэтому напряжение, приложенное на клеммы асинхронного электродвигателя, находится на самом низком уровне при запуске, а затем постепенно увеличивается.

Поскольку крутящий момент пропорционален квадрату напряжения на клеммах мотора, этот момент увеличивается быстрее, чем при пуске в режиме «звезда-треугольник», где напряжение остается постоянным на всём протяжении времени, пока действует подключение «звездой».

Таким образом, резистивно-статорный режим пуска подходит для машин с резистивным крутящим моментом, который увеличивается с набором скорости. Такой пуск оптимален для оборудования, подобного вентиляторам и центробежным насосам.

Однако есть недостаток — довольно высокий пиковый ток на запуске. Снижение тока возможно увеличением сопротивления. Но увеличение значения сопротивления грозит падением напряжения на клеммах электродвигателя и, как следствие, приводит к резкому снижению пускового момента.

Режим автотрансформаторного пуска

Режим автотрансформаторного пуска асинхронного электродвигателя характерен способом питания. На мотор подводится пониженное напряжение, благодаря автотрансформатору.

Автотрансформаторная схема: 1 — контактор 1; 2 — тепловая защита; 3 — контактор 2; 4 — контактор 3; 5 — автотрансформатор; 6 — контактор 4; 7 — мотор

По завершению процесса старта автотрансформатор отключается. Пуск выполняется в три этапа:

1. Автотрансформатор подключается к обмоткам мотора, соединённым «звездой». Понижение напряжения регулируется коэффициентом трансформации путём автоматического выбора оптимального отношения.
2. Режим «звезды» остаётся активным до перехода на полное напряжение. Питание осуществляется через часть катушки индуктивности, соединённой последовательно с обмоткой электродвигателя. Операция продолжается до набора оптимальной скорости вращения.
3. Полное соединение. На эту часть процесса отводятся миллисекунды. Часть обмотки автотрансформатора, последовательно включенной с двигателем, замыкается накоротко, после чего автотрансформатор отключается.

Пусковой процесс проходит без фактора разрыва прохождения тока в обмотках электродвигателя. Поэтому переходные явления по причине разрывов отсутствуют.

Между тем если не соблюдать определённые меры предосторожности, подобные явления переходного процесса могут появляться при подключении полного напряжения.

Этот дефект обусловлен высоким значением индуктивности, включенной последовательно с двигателем, по сравнению с режимом работы мотора на всём протяжении времени подключения «звездой».

Отмечается резкое падение напряжения, чем вызывается высокий рост переходного тока при подключении полного напряжения. Чтобы преодолеть этот недостаток, магнитная цепь автотрансформатора выполняется с воздушным зазором.

Наличие такого зазора способствует снижению значения индуктивности. Это значение рассчитывается для предотвращения изменения напряжения на клеммах электродвигателя, когда осуществляется переход на второй шаг процесса пуска.

Воздушный зазор вызывает увеличение тока намагничивания катушки автотрансформатора. Ток намагничивания увеличивает пусковой ток электросети при включении автотрансформатора.

Автотрансформаторный режим пуска обычно используется при эксплуатации двигателей мощностью более 150 кВт. Подобные схемы считаются экономически невыгодными по причине высокой стоимости автотрансформатора.

Режим пуска асинхронных двигателей с фазным ротором

Нельзя запускать асинхронный электродвигатель с фазным ротором сразу после короткого замыкания роторных обмоток. Этот метод приводит к появлению предельных пиковых токов.

Старт для мотора с фазным ротором: 1 — предохранительный блок; 2 — защита; 3, 7, 8, 9 — контакторы; 4, 5, 6 — ограничительные резисторы: 10 — мотор с фазным ротором

Необходимо использовать резисторы в цепях питания ротора. Замыкать роторные обмотки следует постепенно, по мере набора статором полного сетевого напряжения.

Сопротивление на каждой фазе необходимо рассчитывать с учётом точного определения кривой крутящего момента. В результате расчётное сопротивление полностью включается при запуске и замыкается накоротко только при достижении ротором полной скорости вращения.

Режим пуска электродвигателя с фазным ротором является лучшим выбором для всех случаев, когда пиковые токи машин должны быть низкими, а запуск осуществляется при полной нагрузке.

Такой пуск обладает чрезвычайно плавным ходом, так как достаточно легко регулировать количество и форму кривых, представляющих собой последовательные шаги по механическим и электрическим требованиям (резистивный крутящий момент, значение ускорения, максимальный пик тока и т. д.).

Режим плавного пуска: «запуск с замедлением»

Один из эффективных стартовых режимов, подходящих для плавного пуска и останова электродвигателя. Применяется с целью ограничение тока, регулировки крутящего момента.

Контроль по ограничению тока устанавливается на максимум (кратность 3-4 от номинала) при пуске, чем снижается характеристика крутящего момента. Этот способ удачно подходит для центробежных насосов, вентиляторов и т.п.

Регулирование с помощью настройки крутящего момента оптимизирует крутящие моменты в процессе пуска и снижает пусковой ток.

Схемный вариант разводки для обеспечения старта при условии каскадного объединения электрических моторов

Такой режим оптимально подходит для машин с постоянным крутящим моментом. Этим режимом поддерживается много разных вариаций:

• симплексная работа,
• дуплексная работа,
• шунтирование устройства в конце пуска,
• запуск и замедление каскадных двигателей.

Пусковые режимы с преобразователем частоты

Современная эффективная пусковая система, применимая для использования, когда необходимо контролировать и настраивать в широком диапазоне скорость вращения вала мотора. Поддерживаются условия:

• пуск с высокими инерционными нагрузками;
• пуск с высокой нагрузкой, распределением мощности и с низкой ёмкостью короткого замыкания;
• оптимизация потребления электроэнергии;
• адаптация к скоростям вращения агрегатов.

Этот режим пуска асинхронных электродвигателей допустимо использовать на всех типах электрических машин. Однако подобные решения в основном используются для регулировки скорости вала электродвигателя, начиная с пусков второстепенного назначения.

Техника плавного старта мотора

При помощи материалов: Schneider-electric

zetsila.ru

Пуск однофазного электродвигателя

Характерная черта однофазных электродвигателей – эти аппараты не способны запускаться без сторонней поддержки (второстепенной обмотки) по причине наличия только одной основной обмотки статора. Поэтому на практике используются разные способы пуска однофазных электродвигателей, благодаря которым удаётся вводить аппараты этого типа в нормальный режим эксплуатации. Рассмотрим существующие и часто применяемые варианты пуска однофазных двигателей, которые могут использоваться при необходимости.

Содержимое публикации

Пуск двигателя вспомогательной фазой

Структурное построение электрической основы двигателя, в данном случае, отмечается наличием на статорном кольце двух обмоток (основной и второстепенной), геометрически смещённых на 90°.

Когда происходит включение однофазного мотора, ток (Т1) пересекает основную обмотку. Поскольку исполнение катушек статора разное, в контуре второстепенной обмотки циркулирует ток (Т2), более слабый и заметно сдвинутый на ф/2.

Магнитные поля, генерируемые токами (Т1) и (Т2), сдвинуты по фазе одно относительно другого. Это смещение способствует образованию магнитного поля вращения, достаточно сильного, чтобы однофазный электродвигатель мог запуститься (без нагрузки).

Схема пуска однофазного мотора: 1 — второстепенная фаза; 2 — основная фаза; 3 — центробежная муфта сцепления; L1, L2 — линия питающего напряжения

Как только вал двигателя достигнет 80% номинального значения скорости вращения, вспомогательная фаза отключается центробежной муфтой сцепления или остаётся поддерживаемой в рабочем состоянии.

Таким образом, статор однофазного электродвигателя фактически остаётся двухфазным, как в режиме запуска, так и в рабочем режиме.

Соединения фазы допустимо инвертировать, получая таким способом изменение направления вращения. Поскольку значение начального крутящего момента низкое, рекомендуется поднимать этот параметр, увеличением смещения между полями катушек.

Пуск вспомогательной фазой с добавленным сопротивлением

Резистор, включенный с фазой вспомогательного толка последовательно, способствует увеличению импеданса этой фазы и увеличению разницы между токами (Т1) и (Т2).

Рабочий режим однофазного электродвигателя после завершения пуска, в данном случае, ничем не отличается от первого схемного варианта.

Схема пуска однофазного электродвигателя с резисторами: 1 — основная обмотка; 2 — резистор 1; 3 — второстепенная обмотка; 4 — резистор 2; 5 — центробежная муфта сцепления; 6 — мотор

На основе этого решения возможна к применению также несколько иная схема, где сопротивление заменяется индуктивностью.

Существенной разницы между этими двумя решениями не наблюдается. Однако индуктивностью проще выстраивать смещение между токами Т1 и Т2.

Пуск вспомогательной фазой с конденсатором

Конденсаторная схема считается наиболее распространенной. Отличительная особенность – конденсатор, установленный на второстепенной обмотке.

Для постоянного конденсатора рабочее значение составляет около 8 мкФ с расчётом на однофазный электродвигатель до 200 Вт мощности. В режиме пуска однофазного электродвигателя такой мощности потребуется дополнительный конденсатор ёмкостью не менее 16 мкФ.

Включение дополнительной ёмкости в цепь потребуется только при пуске, после чего этот конденсатор выключается из схемы.

Поскольку конденсатор формирует фазовый сдвиг, противоположный одной индуктивности, в режиме пуска и последующей работы двигатель функционирует подобно двухфазному мотору с вращающимся полем.

Схема — пуск мотора с конденсатором: 1 — вспомогательная фаза; 2 — основная фаза; 3 — центробежная муфта сцепления; 4 — конденсатор; L1, L2 — линия питающего напряжения

Коэффициент крутящего момента и мощности достигает высоких значений. Стартовый момент (СМ) примерно в три раза превышает номинальный крутящий момент (КМ), а максимальный крутящий момент (КМ max) достигает значения  2 (КМ).

После выхода из режима пуска рекомендуется поддерживать фазовый токовый сдвиг, независимо от уменьшения общего значения ёмкости, поскольку импеданс статора увеличивается.

Конструкции однофазных электродвигателей мощностью до 100 Вт нередко выполняются с полюсами статора, расщеплёнными медными кольцами. Каждый полюс имеет специальные выемки под короткозамкнутые проводящие кольца.

Схема с расщеплёнными полюсами: 1 — ротор; 2 — статор; 3 — магнитное поле статора; 4 — магнитное поле кольца; L1, L2 — линия питающего напряжения

Наведённый в кольцах электрический ток вызывает искажение вращающегося магнитного поля, благодаря чему осуществляется процесс пуска однофазного электродвигателя. Эффективность таких схем невысокая, но вполне достаточная для электродвигателей до 100 Вт мощности.

Пуск электродвигателя на три фазы в однофазном режиме

Трехфазный электродвигатель (230/400 В) допустимо использовать на однофазном питании 220-230В, при условии оснащения стартовым конденсатором и дополнительным конденсатором для рабочего режима.

Следует отметить: такой подход снижает рабочую мощность электродвигателя (снижение порядка 0,7), пусковой момент и тепловой резерв. Как правило, под такую схему пуска подходят только маломощные 4-полюсные электродвигатели мощностью не более 4 кВт.

Пример подключения мотора в бытовом случае

При помощи материалов: Schneider-electric

zetsila.ru

Пуск двигателя автомобиля

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Как сохранить автомобиль

Пуск двигателя автомобиля

Для пуска карбюраторного автомобильного двигателя необходимо соблюдение трех условий: подготовка рабочей смеси, способной к воспламенению, образование искры большой мощности для воспламенения подготовленной смеси и создание высокой частоты вращения коленчатого вала.

Выполнению первого условия в современных легковых автомобилях способствует карбюратор с полуавтоматическим пусковым устройством, приготавливающим легковоспламеняющуюся горючую смесь. Второе условие— создание мощной искры — выполняется благодаря применению достаточно надежных и эффективных приборов системы зажигания. Третье условие достигается применением аккумуляторных батарей высокой емкости и достаточно мощного стартера.

Итак, конструкцией автомобиля предусмотрен быстрый пуск двигателя практически в любых условиях. Надежные аккумуляторная батарея и система зажигания, эффективная система питания обеспечивают надежный пуск двигателя даже в сильные морозы. И несмотря на это, довольно часто можно наблюдать, как автолюбитель безуспешно пытается пустить двигатель. Чаще всего эти попытки заканчиваются тем, что подъезжает другой автомобиль, цепляет автомобиль незадачливого автолюбителя, и двигатель пускается с буксира. Отсюда четвертое условие хорошего пуска двигателя: умелые, правильные действия водителя.

Первое правильное действие — своевременное и в полном объеме техническое обслуживание всех приборов, которые влияют на пуск двигателя: аккумуляторной батареи, карбюратора, контактов прерывателя и распределителя зажигания, крышки и ротора распределителя, свечей зажигания, защитных колпачков проводов высокого напряжения, крышки катушки зажигания.

Второе правильное действие — знание «характера» двигателя своего автомобиля: один двигатель «любит подсос», другой при «подсосе» вообще не пускается и т. д. Это действие не относится к автомобилям, карбюраторы которых снабжены автоматом пуска.

Третье правильное действие — своевременное и в полном объеме техническое обслуживание аккумуляторной батареи и стартера (не забудьте при этом проверить соединительные провода, при необходимости зачистить и смазать их наконечники).

И наконец, четвертое правильное действие — изучите устройство своего автомобиля и основы его технического обслуживания и правильно используйте полученные знания.

Пуск двигателя летом, как правило, не вызывает трудностей. В отличие от этого пуск двигателя в холодное время — всегда довольно трудное дело. Мы уже говорили, что в холод перед пуском двигатель, система охлаждения которого не заправлена низкозамерзаю-щей жидкостью, желательно «пролить» горячей водой. При пуске холодного двигателя не забудьте нажать педаль сцепления, если даже рычаг переключения передач находится в нейтральном положении. Этим вы значительно уменьшите нагрузку на стартер (избавитесь от проворачивания валов коробки передач в загустевшем масле) и облегчите пуск двигателя.

При пуске двигателя зимой стартер целесообразно включать не на 2…3 с, как в теплое время года, а на 6…8 с, так как не все цилиндры «схватывают» одинаково. При редких, но длинных пусках электроэнергии расходуется значительно меньше, чем при кратковременных, но частых.

Обычно водитель после заливки горячей воды прикрывает воздушную заслонку, несколько раз нажимает на педаль управления дроссельной заслонкой (насосом-ускорителем подает порцию топлива в смесительную камеру карбюратора), выжимает педаль сцепления и пускает двигатель.

Если двигатель не пущен с первого раза, не торопитесь включать стартер еще раз. Подождите около минуты и сделайте вторую попытку. При пуске холодного двигателя обогащать смесь (прикрытием воздушной заслонки и нажатием на педаль управления дроссельной заслонкой), особенно в последующих попытках, следует умеренно, чтобы исключить переобогащение рабочей смеси.

После пуска двигателя кнопку управления воздушной заслонкой следует вдвинуть настолько, чтобы двигатель не заглох и работал устойчиво. По мере прогрева двигателя кнопку постепенно вдвигают в положение, соответствующее полностью открытой заслонке.

При пуске двигателя, особенно холодного, следует помнить, что масло за ночь стекло из системы смазки и загустело, поэтому нельзя допускать большой частоты вращения коленчатого вала: загустевшее масло слишком медленно доходит до коренных и шатунных подшипников, и в короткое время они могут быть разрушены.

Если все-таки после нескольких попыток двигатель пустить не удалось и вы не замечаете даже вспышек в цилиндрах двигателя, необходимо убедиться, что не произошло чрезмерного переобогащения горючей смеси. Признак переобогащения смеси — выход из трубы глушителя в момент пуска двигателя пара белого цвета. Устранить переобогащение смеси вы можете продувкой цилиндров. Делается это так: полностью открывают воздушную и дроссельную заслонки (утопляют кнопку привода воздушной заслонки и нажимают до отказа педаль управления дроссельной заслонкой) и проворачивают коленчатый вал (лучше, если ваш помощник провернет его пусковой рукояткой, чтобы не разряжать аккумуляторную батарею) в течение 10… 15 с. Излишки паров бензина будут вытеснены в атмосферу. Остается повторить пуск двигателя.

Если и теперь двигатель не пускается, целесообразно вывернуть свечи зажигания и стартером либо пусковой рукояткой при открытых воздушной и дроссельной заслонках несколько секунд вращать коленчатый вал. Эта операция позволит лучше очистить цилиндры двигателя от обогащенной смеси. Если свечи зажигания сухие, их ставят на место и повторяют попытку пуска двигателя. Можно электроды свечей несколько секунд подержать над открытым пламенем, чтобы остатки топлива сгорели.

Естественно, делать все сказанное следует только после того как вы убедитесь, что системы питания и зажигания исправны.

Часто можно слышать: двигатель не пускается.

Однако найти причину плохого пуска двигателя сравнительно просто.

Прежде всего проверяют, есть ли в топливном баке бензин, не засорены ли топливопроводы и нет ли подсасывания воздуха в системе питания. Все эти вопросы будут сняты, когда покачаете рычагом привода топливного насоса и услышите характерный шум поступающего в карбюратор топлива. Для надежности проверки можно отвернуть штуцер топливопровода (или снять шланг) от карбюратора и качнуть несколько раз рычагом. Если из топливопровода вытекает интенсивная пульсирующая ровная струя бензина без пузырьков воздуха, причин для беспокойства нет.

После этого проверяют исправность системы зажигания. На мой взгляд, сначала нет необходимости проверять и разбирать отдельные приборы электрооборудования, как это делают некоторые автолюбители. Проще проверить действие всей системы зажигания. Существует много приемов такой проверки с использованием различных приборов и без них.

Рассмотрим один из них, предусматривающий постепенное отключение отдельных частей системы зажигания, которым пользуется автор.

Включив зажигание и вытащив из крышки распределителя центральный провод высокого напряжения, подносят его конец на расстояние 3…5 мм к неокрашенным частям массы автомобиля, например к блоку цилиндров, и вращают коленчатый вал. В зазоре между проводом и массой автомобиля за два оборота коленчатого вала должны проскочить четыре искры. Наличие искры голубого цвета свидетельствует, как правило, о нормальной работе системы зажигания. Если искра слабая и красноватого цвета, следует проверить контакты, конденсатор и аккумуляторную батарею.

Если искры нет, снимают крышку распределителя, проворачивают коленчатый вал так, чтобы контакты прерывателя находились в замкнутом состоянии, конец центрального провода высокого напряжения, соединенного с катушкой, подносят к «массе» автомобиля на расстояние 4…6 мм и отверткой либо пальцем размыкают контакты прерывателя. В момент размыкания коя-тактов между центральным проводом высокого напряжения и «массой» автомобиля должна проскочить искра, что свидетельствует о нормальной работе системы зажигания (без распределителя).

В момент размыкания контактов полезно наблюдать за ними. Чрезмерное их искрение свидетельствует о том, что неисправен конденсатор. Окончательно убедиться в исправности конденсатора можно с помощью специальных приборов или контрольной лампочки.

Итак, если искра есть на центральном проводе высокого напряжения и нет на боковых, то неисправны ротор или крышка распределителя, если искрят контакты прерывателя и одновременно есть (но слабая) искра на центральном проводе, причину следует искать в конденсаторе или в контактах, которые надо промыть и зачистить.

В системе зажигания может быть много других неисправностей. Подробное описание способов их устранения дано в специальной литературе.

—

Пуск двигателя — операция, предшествующая каждой поездке. Умелый пуск технически исправного двигателя трудностей для опытного водителя не представляет. В то же время неправильные действия или просто досадные промахи при подготовке к пуску приводят к напрасной трате времени и усложняют пуск.

Перед каждым выездом следует сначала осмотреть автомобиль, убедиться в его исправности и проверить заправку топливом и эксплуатационными материалами. Полезно заглянуть под автомобиль и осмотреть, нет ли под ним пятен от подтеканий жидкостей. При обнаружении подтеканий надо найти их причины и по возможности устранить.

Горячий двигатель пускают включением стартера при слегка нажатой педали управления дроссельной заслонкой. При очень горячем двигателе педаль нажимают побольше, на одну треть ее хода. При этом вытягивать рукоятку управления воздушной заслонкой не следует, так как это вызовет переобогащение горючей смеси и затруднит пуск.

Холодный двигатель после стоянки в течение ночи или нескольких суток пускают обязательно с прикрытой воздушной заслонкой карбюратора, для чего рукоятку управления воздушной заслонкой перед пуском вытягивают полностью. Однако в жаркую погоду при температуре окружающего воздуха выше 20° С рукоятку вытягивают лишь частично (чем выше температура, тем меньше). Перед включением стартера педаль сцепления выжимают, что облегчает прокрутку коленчатого вала и исключает затраты электроэнергии аккумуляторной батареи на ненужное проворачивание валов и шестерен коробки передач. После пуска двигателя педаль сцепления плавно отпускают. Если при этом частота вращения коленчатого вала уменьшается, то педаль вновь выжимают. И когда частота вращения вала восстановится, педаль снова отпускают. Держать долго педаль выжатой не рекомендуется. После включения сцепления постепенно утапливают и рукоятку управления воздушной заслонкой так, чтобы частота вращения коленчатого вала поддерживалась несколько выше, чем на холостом ходу.

Если двигатель находился в нерабочем состоянии более двух-трех суток, то перед пуском необходимо заполнить бензином поплавковую камеру карбюратора, так как бензин из нее испаряется и при неработающем двигателе. При перерыве в работе двигателя до 5—7 суток достаточно сделать рычагом ручной подкачки топлива 8—10 качков и при перерыве до месяца или после зимней стоянки—20—30 и более качков. Тут начинающие водители довольно часто допускают ошибку: они делают не более двух-трех подкачиваний и пытаются пустить двигатель стартером. Свои действия они обычно объясняют опасением подать излишне много бензина в цилиндры. Такая ошибка вызывается, видимо, недостаточным знанием устройства карбюратора, иначе бы они понимали, что запорный клапан не допустит поступления излишков бензина в поплавковую камеру карбюратора и тем более в цилиндры двигателя.

Находятся водители, которые и вовсе пренебрегают предварительной подкачкой бензина в карбюратор даже после зимней стоянки. Двигатель, возможно, они и пустят, но после длительной прокрутки коленчатого вала стартером, когда вся система питания заполнится бензином.

Иногда штанга механического привода топливного насоса оказывается в положении, при котором рычагом ручной подкачки бензин в поплавковую камеру не подается (особенно часто это встречается у автомобилей «Москвич»). Признаком того, что бензин подкачивается, можно считать некоторые усилия, возникающие на рычаге ручной подкачки топлива при первых нажатиях на него. Убедиться, что бензин в поплавковую камеру поступил, можно по уровню топлива в окне карбюратора или по специальной метке (где они есть).

Если же, несмотря на многократные нажатия на рычаг ручной подкачки, бензин в карбюратор не поступает, то коленчатый вал поворачивают пусковой рукояткой на один оборот и подкачку повторяют.

При пуске двигателя нельзя забывать о «характере» своего автомобиля и всегда считаться с ним. Ведь не секрет, что все автомобили, даже одной модели и сошедшие с конвейера в один день, разнятся друг от друга и имеют свои особенности, которые проявляются наиболее часто при пуске двигателя. Так, некоторые из них при пуске холодного двигателя «любят» сильно обогащенную горючую смесь. Чтобы подать им такую смесь, нужно перед включением стартера несколько раз резко нажать на педаль управления дроссельной заслонкой. При этом во всасывающий коллектор впрыскивается бензин, который затем, испаряясь, обогащает горючую смесь. Количество таких подкачиваний зависит от «характера» автомобиля и температуры окружающего воздуха и двигателя. Чем холоднее двигатель, тем количество подкачиваний больше (например, «Моск-вич-412» при морозе —20° С требует обычно до 25 качков). Бывает, что при очень низкой температуре подка-чивания педалью управления дроссельной заслонкой полезно продолжать и после того, как двигатель начнет работать, но пока еще неустойчиво.

При пуске двигателя (особенно холодного) водители нередко неправильно пользуются стартером. Они включают его на 1—2 с и, если двигатель не пустился, тут же выключают. И так повторяют много раз, пока двигатель не начнет работать. Такой метод пуска не дает нужного эффекта, цилиндры двигателя просто не успевают за столь короткое время наполниться горючей смесью, она оседает на стенках всасывающего коллектора. Кроме того, этот метод наносит определенный вред тяговому реле стартера, через контакты которого проходит ток силой до 250 А (при сильных морозах до 500 А). При выключении стартера эти контакты подгорают.

Другой ошибкой является включение стартера на время более 10 с. Столь продолжительное время работы стартера вызывает коробление пластин аккумуляторной батареи и сокращает срок ее службы. Некоторые водители знают об этом и совершают новую ошибку. Они при пуске двигателя включают стартер на 8—10 с, затем выключают его на 1—2 с и тут же включают опять. И так повторяют много раз, пока двигатель не начнет работать. Эта ошибка еще более тяжелая по последствиям, так как и контакты тягового реле подгорают, и сокращается срок службы батареи.

Нормальным считается пуск двигателя, когда стартер после включения прокручивает коленчатый вал до тех пор (но не более 10 с), пока двигатель не начнет работать. Если двигатель при прокрутке в течение 10 с не начал работать, стартер выключают и, дав аккумуляторной батарее 20 с на отдых, включают вновь на 10 с. Наконец, еще через 20 с делают третью попытку пуска двигателя и, если она окажется вновь безуспешной, ищут неисправность в двигателе.

Неправильные действия водителя при пуске двигателя нередко приводят к тому, что в цилиндры поступает излишне обогащенная смесь и двигатель не пускается. Это случается при попытке пуска горячего двигателя с закрытой воздушной заслонкой карбюратора или после чрезмерно длительной предварительной подкачки бензина резкими нажатиями на педаль управления дроссельной заслонкой при пуске холодного двигателя. Признаками излишков горючего в цилиндрах («иересоса») бывают: отсутствие вспышек в цилиндрах двигателя, белый пар, выходящий из выхлопной трубы, запах бензина, течь бензина из отводящей трубки карбюратора, легкое (без обычных усилий) проворачивание коленчатого вала стартером или пусковой рукояткой.

Для очистки от излишков горючего цилиндры продувают: плавно (резкое нажатие не допускается) до упора в пол нажимают на педаль управления дроссельной заслонкой, включают стартер и прокручивают коленчатый вал в течение 10 с. Воздушная заслонка при этом должна быть обязательно открыта. Затем делают перерыв на 20 с и продувку повторяют (во время продувки могут появиться вспышки в отдельных цилиндрах, тогда прокрутку продолжают, и не исключено, что двигатель начнет работать).

После продувки двигатель пускают обычным порядком. При этом, как правило, исправный двигатель пускается нормально. Наибольший эффект дает продувка с вывернутыми свечами зажигания. При этом полезно после продувки цилиндров перед постановкой на место свечи тщательно очистить.

Если аккумуляторная батарея разряжена настолько, что не обеспечивает прокрутку коленчатого вала стартером, двигатель можно пустить пусковой рукояткой. Дело в том, что при включении стартера напряжение в системе электрооборудования сильно падает и в момент, когда стартер работает на полную мощность и потребляет огромный ток (до 500 А), оно уменьшается до 7,4 В. Такое напряжение уже не обеспечивает устойчивую искру на свечах зажигания, и горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется. При прокрутке же коленчатого вала пусковой рукояткой напряжение в системе зажигания не падает и шансы пустить двигатель значительно увеличиваются.

Пуск двигателя зимой тем труднее, чем ниже температура окружающего воздуха. При температуре воздуха —25°С и ниже для начинающих водителей пуск становится практически невозможным. При низкой температуре моторное масло густеет, что увеличивает сопротивление вращению коленчатого вала (в очень сильный мороз вал может не проворачиваться вовсе). Ухудшаются испарение и распыление топлива, нарушаются условия смесеобразования. При изменении температуры от 0 до —30 °С вязкость бензина увеличивается примерно на 50% и соответственно в два раза уменьшается его испаряемость. Значительно ослабляется энергия искры свечи. Сильно ухудшаются пусковые характеристики аккумуляторной батареи. При —18 °С батарея отдает в Два с половиной раза меньше энергии, чем при -f30°C. При —30 °С емкость батареи практически равна нулю и ?на не обеспечивает пуск даже прогретого двигателя. Но для пуска двигателя в морозы требуется прежде всего хорошо заряженная батарея, способная обеспечивать прокрутку коленчатого вала с достаточно большой частотой. Холодная же батарея нужную частоту вращения коленчатого вала обеспечить не может. Вот почему в морозную погоду рекомендуется аккумуляторную батарею держать в отапливаемом помещении и устанавливать ее на автомобиль непосредственно перед пуском двигателя.

Для уверенного пуска двигателя в помощь основной можно использовать дополнительную аккумуляторную батарею любой емкости (например, батарею другого автомобиля). Дополнительная батарея подключается параллельно основной (рис. 1) специальными шинами или проводами большого сечения.

Рис. 1. Схема включения дополнительной аккумуляторной батареи в сеть автомобиля: 1 — штатная батарея, 2 — дополнительная батарея

При температуре окружающего воздуха ниже —15 °С перед пуском двигателя коленчатый вал проворачивается пусковой рукояткой. Это делается для того, чтобы разбить масляные пленки в системе смазки, раздробить загустевшее масло и тем самым облегчить последующую прокрутку коленчатого вала стартером. Число оборотов пусковой рукояткой можно условно принять равным температуре воздуха в градусах Цельсия: при —15 °С — 15 оборотов, при —25 °С — 25 оборотов и т. д. Однако если и после этого стартер вращает коленчатый вал с большим трудом, коленчатый вал вновь прокручивается пусковой рукояткой.

Довольно эффективным методом, обеспечивающим надежный пуск двигателя, является предварительный его разогрев горячей водой. Естественно, что он применим лишь в случаях, когда система охлаждения двигателя не заправлена тосолом или иной низкозамерзающей жидкостью, и там, где имеется запас горячей воды.

Перед заливом воды сливные краны системы охлаждения тщательно прочищаются и оставляются открытыми. Температура заливаемой воды должна быть как можно выше. Иные водители остерегаются заливать в систему охлаждения очень горячую воду, опасаясь повреждения двигателя от температурных перепадов. Они не правы, двигатель при этом повреждений не получит.

Вода заливается до тех пор, пока из сливных кранов не потечет теплая струя. Затем краны закрывают, заполняют систему охлаждения водой полностью и максимально утепляют двигатель (накрывают чехлом, брезентом, одеялом). Через 5—10 мин приступают к пуску двигателя обычным порядком (как холодный двигатель).

При очень сильном морозе и наличии вблизи достаточного количества горячей воды двигатель «проливают», т. е. заливают горячую воду в радиатор при открытых сливных кранах до тех пор, пока блок двигателя при опробовании на ощупь не нагреется до 30—40 °С .

При засорении сливные краны прочищают проволокой. Опыт эксплуатации показывает, что в сливных кранах некоторых двигателей (например, «Москвич-412») часто образуется ледяная пробка. При заливке горячей воды эта ледяная пробка долго не тает и мешает «проливу» двигателя водой. Чтобы этого не происходило, рекомендуется после слива воды по окончании работы автомобиля в такие краны вставить алюминиевую проволоку соответствующего диаметра. Перед следующим пуском двигателя проволока выдергивается и тем самым обеспечивается надежный выход воды из кранов.

Наконец, в качестве крайней меры применяют пуск двигателя буксированием, т. е. раскручиванием коленчатого вала ведущими колесами автомобиля. Такой метод пуска двигателя наиболее гарантированный, но допустим лишь в исключительных случаях, так как при этом ходовая часть, трансмиссия и двигатель испытывают большие ударные нагрузки, которые могут привести к поломкам. Движение начинают при нейтральном положении рычага коробки передач (КП). Когда автомобиль наберет достаточную скорость (желательно 15 — 20 км/ч), водитель включает высшую передачу в КП и отпускает педаль сцепления. Если двигатель при этом не начал работать, а скорость движения уменьшилась, педаль сцепления вновь выжимают и при наборе нужной скорости движения попытку пуска повторяют. Как только двигатель начнет работать, педаль сцепления быстро выжимают, устанавливают среднюю частоту вращения коленчатого вала, рычаг переключения передач переводят в нейтральное положение и педаль сцепления отпускают.

Если при нескольких таких попытках двигатель все же не начал работать, то в движении на буксире продувают цилиндры, для чего плавно нажимают до упора на педаль управления дроссельной заслонкой, полностью открывают воздушную заслонку и включают высшую передачу в КП. В таком положении автомобиль движется на буксире 2—3 мин. После продувки пуск двигателя повторяют обычным порядком на более высокой скорости буксирования.

Пуск двигателя буксированием требует включения в коробке передач именно высшей, а не второй или первой передачи, как это делают ошибочно некоторые водители. При включении высшей передачи коленчатый вал раскручивается с частотой, вполне достаточной для пуска двигателя. Напомним, что частота вращения коленчатого вала, обеспечивающая пуск двигателя, совсем невелика и составляет примерно 50 об/мин и лишь при низких температурах — около 100 об/мин. Движению автомобиля, например ВАЗ, со скоростью 15—20 км/ч на прямой передаче соответствует частота вращения коленчатого вала около 500 об/мин, а на второй передаче 1500—2000 об/мин, что для пуска двигателя совершенно не требуется.

Кроме того, при включении первой или второй передачи в КП для проворачивания колес и коленчатого вала буксируемого автомобиля должна быть создана очень большая сила. Преодолеть такую силу не всегда удается и буксировщику. Да и нужна соответствующая сила сцепления ведущих колес с дорогой. Иначе колеса буксируемого автомобиля начинают скользить юзом.

При отсутствии буксировщика пуск двигателя возможен также методом толкания с использованием мускульной силы людей или скатыванием автомобиля на спуске. Порядок работы при этом остается таким же, как и при пуске двигателя буксированием.

Неумение пустить двигатель — самая большая беда у начинающих водителей. И главная ошибка состоит обычно в том, что они упорно крутят коленчатый вал стартером, когда двигатель даже не дает вспышек (как говорят, не подает признаков жизни). А отыскать причину отказа двигателя не хватает опыта. Причина же иногда может быть до невероятности простой: нет бензина в топливном баке, не выключены противоугонные «секреты», открыта воздушная заслонка карбюратора при холодном двигателе и др. Но причина может быть и посерьезней, и ее надо искать, как правило, в системе зажигания или в системе питания.

Наконец, есть неисправности, которые даже при исправных системах зажигания и питания доставляют много хлопот при пуске двигателя. Вот некоторые из них.

1. При включении стартера лампы щитка приборов резко уменьшают яркость свечения или гаснут вовсе, коленчатый вал не прокручивается. В, то же время при выключенном стартере все приборы электрооборудования работают нормально, клеммы проводов надежно закреплены на штырях аккумуляторной батареи. Эти признаки свидетельствуют об окислении клемм аккумуляторной батареи. Неисправность устраняется тщательной зачисткой наконечников проводов и штырей аккумуляторной батареи и надежным закреплением наконечников на штырях.

2. При включении стартера коленчатый вал не прокручивается, лампы щитка приборов горят нормально. Наиболее вероятной причиной неисправности может быть окисление контактов замка зажигания, которые надо зачистить при снятом замке.

3. При включении стартера в нем слышен щелчок, но коленчатый вал не прокручивается или прокручивается слишком медленно, лампы щитка приборов горят. Это указывает на неисправность стартера. Чаще всего это происходит при подгорании подвижной контактной пластины тягового реле. Контактную пластину заменяют или зачищают, или поворачивают обратной стороной к контактам стартера.

После пуска двигатель прогревают при частоте вращения коленчатого вала несколько больше частоты холостого хода и при частично прикрытой воздушной заслонке карбюратора. Если есть возможность, то лучше при прогреве водителю сесть за руль и, поддерживая необходимую частоту вращения коленчатого вала нажатием на педаль управления дроссельной заслонкой, воздушную заслонку полностью открыть. Не рекомендуется все время, с периодичностью 1—3 с, менять частоту вращения вала. За время прогрева двигателя с верхним расположением распределительного вала необходимо лишь 1—2 раза увеличить частоту вращения вала до средней и выдержать ее такой в течение 2—3 с. Это надо для того, чтобы обеспечить нормальную смазку распределительного вала и исключить сухое трение в звене кулачок— рычаг привода клапана.

Когда двигатель при нажатии на педаль газа устойчиво повышает частоту вращения коленчатого вала, прогрев заканчивают и можно начинать движение.

Известно, что в холодном непрогретом двигателе идет усиленный износ трущихся поверхностей. Руководствуясь этим, некоторые водители прогревают его на месте чуть ли не до температуры 60—80 °С . Тем самым они значительно увеличивают время прогрева и соответственно износ двигателя. Между тем для сокращения времени прогрева двигателя специалисты рекомендуют начинать движение, как только температура охлаждающей жидкости достигнет 40 °С , и первый отрезок пути двигаться с небольшой частотой вращения коленчатого вала. В движении двигатель, работая под нагрузкой, прогревается значительно быстрее, чем на холостом ходу, и общее время его работы в режиме интенсивного износа значительно сокращается.

Читать далее: Обкатка автомобиля и элементы его управления

Категория: - Как сохранить автомобиль

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Что надо знать о пуске двигателя

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Секреты пуска двигателя

Что надо знать о пуске двигателя

Самый характерный и самый обидный отказ на автомобиле — это отсутствие пуска двигателя. Для пуска любого карбюраторного двигателя необходимы три условия:— достаточно высокая частота вращения коленчатого вала;— образование рабочей смеси, пригодной по своему составу к воспламенению;— достаточно большая энергия искры зажигания рабочей смеси.

Надежный пуск двигателя зависит от хорошо отрегулированных системы зажигания, процессов топливоподачи и смесеобразования и, конечно, от умения водителя правильно осуществлять пуск. Кроме того, водителю необходимо знать особенности двигателя, его “характер” при пуске в любое время года.

Как проявляется “характер” двигателя? Один двигатель пускается после первой короткой прокрутки стартером, второй — тоже после первой, но устойчиво работать на холостом ходу начинает только через 1—2 с. Если двигатель пускается со второй попытки, то первая попытка должна быть короткой — 2—3 с, потом делается перерыв на 3—4 с, затем — устойчивый пуск с короткой прокрутки (“с пол-оборота”). Пуск такого двигателя можно выполнить и с первой прокрутки, но более длинной — 10—12 с.

Для двигателей семейства ВАЗ характерен хороший, устойчивый пуск даже зимой. Однако, если двигатель не работает, после второй длинной прокрутки стартером, третья попытка редко бывает успешной: в цилиндры поступает избыток топлива, о чем свидетельствует запах бензина в салоне автомобиля. При открытом капоте видны запотевание или капли топлива на дренажной трубке впускной трубы. Дальнейшие попытки рекомендуется прекратить и заняться поиском неисправности. Правда, существует еще метод пуска двигателя с переобогащенной горючей смесью с продувкой, о чем будет сказано позже.

Как же правильно обеспечить пуск двигателя? (Ранее мы условились,, что на автомобиле выполнены рекомендации по предвыездному контролю автомобиля.)

Водитель садится на свое место, вставляет ключ в . выключатель зажигания (в холодное время года прогревает аккумуляторную батарею, включая фары дальнего света на 7—10 с), вытягивает полностью ручку управления воздушной заслонкой, поворачивает ключ зажигания в положение “Зажигание” и проверяет на панели приборов работу контрольных ламп и показания приборов. При наличии на автомобилях вольтметра следует обратить внимание на его показание — напряжение должно быть не менее 11,5 В летом и не мене:е 12 В зимой. На автомобилях без вольтметра надо оценить состояние аккумуляторной батареи по яркости свечения ламп.

После этого водитель поворачивает и задерживает ключ зажигания в положении “Стартер” до пуска двигателя. В зависимости от “характе-pa” конкретного двигателя он заработает после первой или второй попытки. Не следует нажимать во время пуска на педаль управления дроссельной заслонкой. Это исключает переобогащение горючей смеси.

Данные рекомендации распространяются не только на автомобили “Жигули”, но и на автомобили других марок, оснащенные карбюратором типа 2101-1107010. Пуск иных двигателей отличается большей неустойчивостью, поэтому владелец такого двигателя должен более подробно знать его “характер” и “поведение” в любое время года. Однажды отработав методы пуска двигателя применительно к сезонам года, никогда не отступайте от них. Пуск будет обеспечен вСевда.

Для тех, кто не успел изучить “характер” двигателя, можно рекомендовать пуск с имитацией работы автомата пуска. Нужно вытянуть ручку управления воздушной заслонкой до отказа и вместе с включением стартера медленно утопить ее на 10—15 мм с тем, чтобы воздушная заслонка открылась на 8-г-10 мм. Педаль управления дроссельной заслонкой должна быть слегка нажатой. Двигатель заработает.

Если в течение 10 секунд прокрутки стартером двигатель не заработал, следует повернуть ключ зажигания в положение “Выключено”, сделать перерыв 1—1,5 мин и повторить пуск.

На автомобилях с вольтметром нужно заметить падение напряжения на аккумуляторе во время пуска. Если напряжение падает ниже 6 В, попытки пуска следует прекратить, так как этого напряжения недостаточно для нормального искрообразования. Дальнейшее попытки пуска возможны только с помощью другого аккумулятора или буксира.

При нормальной заряженности аккумуляторной батареи можно попытаться пустить двигатель и с переобогащенной горючей смесью. Для этого следует медленно нажать на педаль управления дроссельной заслонкой до отказа, утопить полностью ручку управления воздушной заслонкой и прокрутить стартером двигатель в течение 5—7 с. Далее, не выключая стартера, надо вытянуть ручку воздушной заслонки, а педаль управления дроссельной заслонкой отпустить с пуском двигателя.

Отклонения от привычного надежного пуска в данном случае заставляют задуматься о причинах.

Нередко можно услышать жалобу-просьбу автолюбителя: “Двигатель не пустился, подскажите, что делать?”. Самый “большой” специалист не в состоянии дать исчерпывающий совет по устранению отказа, характеризуемого столь пространно. Для этого жалобу автолюбителя нужно конкретизировать и определить, какие процессы могут оказывать влияние на характер пуска двигателя (рис. 1).

Надежный пуск двигателя зависит от исправности систем пуска, зажигания и питания (рис. 2). Опыт показывает, что при отказе любого элемента в системе зажигания пуск двигателя невозможен, при отказе элементов, участвующих в процессе смесеобразования, почти невозможен. Трудно, но можно пустить двигатель при отказах в системе пуска, применив сторонние методы прокрутки двигателя (буксировку, Црокрутку пусковой рукояткой и др.). Возможен нормальный, но кратковременный пуск двигателя при отказах в процессе топливоподачи. Это может произойти, если поплавковая камера карбюратора к моменту пуска будет заполнена топливом до нормального уровня.

Рис. 1. Процессы, влияющие на отказ при пуске двигателя

Рис. 2. Функциональная схема связей систем и элементов, неисправности которых влияют на пуск двигателя: ЭПХХ — экономайзер принудительного холостого хода

Читать далее: Cтартер не вращает коленчатый вал двигателя

Категория: - Секреты пуска двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Способы запуска трехфазных асинхронных двигателей

Доброго времени суток, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Двигатели трехфазные

В рубрике «Общее» рассмотрим способы запуска трехфазных асинхронных двигателей с коротко замкнутым ротором. В настоящее время используются различные способы запуска асинхронных двигателей. При запуске двигателя должны удовлетворяться основные требования. Запуск должен происходить без применения сложных пусковых устройств. Пусковой момент должен быть достаточно большим, а пусковые токи как можно меньше. Современные электродвигатели являются энерго-эффективными двигателями и имеют более высокие пусковые токи, что заставляет уделять большее внимание их способам запуска. При подаче на двигатель напряжения питания возникает скачок тока, который называют пусковым током.

Пусковой ток обычно превышает номинальный в 5 – 7 раз, но действие его кратковременное. После того как двигатель вышел на номинальные обороты, ток падает до минимального. В соответствии с местными нормами и правилами, для снижения пусковых токов, и используются разные способы запуска асинхронных двигателей с коротко замкнутым ротором. Вместе с этим необходимо уделять внимание и стабилизации напряжения сетевого питания. Говоря о способах запуска, которые уменьшают пусковой ток, следует отметить, что период запуска не должен быть слишком долгим. Слишком продолжительные периоды запуска могут вызвать перегрев обмоток.

 Прямой запуск

 Самый простой и наиболее часто применяемый способ запуска асинхронных двигателей – это прямой пуск. Прямой пуск означает, что электродвигатель запускается прямым подключением к сетевому напряжению питания. Прямой пуск применяется при стабильном питании двигателя, жестко связанного с приводом, например насоса. На (Рис.1) приведена схема прямого пуска асинхронного двигателя. 

Прямой пуск

Подключение двигателя в электрическую сеть происходит при помощи контактора (пускателя). Реле перегрузки необходимо для защиты двигателя в процессе эксплуатации от перегрузки по току. Двигатели малой и средней мощности обычно проектируют так, чтобы при прямом подключении обмоток статора к сетевому питанию пусковые токи, возникающие при запуске, не создавали чрезмерных электродинамических усилий и превышений температуры на двигатель, с точки зрения механической и термической прочности. Переходной процесс в момент запуска характеризуется очень быстрым затуханием свободного тока, что позволяет пренебречь этим током и учитывать только установившееся значение тока переходного процесса. На графике (Рис. 1) приведена характеристика пускового тока при прямом запуске асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором.

Прямой запуск от сети питания является самым простым, дешёвым и наиболее часто применяемым способом запуска. При таком запуске происходит наименьшее повышение температуры в обмотках электродвигателя во время включения по сравнению со всеми остальными способами запуска. Если нет жестких ограничений по току, то такой метод запуска является наиболее предпочтительным. В разных странах действуют различные правила и нормы по ограничению максимального пускового тока. В таких случаях, необходимо использовать другие способы запуска.

Для небольших электродвигателей пусковой момент будет составлять от 150% до 300% от номинального момента, а пусковой ток будет составлять от 300% до 700% от номинального значения или даже выше.

 Запуск «звезда – треугольник»

 Запуск переключением «звезда – треугольник» используется для трёхфазных индукционных электродвигателей и применяется для снижения пускового тока. Следует отметить, что запуск переключением «звезда – треугольник» возможен только в тех двигателей, у которых  выведены начала и концы всех трех обмоток. Пульт для запуска «звезда – треугольник» состоит и следующих комплектующих, трех контакторов (пускателей), реле перегрузки по току и реле времени, управляющего переключением пускателей. Чтобы можно было использовать этот способ запуска, обмотки статора электродвигателя, соединенные по схеме «треугольник», должны быть рассчитаны на работу в номинальном режиме. Обычно электродвигатели рассчитаны на напряжение 400 В при соединении по схеме «треугольник» (∆) или на 690 В при соединении по схеме «звезда» (Y). Такая унифицированная схема соединения может быть также использована для пуска электродвигателя при более низком напряжении. Схема запуска переключением «звезда – треугольник» показана на (Рис. 2)

Пуск звезда треугольник

В момент пуска электропитание к обмоткам статора подключено по схеме «звезда» (Y) Замкнуты контакторы К1 и К3. По истечении определённого периода времени, зависящего от мощности двигателя и времени разгона, происходит переключение на режим запуска «треугольник» (∆). При этом контакты пускателя K3 размыкаются, а контакты пускателя K2 замыкаются. Управляет переключением контактов пускателей K3 и K2 реле времени. На реле выставляется время, в течение которого происходит разгон двигателя. В режиме запуска «звезда – треугольник» напряжение, подаваемое на фазы обмотки статора, уменьшается в корень из трех раз, что приводит к уменьшению фазных токов тоже в корень из трех раз, а линейных токов в 3 раза. Соединение по схеме «звезда – треугольник» дает более низкий пусковой ток, составляющий всего одну треть тока при прямом запуске. Запуск «звезда – треугольник» особенно хорошо подходят для инерционных систем, когда происходит «подхватывание» нагрузки после того, как произошел разгон двигателя.

Запуск «звезда – треугольник» также понижает и пусковой момент, приблизительно на треть. Данный метод можно использовать только для индукционных электродвигателей, которые имеют подключение к напряжению питания по схеме «треугольник». Если переключение «звезда – треугольник» происходит при недостаточном разгоне, то это может вызвать сверхток, который достигает почти такого же значения, что и ток при «прямом» запуске. За время переключения из режима «звезда» в «треугольник» двигатель очень быстро теряет скорость вращения, для ее восстановления необходим мощный импульс тока. Скачок тока может стать ещё больше, так как на время переключения двигатель остается без сетевого напряжения.

 Запуск через автотрансформатор

Данный способ запуска осуществляется при помощи автотрансформатора, последовательно соединённого с электродвигателем во время запуска. Автотрансформатор понижает подаваемое на электродвигатель напряжение (приблизительно на 50–80% от номинального напряжения), чтобы произвести запуск при более низком напряжении. В зависимости от заданных параметров напряжение снижается в один или два этапа. Понижение напряжения, подаваемого на электродвигатель одновременно, приведёт к уменьшению пускового тока и вращающего пускового момента. Если в определённый момент времени к электродвигателю не подаётся питание, он не потеряет скорость вращения, как в случае с запуском «звезда – треугольник». Время переключения от пониженного напряжения к полному напряжению можно корректировать. На (Рис. 3) приведена характеристика пускового тока при запуске асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором при помощи автотрансформатора.

Пуск через автотрансформатор тока

Помимо уменьшения пускового момента, способ запуска через автотрансформатор имеет и недостаток. Как только электродвигатель начинает работать, он переключается на сетевое напряжение, что вызывает скачок тока. Вращающий момент зависит от напряжения подаваемого на двигатель. Значение пускового момента пропорциональны квадрату напряжения.

Плавный пуск 

В устройстве «плавный пуск» используются те же IGBT транзисторы, что и в частотных преобразователях. Данные транзисторы через цепи управления, понижают начальное напряжение, поступающее на электродвигатель, что приводит к уменьшению пускового момента в электродвигателе. В процессе запуска «плавный пуск» постепенно повышает напряжение электродвигателя, что позволяет электродвигателю разогнаться до номинальной скорости вращения, не образуя большого момента и пиков тока. На (Рис. 4) приведена характеристика пускового тока при запуске асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором с помощью устройства «плавный пуск». Плавный запуск может использоваться также для управления торможением электродвигателя. Устройство «плавный пуск» дешевле преобразователя частоты. Использование устройства «плавного пуска» для асинхронных двигателей значительно увеличивают срок службы электродвигателя, а с ним и насоса находящегося на валу этого двигателя.

Диаграмма для плавного пуска двигателя

У «плавного пуска» существуют те же проблемы, что и у частотных преобразователей: они создают наводки (помехи) в систему электроснабжения. Данный способ также обеспечивает подачу пониженного напряжения к электродвигателю во время запуска. При плавном запуске электродвигатель включается при пониженном напряжении, которое затем увеличивается до напряжения сетевого питания. Напряжение в плавном пускателе уменьшается за счет фазового сдвига. Данный способ пуска не вызывает образования скачков тока. Время запуска и пусковой ток можно задавать.

 Запуск при помощи частотного преобразователя

Частотные преобразователи предназначены не только для запуска, но и управления электродвигателем. Инвертор позволяет снизить пусковой ток, так как электродвигатель имеет жесткую зависимость между током и вращающим моментом. На (Рис. 5) приведена характеристика пускового тока при запуске асинхронного двигателя с помощью частотного преобразователя.

Пуск двигателя с преобразователем частоты

Преобразователи частоты остаются все еще дорогими устройствами, и также как и плавный пуск, создают дополнительные помехи в сеть электропитания.

 Заключение

 Задача любого из способов запуска электродвигателя заключается в том, чтобы согласовать характеристики вращающего момента электродвигателя с характеристиками механической нагрузки, при этом необходимо, чтобы пиковые токи не превышали допустимых значений. Существуют различные способы запуска асинхронных двигателей, каждый их которых имеет свои плюсы и минусы. И в заключении приведена небольшая таблица, где в краткой форме указаны преимущества и недостатки наиболее распространённых способов запуска асинхронных электродвигателей.

Таблица 1

 

Способы запуска	Преимущества	Недостатки
Прямой запуск	Простой и экономичный. Безопасный запуск Самый большой пусковой момент	Высокий пусковой ток
Запуск «звезда – треугольник»	Уменьшение пускового тока в три раза.	Скачки тока при переключении «звезда – треугольник». Не подходит, если нагрузка без инерционная. Пониженный пусковой момент.
Запуск через автотрансформатор	Уменьшение пускового тока на U2.	Скачки тока при переходе от пониженного напряжения к номинальному напряжению. Пониженный пусковой момент.
Плавный запуск	Отсутствуют скачки тока. Небольшой гидравлический удар при запуске насоса. Уменьшение пускового тока на требуемую величину, обычно в 2-3 раза.	Пониженный пусковой момент.
Запуск при помощи частотного преобразователя	Отсутствуют скачки тока. Небольшой гидравлический удар при запуске насоса. Уменьшение пускового тока, обычно, до номинального. Напряжение питания на двигатель можно подавать постоянно.	Пониженный пусковой момент. Высокая стоимость.

Спасибо за оказанное внимание.

P.S. Понравился пост?  Порекомендуйте его в социальных сетях своим друзьям и знакомым.

Еще похожие посты по данной теме:

nasos-pump.ru

Пуск дизеля при помощи вспомогательного пускового двигателя внутреннего сгорания

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Тракторы

Пуск дизеля при помощи вспомогательного пускового двигателя внутреннего сгорания

Для провертывания коленчатогго вала дизеля на тракторах, помимо электрических стартеров, применяют карбюраторные пусковые двигатели внутреннего сгорания. Использование пусковых двигателей, несмотря на сложность их устройства и применения, по сравнению со стартерами имеет преимущество. Для того чтобы запустить дизель в холодную погоду (ниже +5°С), приходится вращать коленчатый вал сравнительно долго (5…10 мин). Электрическим стартером это сделать трудно, так как аккумуляторная батарея не может иметь такого большого запаса электрической энергии. При пуске же дизеля карбюраторным пусковым двигателем время прокручивания можно увеличить до 10…15 мин. Кроме того, работающий пусковой двигатель своей теплотой обогревает пускаемый дизель, что значительно ускоряет процесс пуска.

В качестве пусковых двигателей наибольшее распространение получили одноцилиндровые двухтактные карбюраторные двигатели мощностью 3,5…9,9 кВт, частотой вращения коленчатого вала 3500…4000 мин-1.

Пусковой двигатель (рис. 57) снабжен электрическим стартером и установлен в задней части дизеля. Крутящий момент от коленчатого вала пускового двигателя к коленчатому валу дизеля передается при помощи трансмиссии, включающей в себя одноступенчатый или двухступенчатый редуктор, оцепление, обгонную муфту и автомат выключения.

Пуск дизеля с помощью пускового двигателя осуществляется следующим образом. Тракторист должен поставить рычаг в положение, при этом рычаг нажмет на торец держателя и передвинет его по валу вместе с шестерней влево. Шестерня при этом войдет в зацепление с венцом маховика (схема Б), а грузы своими выступами захватят втулку и будут удерживать шестерню в зацеплении с венцом маховика. Одновременно с этим будет выключено сцепление.

После этого при помощи стартера следует завести пусковой двигатель. Когда пусковой двигатель начнет работать и достаточно прогреется, рычаг 6 надо плавно перевести в положение и тем самым включить сцепление. Коленчатый вал дизеля начнет вращаться и дизель заведется. У работающего дизеля частота вращения венца маховика увеличится, увеличится и частота вращения шестерни и грузов. Грузы под действием центробежных сил разойдутся в стороны (показано пунктиром на схеме Б), выйдут из зацепления со втулкой, и пружины через толкатель передвинут грузы, держатель и шестерню вправо — в исходное положение (схема А), пусковое устройство отключится от дизеля.

Если по каким-либо причинам шестерня не разъединится с венцом маховика дизеля, все равно большая частота вращения не будет передана на пусковой двигатель, так как при этом вступит в действие обгонная муфта, принцип действия которой аналогичен принципу действия обгонной муфты электрического стартера.

Рис. 57. Схема пуска, дизеля пусковым двигателем:1 — дизель; 2 — сцепление; 3 — редуктор; 4 — пусковой двигатель; 5 — стартер; 6, 11 — рычаги; 7 — автомат выключения; 8— венец маховика; 9 — вал; 10 — обгонная муфта; 12 — держатель; 13 — грузы; 14 — втулка; 15 — толкатель; 16 — шестерня; 17 — пружины; А — пусковой двигатель отключен от дизеля; Б — пусковой двигатель соединен с дизелем.

Читать далее: Средства для облегчения пуска дизеля

Категория: - Тракторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

---

• 
  Экскаватор грейферный
• 
  Организация рабочего места монтажника рэа
• 
  Пропарочная камера
• 
  Скрепер самоходный
• 
  Вождение грузового автомобиля
• 
  Texnic ru
• 
  Планово предупредительная система технического обслуживания и ремонта
• 
  Кран стреловой самоходный
• 
  Насос системы охлаждения двигателя
• 
  Вакуумирование бетона
• 
  Буровой ключ