Gjør-det-selv inverter startenhet for en bil. Startlader for bil

Du trenger en slik enhet. Spesielt hvis bilen din stadig har problemer i starten og med batteriet, hvem vet hvor det vil skje neste gang? Og hvis du kjøper en lader til personlig bruk, vil du ikke bare beskytte deg mot muligheten for å bli sittende fast på et ubehagelig sted, men du vil også kunne hjelpe en person som befinner seg i en lignende situasjon, spesielt i kaldt vær, når mange motorer svikter starter opp. I tillegg kan nesten enhver lader lade en telefon eller nettbrett - de har lenge inkludert en slik funksjon som ekstra porter, spesielt for slike formål.

Det finnes flere typer startladere, og før du begynner å velge dem, bør du gjøre deg kjent med fordelene med hver av dem.

Puls. Driften av en pulsenhet er basert på pulsspenningskonvertering. Under påvirkning av frekvens elektrisk strøm Spenningen øker først, og deretter synker og transformeres. Disse enhetene har som regel lite strøm og er kun egnet for å lade et tomt batteri. Og hvis ladningen er veldig lav og det er frost ute, vil ladingen med den ta veldig lang tid. Blant fordelene med en slik lader er: overkommelig pris, lett vekt og små dimensjoner. Når det gjelder ulempene, er disse først og fremst lav effekt og vanskeligheter med å reparere. I tillegg er de svært følsomme for ustabil spenning.

Transformator. Driften av en slik enhet er basert på en transformator, som konverterer strøm og spenning. De er i stand til å øke ladningen til ethvert batteri, uansett hvor utladet det er. I tillegg er slike enheter helt uavhengige av stabiliteten til nettverket, og svingninger i det påvirker ikke driften på noen måte. De fungerer i alle forhold og vil i de aller fleste tilfeller starte motoren, selv om batteriladingen er nesten null. Blant de viktigste fordelene: kraft og pålitelighet, absolutt upretensiøsitet. Det er imidlertid også ulemper. Dette er den høye prisen på produktene, stor vekt og dimensjoner.

Boostere, eller startbatterier av batteritype, er bærbare batterier. De jobber etter prinsippet om en bærbar ladeenhet - først lades batteriet, og bilen med lav batterilading startes fra batteriet. Som regel kommer de i to typer - husholdning og profesjonell. Forskjellen er i volumet på innebygde batterier og dimensjoner. Husholdningsstartenheter av denne typen har vanligvis en liten kapasitet, som er ganske nok til å drive en bil. En profesjonell batterienhet er en fullverdig autonom lader for en bil, og ikke bare én, men flere. Og takket være den ekstremt store kapasiteten kan de brukes til å starte motorer med forskjellige ombordnettverk, både 12V og 24V. Fordelen deres er at de er autonome og mobile, men på grunn av deres vekt og dimensjoner kan de bare flyttes på en flat overflate på hjulene til huset.

Kondensatorstarter. Motoren startes og batteriet utlades i henhold til tilstrekkelig kompleks ordning, hvorav hoveddelen er kraftige kondensatorer. Først lader de, og slipper deretter ladningen for å starte motoren. På grunn av det faktum at de lader seg veldig raskt og starter også motoren raskt. De er ikke veldig populære på grunn av deres høye kostnader. I tillegg fører bruken til rask slitasje på bilbatteriet.

Starter motoren intern forbrenning selv en personbil om vinteren, og selv etter en lang periode med parkering, er ofte stort problem. Dette problemet er enda mer relevant for kraftige lastebiler og bilutstyr, hvorav mange allerede er i privat bruk - tross alt drives de hovedsakelig under forhold med garasjefri lagring.

Og årsaken til vanskelig start er ikke alltid det batteri"ikke min første ungdom." Dens kapasitet avhenger ikke bare av levetiden, men også av viskositeten til elektrolytten, som, som kjent, tykner med synkende temperatur. Og dette fører til en nedgang kjemisk reaksjon med sin deltakelse og redusere batteristrømmen i startmodus (med ca. 1% for hver grad av temperaturreduksjon). Dermed til og med nytt batteri om vinteren mister den betydelig startevnen.

Gjør-det-selv startenhet for en bil

For å forsikre meg mot unødvendig stress forbundet med å starte en bilmotor i den kalde årstiden, laget jeg en startanordning med egne hender.
Beregningen av parametrene ble utført i henhold til metoden spesifisert i referanselisten.

Driftsstrømmen til batteriet i startmodus er: I = 3 x C (A), hvor C er den nominelle batterikapasiteten i Ah.
Som kjent, driftsspenning på hvert batteri ("kan") må være minst 1,75 V, det vil si at for et batteri som består av seks "bokser", vil minimumsdriftsspenningen til Up-batteriet være 10,5 V.
Strøm levert til starteren: P st = Uр x I р (W)

For eksempel hvis på personbil Et 6 ST-60 batteri er installert (C = 60A (4), Rst vil være 1890 W.
I henhold til denne beregningen, i henhold til ordningen gitt i, ble det produsert en bærerakett med passende kraft.
Imidlertid viste operasjonen at det var mulig å kalle enheten en startenhet bare med en viss grad av konvensjon. Enheten var kun i stand til å fungere i "sigarettenner" -modus, det vil si i forbindelse med bilens batteri.

På lave temperaturer ekstern luft, start av motoren med dens hjelp måtte utføres i to trinn:
- lade opp batteriet i 10 - 20 sekunder;
- felles (batterier og enheter) motorpromotering.

En akseptabel starthastighet ble opprettholdt i 3 - 5 sekunder, og deretter redusert kraftig, og hvis motoren ikke startet i løpet av denne tiden, var det nødvendig å gjenta det om igjen, noen ganger flere ganger. Denne prosessen er ikke bare kjedelig, men også uønsket av to grunner:
- for det første fører det til overoppheting av starteren og økt slitasje;
- For det andre reduserer det batterilevetiden.

Det ble klart at disse negative fenomenene bare kan unngås når kraften til løfteraketten er tilstrekkelig til å starte en kald bilmotor uten hjelp av et batteri.

Derfor ble det besluttet å produsere en annen enhet som tilfredsstiller dette kravet. Men nå ble beregningen gjort under hensyntagen til tap i likeretterenheten, forsyningsledninger og til og med på kontaktflatene til forbindelsene under deres mulige oksidasjon. En annen omstendighet ble også tatt i betraktning. Driftsstrømmen i transformatorens primærvikling ved start av motoren kan nå verdier på 18 - 20 A, noe som forårsaker et spenningsfall i tilførselsledningene belysningsnettverk med 15 - 20 V. Dermed vil ikke 220, men bare 200 V påføres transformatorens primærvikling.

Diagrammer og tegninger for start av motoren

I henhold til den nye beregningen i henhold til metoden spesifisert i, tatt i betraktning alle effekttap (ca. 1,5 kW), krevde den nye startanordningen en nedtrappingstransformator med en effekt på 4 kW, det vil si nesten fire ganger mer enn kraften til starteren. (Tilsvarende beregninger ble gjort for produksjon av lignende enheter beregnet for å starte motorene til forskjellige biler, både forgasser og diesel, og til og med med et 24 V ombordnettverk. Resultatene deres er oppsummert i tabellen.)

Ved disse kraftene sikres en rotasjonshastighet på veivakselen (40 - 50 o/min for forgassermotorer og 80 - 120 o/min for dieselmotorer), som garanterer pålitelig motorstart.

Nedtrappingstransformatoren ble laget på en ringformet kjerne tatt fra en utbrent stator asynkron elektrisk motor effekt 5 kW. Tverrsnittsarealet til den magnetiske kretsen S, T = a x b = 20 x 135 = 2700 (mm2) (se fig. 2)!

Noen få ord om klargjøring av den toroidale kjernen. Statoren til den elektriske motoren frigjøres fra viklingsrester og tennene kuttes ut med en skarp meisel og hammer. Dette er ikke vanskelig å gjøre, siden strykejernet er mykt, men du må bruke vernebriller og hansker.

Materialet og utformingen av håndtaket og bunnen av avtrekkeren er ikke kritisk, så lenge de utfører sine funksjoner. Mitt håndtak er laget av en stållist med et tverrsnitt på 20x3 mm, med trehåndtak. Listen er pakket inn i glassfiberimpregnert epoksyharpiks. En terminal er montert på håndtaket, som inngangen til primærviklingen og den positive ledningen til startanordningen deretter kobles til.

Rammebasen er laget av en stålstang med en diameter på 7 mm i form av en avkortet pyramide, hvis ribber de er. Enheten blir deretter tiltrukket av basen med to U-formede stifter, som også er pakket inn i glassfiber impregnert med epoksyharpiks.

En strømbryter er festet til den ene siden av basen, og en kobberplate på likeretterenheten (to dioder) er festet til den andre. En minusklemme er montert på platen. Samtidig fungerer platen også som radiator.

Bryteren er type AE-1031, med innebygget termisk beskyttelse, klassifisert for en strøm på 25 A. Dioder er type D161 - D250.

Estimert strømtetthet i viklingene er 3 - 5 A/mm2. Antall omdreininger per 1 V driftsspenning ble beregnet ved hjelp av formelen: T = 30/Sct. Antall omdreininger av transformatorens primærvikling var: W1 = 220 x T = 220 x 30/27 = 244; sekundærvikling: W2 = W3 = 16 x T = 16x30/27 = 18.
Primærviklingen er laget av PETV-tråd med en diameter på 2,12 mm, sekundærviklingen er laget av en aluminiumsskinne med et tverrsnittsareal på 36 mm2.

Først ble primærviklingen viklet med en jevn fordeling av svinger rundt hele omkretsen. Etter det, etter strømledning den slås på og tomgangsstrømmen måles, som ikke bør overstige 3,5A. Det må huskes at selv en liten reduksjon i antall omdreininger vil føre til en betydelig økning i tomgangsstrømmen og følgelig til et fall i kraften til transformatoren og startenheten. Å øke antall omdreininger er også uønsket - det reduserer effektiviteten til transformatoren.

Svingene til sekundærviklingen er også jevnt fordelt rundt hele omkretsen av kjernen. Ved legging, bruk en trehammer. Ledningene kobles deretter til diodene, og diodene kobles til den negative terminalen på panelet. Den midterste felles terminalen til sekundærviklingen er koblet til den "positive" terminalen på håndtaket.

Nå om ledningene som kobler starteren til starteren. Enhver uforsiktighet i produksjonen kan oppheve alle anstrengelser. La oss vise det videre spesifikt eksempel. La motstanden Rnp for hele koblingsveien fra likeretteren til starteren være lik 0,01 Ohm. Deretter, ved en strøm I = 250 A, vil spenningsfallet på ledningene være: U pr = I r x Rpr = 250 A x 0,01 Ohm = 2,5 V; i dette tilfellet vil strømtapene på ledningene være svært betydelige: P pr = Upr x Iр = 625 W.

Som et resultat vil en spenning på ikke 14, men 11,5 V tilføres starteren i driftsmodus, noe som selvfølgelig er uønsket. Derfor bør lengden på tilkoblingsledningene være så kort som mulig (1_p 100 mm2). Ledningene skal være trådet kobber, i gummiisolasjon. For enkelhets skyld gjøres tilkoblingen til starteren hurtigutløser, ved hjelp av tang eller kraftige klemmer, for eksempel de som brukes som elektrodeholdere for husholdningssveisemaskiner. For ikke å forvirre polariteten, er håndtaket på klemmene til den positive ledningen pakket med rødt elektrisk tape, og håndtaket på den negative ledningen er pakket med svart tape.
Den kortsiktige driftsmodusen til startenheten (5 - 10 sekunder) tillater bruk i enfasenettverk. For kraftigere startere (over 2,5 kW) må PU-transformatoren være trefaset.

En forenklet beregning av en trefasetransformator for produksjonen kan gjøres i henhold til anbefalingene angitt i, eller du kan bruke ferdige industrielle nedtrappingstransformatorer som TSPK - 20 A, TMOB - 63, etc., tilkoblet til trefaset nettverk spenning 380 V og produserer en sekundærspenning på 36 V.

Bruken av toroidale transformatorer for enfasede startenheter er ikke nødvendig og dikteres kun av deres beste vekt og dimensjoner (vekt ca. 13 kg). Samtidig er teknologien for å produsere en startenhet basert på dem den mest arbeidskrevende.

Beregningen av startenhetens transformator har noen funksjoner. For eksempel er beregningen av antall omdreininger per 1 V driftsspenning, laget i henhold til formelen: T = 30/Sct (hvor Sct er tverrsnittsarealet til den magnetiske kretsen), forklart av ønsket å "klemme" maksimalt mulig ut av magnetkretsen til skade for effektiviteten. Dette er begrunnet med dens kortsiktige (5 - 10 sekunder) driftsmodus. Hvis dimensjoner ikke spiller en avgjørende rolle, kan du bruke en mer skånsom modus ved å regne med formelen: T = 35/Sct. Den magnetiske kjernen tas da med et tverrsnitt som er 25 - 30 % større.
Kraften som kan "fjernes" fra den produserte PU er omtrent lik kraften til den trefasede asynkrone elektriske motoren som transformatorkjernen er laget av.

Når du bruker en kraftig startenhet i stasjonær versjon I henhold til TB-krav skal den jordes. Håndtakene til koblingstengene skal være gummiisolerte. For å unngå forvirring, anbefales det å merke "pluss"-delen, for eksempel med rød elektrisk tape.

Ved start trenger ikke batteriet å kobles fra starteren. I dette tilfellet er klemmene koblet til de tilsvarende terminalene på batteriet. For å unngå overlading av batteriet, slås startanordningen av umiddelbart etter at motoren er startet.

Siden batteriet for enhver bil er ekstremt viktig element ingen argumenterer. Men ikke alle bileiere vet at ethvert batteri, uavhengig av pris, nyhet eller merke, krever periodisk vedlikehold. I tillegg til selve batteriet, krever generatoren, som hele tiden lader batteriet under kjøretøyets drift, konstant oppmerksomhet. Som et resultat kan du ganske ofte støte på det faktum at batteriet ikke er ladet nok til å starte motoren uten problemer.

Dette problemet er spesielt akutt i vintertid når uten hjelp utenfra Ikke alle bileiere er i stand til å starte en bil. Dette kan skyldes problemer som:

underlading av batteriet som følge av funksjonsfeil i bilgeneratoren eller annen enhet;
mangel på elektrolytt, hvis volum må fylles på med jevne mellomrom;
feil elektrolytttetthet;
destruktive prosesser i batteriet som forstyrrer den normale ladeprosessen.

Alt det ovennevnte er ikke en "setning" for batteriet, og kan lett elimineres med regelmessig vedlikehold.

Startlader - er det nødvendig å ha den i garasjen?

Som regel møter de fleste bilister med jevne mellomrom problemet med vanskelig start eller fullstendig umulighet. Med begynnelsen av kaldt vær forverres situasjonen kraftig. Det er ikke mange måter å løse problemet som allerede har oppstått, og du kan starte motoren når ditt eget batteri er tomt på følgende måte:

fra "pusheren";
ved tauing;
tenn batteriet fra en annen bil;
lade batteriet raskt med strøm stor styrke- en spesiell enhet brukes.

Alle disse metodene er langt fra ideelle, og er umulige i noen tilfeller. For eksempel er det umulig å taue en bil med automatgir, men det er uønsket å taue en bil med injektor. For ikke å lete etter en giver for å tenne en sigarett, noe bileiere er ekstremt motvillige til, er det nyttig å ha en batterilader i garasjen, som lar deg raskt og trygt starte motoren i enhver frost og i alle tilstander til det originale batteriet.

Lader startenhet for bilbatteri har en kompakt størrelse og høy effektivitet, så ved eventuelle problemer med batteriet blir det det beste alternativet starter motoren. For å få det til å fungere trenger du bare stikkontakt. Det er enkelt å bruke en bærbar lader for et bilbatteri - bare koble den positive ledningen til den tilsvarende terminalen på batteriet, og den negative ledningen til jord, nærmere starteren. Etter å ha slått på ROM-en kan du enkelt starte motoren, selv om batteriet er veldig "svak".

ROM - kjøp eller lag den selv

Med alle fordelene med fabrikkproduserte enheter har de fortsatt noen ulemper. Disse inkluderer først og fremst de høye kostnadene kraftige enheter, og de som er billigere har ofte også lav effekt, og for vinterdrift de passer ikke godt. Som en vei ut av denne vanskeligheten, kan du vurdere alternativet håndlaget startlader for batteriet, som ikke krever spesialkunnskap innen radioelektronikk.

Selvfølgelig er det et åpenbart pluss - dette er kombinasjonen av en start- og ladeenhet i et enkelt hus. Men hvis du har en egen "lader" for batteriet, er det ganske tilrådelig å lage en lade- og startenhet for batteriet med egne hender. For å lage en enkel, men ganske kraftig startenhet, trenger du en transformator og et par dioder. Estimert kraft til den opprettede enheten må være minst 1,4 kW- dette er nok til å starte motoren med nesten null batterilading. ROM-kretsen er ekstremt enkel, men fra år til år hjelper enheter satt sammen på denne måten seriøst mange bilentusiaster.

Før du monterer denne startenheten, bør du forberede en tilstrekkelig lang strømkabel.

Råd! For det er det optimalt å bruke 2x2,5 kobbertråd - et mindre tverrsnitt er uønsket.

For å sikre brukervennlighet kan du installere bryter S1, men den må tåle en belastning på minst 10A.

Utgangsparametere er viktige indikatorer for pålitelig drift

Diagrammet ovenfor for en lade- og startenhet for et bilbatteri er ganske enkelt, men for å lage en effektiv enhet er det nødvendig å beregne utgangsparametrene nøye - dette vil sikre enkel start og vil ikke skade selve batteriet. Når du prøver å starte, "spiser" motoren ganske mye energi - minst 100 A, med en spenning på opptil 14 V. Følgelig må kraften til transformatoren være minst 1400 W. En lade- og startanordning for et bilbatteri med denne effekten vil enkelt starte motoren uten batteri i det hele tatt.

Selvfølgelig erstatter ikke en bærbar batterilader og startstarter, selv med slik kraft, et batteri, som fortsatt er nødvendig når du starter. Starteren kan forbruke opptil 200 A ved start, og deler av denne kraften vil bli levert av batteriet, selv om den ikke er fulladet. Etter vellykket spinning av veivakselen faller energiforbruket til starteren med nesten halvparten, og startenheten kan takle denne oppgaven på egen hånd. Forresten, startladere kjøpt i en butikk gir ikke mer enn halvparten av denne kraften, og med et sterkt utladet batteri vil de rett og slett ikke takle oppgaven med å starte motoren.

Tverrsnittet av kjernen som brukes i dette designet er 36 cm2. Tråden som brukes til primærviklingen må ha et tverrsnitt på minst 2 mm 2. Det ville vært flott om en transformator med slike egenskaper ble fabrikklaget. Den originale sekundærviklingen må fjernes og erstattes med en selvviklet. I dette tilfellet brukes en banal seleksjonsmetode. Etter at for eksempel 10 omdreininger er viklet, kobles transformatoren til nettverket og den resulterende spenningen måles.

Den må deles på antall omdreininger som allerede er gjort uavhengig, det vil si 10 - spenningen på hver sving oppnås. Deretter må du dele 12 med den resulterende spenningen, resultatet er det nødvendige antall omdreininger på hver arm. For sekundærvikling, kobbertråd inn isolasjon av høy kvalitetmed et tverrsnitt på minst 10 mm 2. Etter å ha fullført arbeidet med å lage sekundærviklingen, kobles dioder til, som for eksempel kan tas fra en gammel sveisemaskin. Hvis alt arbeidet er utført riktig, vil kontrollstrømmålingen i den hjemmelagde ROM-en ikke overstige 13,8 V.

Hvordan forhindre kritisk batteriutladning

Til tross for at lade- og startenhetskretsene for batterier ikke er kompliserte selvmontering, er det bedre å prøve å unngå bruk av startladere. For å gjøre dette krever ethvert batteri, fra det øyeblikket det settes i drift, konstant vedlikehold. Det er verdt å merke seg at alle prosedyrene som utføres ikke er kompliserte og enkelt kan utføres uavhengig:

Minst 6 ganger i året bør du måle spenningen på batteriet med et multimeter;
Overvåk elektrolyttnivået 3-4 ganger i året;
lade batteriet helt opp i en spesiell lader;
kontrollere elektrolytttettheten - den viktigste indikatoren, som i stor grad bestemmer ytelsen til batteriet.

Alle disse aktivitetene bør være regelmessige, noe som alltid vil tillate deg å være trygg på ditt eget batteri. For å gjennomføre testene du trenger minimumsmengde"utstyr":

For å justere nivået i tide, trenger du også destillert vann, som legges til glassene når det er mangel på løsning, og en konsentrert elektrolytt, brukt når tettheten faller under den beregnede verdien for en bestemt region.

De enkleste beregningene viser at for at startanordningen skal fungere effektivt når den er koblet parallelt med batteriet, må den gi en strøm på minst 100 A ved en spenning på 10...14 V. I dette tilfellet er merkeeffekten av T1-nettverkstransformatoren som brukes (fig. 1) må være minst 800 W. Som kjent avhenger den nominelle driftseffekten til en transformator av tverrsnittsarealet til den magnetiske kjernen (jernet) ved plasseringen av viklingene.

Selve startenhetskretsen er ganske enkel, men krever riktig produksjon av en nettverkstransformator. Det er praktisk å bruke ringformet jern fra hvilken som helst LATRA - dette resulterer i minimale dimensjoner og vekt på enheten. Omkretsen av jerntverrsnittet kan være fra 230 til 280 mm (for ulike typer Autotransformatorer er forskjellige).

Før vi vikler viklingene, er det nødvendig å runde av de skarpe kantene på kantene av magnetkretsen med en fil, hvoretter vi pakker den med lakkert klut eller glassfiber.

Den primære viklingen til transformatoren inneholder omtrent 260...290 omdreininger av PEV-2-tråd med en diameter på 1,5...2,0 mm (tråden kan være av hvilken som helst type med lakkisolasjon). Viklingen er jevnt fordelt i tre lag, med mellomlagsisolasjon. Etter fullføring av primærviklingen må transformatoren kobles til nettverket og tomgangsstrømmen skal måles. Den skal være 200...380 mA. I dette tilfellet vil det være optimale forhold transformasjon av kraft til sekundærkretsen. Hvis strømmen er mindre, må en del av svingene spole tilbake hvis flere, må den spoles tilbake til den angitte verdien er oppnådd. Det bør tas i betraktning at forholdet mellom den induktive reaktansen (og derfor strømmen i primærviklingen) og antall omdreininger er kvadratisk - selv en liten endring i antall omdreininger vil føre til en betydelig endring i primærviklingen. nåværende.

Det skal ikke være oppvarming når transformatoren er i hvilemodus. Oppvarming av viklingen indikerer tilstedeværelsen av interturn kortslutninger eller pressing og kortslutning av en del av viklingen gjennom magnetkjernen. I dette tilfellet må viklingen gjøres på nytt.

Sekundærviklingen er viklet med isolert strand kobbertråd med et tverrsnitt på minst 6 kvadratmeter. mm (for eksempel PVKV-type med gummiisolasjon) og inneholder to viklinger på 15...18 omdreininger. Sekundærviklingene er viklet samtidig (med to ledninger), noe som gjør det enkelt å oppnå deres symmetri - samme spenning i begge viklingene, som skal være i området 12...13,8 V ved nominell nettspenning 220 V. Det er bedre å måle spenningen i sekundærviklingen ved hjelp av en belastningsmotstand med en motstand på 5...10 Ohm midlertidig koblet til terminalene X2, X3.

Tilkoblingen av likeretterdioder vist i diagrammet lar deg bruke metallelementer huset til startenheten, ikke bare for festedioder, men også som en kjøleribbe uten dielektriske avstandsstykker (“pluss” av dioden er koblet til festemutteren).

For å koble startenheten parallelt med batteriet, må tilkoblingsledningene være isolerte og flerkjernede (fortrinnsvis kobber), med et tverrsnitt på minst 10 kvadratmeter. mm (ikke å forveksle med diameter). Ved endene av ledningen, etter fortinning, loddes tilkoblingssko.