Особенности конструкции тягового реле

При рассмотрении системы управления электростартерным пуском видно, что основным элементом системы является тяговое реле стартера, выполненное на базе электромагнита постоянного тока.

Реальным путем повышения надежности работы системы управления электростартерным пуском является применение схемы форсировки пускового тока тягового реле. Для повышения тягового усилия электромагнита реле целесообразно кратковременно повысить намагничивающую силу катушки в момент включения и уменьшить намагничивающую силу после втягивания якоря. В современных конструкциях стартеров наибольшее применение нашли двухобмоточные электромагниты с форсировкой и параллельным включением обмоток. Преимущественное распространение двухобмоточных электромагнитов в тяговых реле стартеров обусловлено теми выгодами, которые дает повышение плотности тока во втягивающей обмотке в части увеличения эксплуатационной надежности системы управления и снижения расхода материалов при производстве реле. В двухобмоточном электромагните, благодаря наличию низкоомной втягивающей обмотки, по которой в момент включения протекает большой пусковой ток, суммарная величина намагничивающей силы удерживающей и втягивающей обмоток, включенных согласно, резко возрастает. После замыкания контактов, втягивающая обмотка отключается (закорачивается) и удержание якоря во включенном положении осуществляется намагничивающей силой одной, сравнительно высокоомной, удерживающей обмотки. В момент включения к катушке электромагнита подводится мощность в несколько раз больше той, которая потребляется в режиме удержания во включенном положении. Однако кратковременное повышение мощности возможно, поскольку значение плотности тока втягивающей обмотки, работающей только в момент включения, может превышать допустимое для удерживающей обмотки, ток в которой протекает в течение всего периода пуска ДВС. Возможность повысить плотность тока позволяет снизить расход медного провода при изготовлении реле, уменьшить его габариты. Работа контактов замка зажигания существенно облегчается, т.к. выключение цепи, происходит при величине тока, определяемой только током удерживающей обмотки. Облегчается и тепловой режим катушки реле, т.к. потребляемый удерживающей обмоткой ток во включенном положении значительно меньше суммарного тока двух обмоток, необходимый для срабатывания реле.

Встроенный редуктор

Масса и габариты стартера уменьшаются, если пусковая мощность реализуется при повышенной частоте вращения, но пониженном крутящем моменте якоря (). Поскольку объем электродвигателя стартера пропорционален развиваемому моменту, т.е. чем выше момент электродвигателя и, соответственно, при той же мощности ниже обороты, тем большегабариты электродвигателя. Снизить требуемый развиваемый электродвигателем стартера момент для проворачивания коленвала ДВС нужно увеличить общее передаточное отношение кинематической цепи между коленвалом ДВС и якорем стартера. Возможности увеличения передаточного отношения между якорем стартера и маховиком ДВС ограничены, так как нельзя увеличить число зубьев на венце маховика иди уменьшить его на шестерне стартера, то приращение общего передаточного отношения достигается встраиванием дополнительной понижающей передаточной ступени в стартере (встроенный редуктор).

Передаточное отношение редуктора должно выбираться, с одной стороны, по возможности наибольшим, чтобы обеспечить значительную экономию материалов. С другой стороны, существуют физические пределы по механической, термической и электромагнитной нагрузкам. При современной технологии оптимальными считаются передаточные отношения от 4 до 5 для небольших и от 3 до 4 для более крупных стартеров.