24. Особенности работы электростартера на двигателе. Требования, предъявляемые к электростартерам. Классификация электростартеров.

1.Стартер получает питание от аккумуляторной батареи - источника ограниченной мощности, поэтому из-за значительного падения напряжения на внутреннем сопротивлении батареи, напряжение на выводах стартера изменяется с изменением нагрузки.

2.Семейству ВАХ аккумуляторной батареи соответствует семейство рабочих характеристик стартерного электродвигателя.

3.Автотракторные стартеры имеют диапазон мощности от 0,4 до 12 кВт (для бронетанковой техники до 30 кВт и больше). Поэтому токи, потребляемые от АБ могут достигать 1200... 1500 А. При таких токах необходимо учитывать падение напряжения и потери мощности в стартерной сети.

4.Стартерный электродвигатель работает в широком диапазоне температур окружающей среды и нагрузок, работает кратковременно, поэтому трудно оценить степень нагрева. Расчёт идёт без учёта нагрева, а нагрев только проверяется).

5.По отношению к рабочему периоду стартер может длительное время работать в режиме холостого хода и полного торможения.

6.Для СЭП ДВС характерна высокая неравномерность вращения, обусловленная чередованием тактов сжатия и расширения в цилиндрах.

С увеличением неравномерности увеличиваются потери мощности и КПД системы электростартерного пуска (СЭП). Это необходимо учитывать при выборе расчётной мощности.

ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОСТАРТЕРАМ

1. Стартер должен выдерживать нагрузки, возникающие в режиме холостого хода и полного торможения.

1. Надёжный привод коленчатого вала ДВС на период пуска и автоматическое отключение от двигателя после пуска.

2. Правильное согласование характеристик СЭП и ДВС.

Параметром, определяющим согласование характеристик стартера и ДВС, является передаточное число привода - и. С увеличением и возрастает приведённый момент и уменьшается частота вращения KB, поэтому приведённая механическая характеристика М₂* проходит круче. Максимум приведённой полезной мощности Р_2M* смещается в сторону меньших частот вращения. Следовательно, изменяя и, можно определять режим работы. Для каждого ДВС и заданных условий пуска существует наивыгоднейшее и, при котором стартер будет работать в режиме максимальной мощности.

* - приведённые характеристики стартера по отношению к ДВС;

Мс.ср. - средний момент сопротивления ДВС;

n_I, n_II - частота прокручивания коленчатого вала двигателя для разных режимов;

п_дв - частота прокручивания KB;

n - частота прокручивания якоря стартера;

I₀ - начальный ток стартера;

Iк.з. - ток короткого замыкания стартера;

М₂ - полезный момент вращения якоря;

Р₂ - полезная мощность стартера;

P_2М - максимальное значение полезной мощности стартера.

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАРТЕРОВ

По назначению:

автомобильные

тракторные

мотоциклетные

По способу возбуждения: Обычно в автотракторном стартере четыре катушки, каждая на своём полюсе последовательного возбуждения

Попарно - параллельного возбуждения

параллельного возбуждения

смешанного возбуждения

Характеристики стартерного электродвигателя последовательного и смешанного возбуждения отличаются незначительно. Магнито-движущая сила (МДС) параллельна обмотке. В режиме номинальной мощности МДС составляет 20.. .40% от суммарной МДС

Применение смешанного возбуждения позволяет:

уменьшить частоту вращения в режиме холостого хода; - уменьшить время остановки якоря;

уменьшить изнашивание;

обеспечить лучшее согласование частоты вращения х.х. и скорости

заклинивания муфты свободного хода (МСХ);

В стартерах большой мощности при двухступенчатом включении иногда применяется генераторное торможение якоря.

Стартеры с возбуждением от постоянных магнитов В последнее время материалом для постоянных магнитов служит ниодим-железо-бор, показывая лучшие характеристики, но так как магнитная

индукция воздушного зазора меньше, стартер быстроходнее, то применяется

встроенный редуктор.

По типу механизма привода стартеры делятся:

- с принудительным механическим или электромеханическим вводом шестерни в зацепление. Практически на всех отечественных стартерах в приводе используются МСХ (роликовые храповые или фрикционные). На время пуска МСХ надёжно соединяет якорь электродвигателя с маховиком ДВС, и отключает СТ от двигателя после пуска, а также позволяет обеспечивать пуск ДВС с одной попытки.

- с принудительным механическим вводом в зацепление шестерни и автоматическим отключением. Привод Дайера. Как только происходит вспышка в цилиндре двигателя, муфта расцепляется и стартер отключается. Следовательно требуется совершать пуск двигателя стартером несколько раз, прежде чем завести ДВС.

- с инерционным вводом и выводом шестерни. Шестерня вводится и выводится из зацепления за счёт усилия в винтовых шлицах. Шестерня эксцентрична. Достоинством такого устройства является простота конструкции и дешевизна. Недостаток - большие ударные нагрузки и следовательно достаточно высокие расчётные температуры пуска (выше — 5°С). Такие системы применялись в России в 30-х годах.

Шестерня вводится в зацепление за счёт осевого перемещения якоря. Недостатки: удлинённый якорь и коллектор; на уклонах шестерня не вводится; возможно включение на стоянке. Достоинства: удобство - нет реле, контактная система со стороны коллектора.

По степени защиты от окружающей среды:

В стартере герметизированы полость электродвигателя, муфта свободного хода и тяговое электромагнитного реле с помощью резиновых прокладок или силикона. Применяются также пластмассовые прокладки.

По способу крепления:

Обычно стартер крепится к кожуху маховика. При снятии и установке должно сохраняться межосевое расстояние между венцом маховика и шестерней. Закрепляется 2-мя, 3-мя или 4-мя болтами в зависимости от мощности. Стартеры мощностью выше 4,4 кВт устанавливаются на подушке в специальном приливе на корпусе (СТ 100, СТ 103), и закрепляются лентами или скобами. От проворачивания используется шпонка.