Устройство стартера автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания имеет особенность: мотор не запускается мгновенно. Сначала в действие приводятся устройства и механизмы, создается необходимое давление в цилиндрах двигателя, начинает работать электрическое оборудование. Чтобы произвести эти действия, чтобы завести ДВС, нужен стартер, который запускает моховик, передающий движение на коленчатый вал.

Немного истории

Стартер изобрел инженер Карл Бенц в 1899 году, назвав его электрическим пускателем. Этот прибор был еще очень «сырым», поэтому не привлек внимания производителей автомобилей. Через пару десятков лет изобретатель из Огайо Чарльз Кеттеринг, работающий в компании Delco Products, модернизировал пускатель Бенца. Новое устройство было техническим прорывом для того периода времени. Изобретение и другие заслуги в дальнейшем принесли ему должность Президента компании General Motors.

Устройство механизма

Стартерный механизм выглядит как два соединенных между собой цилиндра. Выпускается эта запчасть разных размеров. В стартере маленького размера предусмотрены следующие запчасти:

• площадка контактная или пятак, отвечающая за замыкание цепи;
• реле, передающее движение на сток вилки;
• вилка стартера, соединенная со штоком.

Устройство большого размера содержит:

• подшипник, фиксирующий вал шестерни;
• бендикс: муфта, соединяющая моховик и стартер;
• шестерня бендикса, передающая вращательный момент на моховик;
• обмотка, формирующая электрическое поле;
• якорь или ротор;
• щетки, передающие электрический ток стартеру.

Стартер иногда называют электрическим мотором: его главные компоненты ротор и статор.

Этапы работы стартера

Стартер начинает работу, когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания.

1. Электроток воздействует на реле.
2. Контактная площадка и вилка начинают вращение.
3. Площадка замыкает электроцепь.
4. Ток проходит к обмотке стартера.
5. Вилка воздействует на бендикс.
6. Якорь начинает производить вращательные движения.
7. Через бендикс вращательный момент передается на двигатель.
8. Запускается двигатель.
9. Топливо воспламеняется в цилиндрах, которые воздействуют на коленчатый вал.
10. Значение вращательного момента возрастает во много раз.
11. Бендикс перестает работать, чтобы не перегрузить стартер.

Функция стартера исчерпана, когда шофер отпускает ключ.

Разновидности стартеров

Стартеры, которые выпускают в наше время, больше не оснащаются обмоткой, ей на смену пришли магниты. Применение магнитов позволило изменить конфигурацию устройств, они стали компактнее. Стартеры разделяют на два вида: редукторные и простые. Принцип действия обоих стартеров схож. Разница в том, что в редукторном механизме вращательный момент переносится от якоря в редуктор планетарного типа. В задачи редуктора входит преобразование вращательного момента и передача его на бендикс.

Редукторный стартер обладает преимуществами: потребляет немного электроэнергии, его КПД выше, чем в простом стартере. Кроме того, он имеет небольшие размеры, способен запустить двигатель даже при самом низком заряде аккумуляторной батареи.

Какие могут быть поломки?

Поломки механизма условно разделяют на механические и электронные. К последним относят стирание щеток, обрывы электроцепей и короткие замыкания в реле. В ряду механических неисправностей отмечают поломку подшипников и втулок, залипание пятаков на контактах. Щетки и реле не подлежат ремонту, нужно устанавливать новые детали. Остальные элементы можно отремонтировать, предварительно проведя диагностику с помощью автомобильного сканера.

Принцип работы стартера автомобиля: устройство, схема и назначение

Опубликовано: 25.05.2022

Пусковое устройство автомобиля представляет собой механизм, использующий электродвигатель для проворачивания двигателя таким образом, чтобы он мог запуститься. Принцип работы стартера простыми словами в статье.

 

Содержание

1. Принцип работы пускового устройства автомобиля
2. Описание схемы и ее назначения
3. Реле стартера и как оно работает
4. Соленоид и как он работает
5. Аккумулятор и как он работает
6. Принцип работы стартера простыми словами

Принцип работы пускового устройства автомобиля

Автомобильный стартер – это устройство, которое запускает двигатель автомобиля. Стартер питается от автомобильного аккумулятора и проворачивает двигатель с помощью зубчатого колеса, зацепляющегося с зубчатым венцом на маховике.

 

На стартер также установлен соленоид, который срабатывает при повороте ключа в замке зажигания.

Это посылает ток на стартер, и он начинает вращаться.

Все это приводит к вращению шестерни, которая, в свою очередь, вращает двигатель.

 

Описание схемы и ее назначения

Система запуска автомобиля обычно состоит из двигателя, редуктора, электромагнитного переключателя и аккумулятора. Когда ключ поворачивается в замке зажигания, стартер проворачивает двигатель, позволяя ему запуститься.

Стартерная система также отвечает за отсоединение двигателя от приводного вала, когда автомобиль заглушен.

 

Реле стартера и как оно работает

Реле стартера — это электрическое устройство, которое используется для запуска двигателя внутреннего сгорания. Реле стартера получает питание от аккумулятора и использует его для включения стартера.

Затем стартер проворачивает двигатель, который запускает его. Реле стартера обычно расположено на двигателе или рядом с ним и соединено с аккумуляторной батареей проводом повышенной прочности.

 

Соленоид и как он работает

 

Соленоид представляет собой электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Он состоит из якоря и катушки. Когда на катушку подается напряжение, якорь притягивается к катушке.

Это можно использовать для размыкания или замыкания переключателя, как в автомобильном стартере.

 

Антон Вадимович Слесарчук

Автомеханик, стаж 26 лет

Соленоид также используется в реле и приводах. В реле соленоид используется для размыкания и замыкания переключателя.

Этот переключатель можно использовать для включения или выключения устройства, например, света.

В приводе соленоид используется для перемещения чего-либо, например клапана. 

 

Аккумулятор и как он работает

 

В автомобиле аккумулятор запускает двигатель. Он состоит из свинцовых пластин и серной кислоты.

Когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, переключатель посылает электричество от аккумулятора к стартеру. Стартер имеет небольшой электродвигатель, который проворачивает двигатель.

 

Принцип работы стартера простыми словами

Стартер – это устройство, которое используется для запуска двигателя внутреннего сгорания. Типичный стартер имеет небольшой электродвигатель, который проворачивает двигатель на высокой скорости.

Это позволяет топливно-воздушной смеси поступать в цилиндры и воспламеняться.

 

Стартер также включает в себя редуктор, увеличивающий крутящий момент двигателя. Это позволяет стартеру провернуть тяжелый двигатель.

 

В целом пусковое устройство автомобиля представляет собой механизм, используемый для запуска двигателя.

 

 

Как вам статья?

Различные типы электрических стартеров

Многие типы электрических стартеров

Магазинные стартеры

Стартер

— это устройство, которое управляет использованием электроэнергии для оборудования, обычно двигателя. Как следует из названия, стартеры «запускают» двигатели. Они также могут остановить их, обратить вспять и защитить. Пускатели состоят из двух строительных блоков: контакторов и защиты от перегрузки.

1. Контакторы управляют подачей электрического тока на двигатель. Их функция состоит в многократном установлении и прерывании электрическая силовая цепь.
2. Защита от перегрузки защищает двигатели от чрезмерного потребления тока, перегрева и буквально «выгорания».

Стартер включает или выключает электродвигатель или электрическое оборудование, управляемое двигателем, обеспечивая при этом защиту от перегрузки. Стартеры представляют собой еще одну эволюцию в приложениях управления двигателем. Двумя основными типами пускателей являются ручные пускатели и магнитные пускатели переменного тока, широко известные как пускатели двигателей.

Ручной пускатель

Ручной пускатель, подобный изображенному выше, имеет ключевое переключение

переключающие элементы, требующие ручного управления. Обратите внимание на зеленый переключатель

на ручном пускателе выше.

Ручной стартер управляется вручную. Управление ручным пускателем довольно простое и понятное: кнопка или тумблер (установленный непосредственно на пускателе) нажимаются для запуска или остановки подключенного электрооборудования. Механические связи от кнопок или тумблера заставляют контакты размыкаться и замыкаться, запуская и останавливая двигатель. Часто ручной пускатель является лучшим выбором для приложения, поскольку он предлагает:

• Компактный физический размер
• Корпуса на выбор
• Низкая начальная стоимость
• Защита двигателя от перегрузки
• Безопасная и экономичная эксплуатация

Защита от низкого напряжения (LVP), которая предотвращает автоматический перезапуск оборудования после сбоя питания, обычно невозможна при ручном пускателе. Это означает, что при отключении питания контакты питания остаются замкнутыми (тумблер или кнопка в положении ON). Когда питание восстанавливается, двигатель автоматически перезапускается. В зависимости от приложения это может создать опасную ситуацию. Из-за этой особенности ручные пускатели обычно используются при небольших нагрузках, где не требуется защита от низкого напряжения.

Магнитный пускатель двигателя

Другим основным типом пускателя является магнитный пускатель двигателя переменного тока.

Эти пускатели широко используются, и часто термин «стартер двигателя» используется в отношении магнитного пускателя двигателя переменного тока. Пускатели двигателей предлагают некоторые дополнительные возможности, недоступные в ручном пускателе, в первую очередь дистанционное и автоматическое управление. Другими словами, магнитный пускатель двигателя переменного тока удаляет оператора из непосредственной зоны. Как и магнитные контакторы, работа пускателя электродвигателя зависит от магнитов и магнетизма. Эти дополнительные возможности частично обусловлены электромагнитным управлением пускателей двигателей и схемой управления.

Магнитная схема пускателя двигателя

Пускатель двигателя имеет две цепи: цепь питания и цепь управления . Цепь питания проходит от линии к двигателю. Электричество проходит через контакты пускателя, реле перегрузки и выходит на двигатель. Силовые (основные) контакты проводят ток двигателя.

Цепь управления управляет контактором (вкл./выкл.). Контакты, которые прерывают или пропускают основной ток к двигателю, управляются путем размыкания или замыкания контактов в цепи управления. Цепь управления подает питание на катушку, создавая электромагнитное поле, которое замыкает силовые контакты, тем самым подключая двигатель к сети. Схема управления делает возможным дистанционное управление.

Схема управления может получать питание одним из двух способов. Если цепь управления получает питание от того же источника, что и двигатель, это называется Common Control .

Другой тип — Отдельное управление . Это самая распространенная форма контроля. В этом случае схема управления получает питание от отдельного источника, напряжение которого обычно ниже, чем у источника питания двигателя.

Кроме того, есть два способа подключения цепи управления. Один распространенный метод подключения цепи управления известен как двухпроводная схема.

В нем используется пилотное устройство с постоянным контактом, такое как термостат, поплавковый выключатель или датчик присутствия. Эта схема обеспечивает автоматическую работу (старт-стоп) нагрузки.

Другим распространенным методом подключения цепи управления является трехпроводное управление. Он использует пилотные устройства с мгновенным контактом и контакт цепи удержания. Контакт удерживающей цепи обычно является вспомогательным контактом на пускателе или контакторе. Если питание прерывается, цепь должна быть перезапущена оператором или другой логикой.

Магнитные пускатели двигателей, подобные изображенному выше, способны работать без ручного вмешательство. Таким образом, оператор по-прежнему способен запуск двигателя, однако, из удаленного места.

Характеристики пускателя двигателя

Все пускатели двигателей имеют следующие общие функции управления мощностью:

1. Номинальный ток (ампер) или мощность (л. с.)
2. Дистанционное управление ВКЛ/ВЫКЛ
3. Защита двигателя от перегрузки
4. Пуск и остановка (электрический ресурс)
5. Включение и отключение (быстрый ток включения и отключения)

Разновидности пускателей двигателей

Четыре конкретных разновидности пускателей электродвигателей: кросс-линейный, реверсивный пускатель, многоскоростной пускатель и пускатель с пониженным напряжением.

• Межлинейный пускатель или Полновольтный нереверсивный (FVNR) — наиболее часто используемый пускатель общего назначения. Этот стартер подключает поступающую мощность непосредственно к двигателю. Его можно использовать в любом приложении, где двигатель работает только в одном направлении, только с одной скоростью, а пуск двигателя непосредственно через линию не создает «провалов» в электроснабжении.
• Реверсивный пускатель или Реверсивное устройство полного напряжения (FVR) реверсирует двигатель, меняя местами любые два провода к двигателю. Это достигается с помощью двух контакторов и одного реле перегрузки. Один контактор для прямого направления, а другой для обратного. Он имеет как механически, так и электрически сблокированные наборы контакторов.
• Многоскоростной пускатель предназначен для работы при постоянной частоте и напряжении. Есть два способа изменить скорость двигателя переменного тока: изменить частоту тока, подаваемого на двигатель, или использовать двигатель с обмотками, которые могут быть пересоединены для формирования различного числа полюсов. Многоскоростной стартер использует последний вариант для изменения скорости.
• Пускатель пониженного напряжения (RVS) используется в приложениях, которые обычно включают двигатели большой мощности. Двумя основными причинами использования пускателя с пониженным напряжением являются снижение пускового тока и ограничение выходного крутящего момента и механического воздействия на нагрузку.

  Энергетические компании часто не допустят такого внезапного роста спроса на электроэнергию. Пускатель с пониженным напряжением решает эту проблему пускового тока, позволяя двигателю набирать скорость меньшими шагами, потребляя меньшие приращения тока. Этот стартер не является регулятором скорости. Это уменьшает удар, передаваемый на нагрузку только при запуске.

На изображении выше представлена ​​схема реверсивного стартера. Реверсивный магнитный пускатель двигателя включает в себя пускатель прямого и обратного хода как часть узла.

Начальный видео обзор

(назад к пускателям)

Типы пускателей электродвигателей. Руководство по покупке Томаса

Пускатели электродвигателей представляют собой электромеханические устройства, обеспечивающие пуск и останов электродвигателей с помощью ручных или автоматических переключателей и обеспечивающие защиту двигателя от перегрузки. схемы. Ключевые характеристики включают предполагаемое применение, тип пускателя, электрические характеристики, включая количество фаз, ток, напряжение и номинальную мощность, а также характеристики. Пускатели двигателей используются везде, где работают электродвигатели мощностью более определенной лошадиной силы. Существует несколько типов пускателей, в том числе ручные, магнитные, с плавным пуском, многоскоростные и с полным напряжением. Некоторые пускатели двигателей также имеют функцию реверса, а также функции управления крутящим моментом и толчкового режима. Большинство из них также имеют стандартные монтажные конфигурации, обозначенные в размерах NEMA.

Пример нескольких пускателей двигателей на монтажной панели.

Изображение предоставлено: AndyPositive/Shutterstock.com

 

Модели и типы пускателей двигателей

Руководство

Ручные пускатели двигателей используются в так называемых приложениях полного напряжения, подключенных к сети, для однофазных и трехфазных двигателей малых и средних размеров. Ручной пускатель двигателя, состоящий из выключателя и реле перегрузки, обычно не обеспечивает отключения питания двигателя в случае прерывания питания, что может быть полезно для небольших насосов, вентиляторов и т. д., поскольку они возобновляют работу после восстановление власти. Ручные пускатели двигателей с защитой от пониженного напряжения обеспечивают средства обесточивания цепи пускателя после отключения питания и, следовательно, используются для конвейеров и т. д., где существует опасность автоматического перезапуска как для оборудования, так и для персонала. Ручные пускатели двигателей с защитой от пониженного напряжения используются на станках, деревообрабатывающем оборудовании и т. д., где требования безопасности требуют отключения двигателя после сбоя питания. Ручные пускатели двигателей доступны в конфигурациях NEMA и IEC, а также в стандартных размерах.

Магнитный

Магнитные пускатели электродвигателей полагаются на электромагниты для замыкания и удержания контакторов, а не на механическую фиксацию выключателей включения/выключения, как в ручных пускателях. Они используются в сетевых приложениях и в качестве пускателей пониженного напряжения для однофазных и трехфазных двигателей. Магнитные пускатели электродвигателей, в которых используются управляющие устройства мгновенного действия (переключатели, реле и т. д.), требуют перезапуска после отключения питания или низкого напряжения, вызывающих отключение контактора. Магнитные пускатели двигателей также могут быть подключены для автоматического перезапуска двигателей, если этого требует приложение, например, удаленный насос. Магнитные пускатели двигателей доступны в конфигурациях NEMA и IEC и стандартных размеров.

Реверс

Реверсивные пускатели содержат два набора контакторов, которые обеспечивают реверсивные выводы двигателей, позволяя им вращаться в любом направлении. Реверсивные пускатели обычно обеспечивают как электрическую, так и механическую блокировки, которые предотвращают одновременное замыкание обоих наборов контактов. Они доступны в стандартных размерах NEMA.

Мягкий

Устройства плавного пуска вводят цифровое управление в электромеханические пускатели и позволяют последовательно доводить двигатели до скорости, чтобы предотвратить повреждение трансмиссии, продуктов и т. д., а также избежать перегрузки службы распределения электроэнергии, вызванной высоким пусковым током среды и большие двигатели, запускаемые при полном напряжении.

Комбинация

Комбинированные пускатели, как правило, представляют собой устройства в корпусе, которые включают в себя разъединители и защиту от короткого замыкания (в виде предохранителей или автоматических выключателей) вместе с компонентами пускателя двигателя

Приложения и отрасли

Пускатели электродвигателей представляют собой электрические устройства специального назначения, предназначенные для управления высоким электрическим током, который потребляют двигатели на мгновение, когда они запускаются из состояния покоя, при этом защищая двигатели от чрезмерного нагрева при перегрузках во время нормальной работы. Пусковой ток может быть в несколько раз больше, чем потребляет двигатель при его рабочей скорости. Если бы использовался только предохранитель или автоматический выключатель, это устройство перегорало бы или срабатывало при каждом запуске.

Вместо этого в двигателях используются тепловые или магнитные реле перегрузки для введения временной задержки во время запуска, когда двигатель подвергается воздействию высокого «пускового» тока. Если бы двигатель заклинил — так называемый сценарий с заблокированным ротором — он бы непрерывно потреблял такой же пусковой ток. В этом случае реле перегрузки будут нагреваться сверх времени, отведенного для нормальных мгновенных уровней пуска, и отключат выключатель или контактор и, следовательно, двигатель.

Пускатели двигателей

доступны в открытой конфигурации, которые устанавливаются в панели управления, или они могут быть автономными блоками с собственными корпусами, сертифицированными NEMA или IEC. Стандартные размеры NEMA варьируются от 00 до 9.для покрытия диапазона размеров двигателей, начиная с 1,5 л.с. и заканчивая 900 л.с.

Соображения

Ручные пускатели двигателей ограничены размером двигателя, который они могут запускать, начиная с дробных уровней л. с. и обычно увеличивая до максимума 10-15 л.с., в зависимости от напряжения. Они, как правило, используются с оборудованием, которое запускается нечасто или работает непрерывно с небольшим количеством остановок. Помимо этого, спецификаторы должны рассмотреть возможность использования магнитных пускателей или даже устройств плавного пуска. Особые случаи, такие как реверсивное или многоскоростное обслуживание, решаются с помощью стилей для конкретных приложений. Другие факторы, помимо размера двигателя и напряжения, включают взрывозащиту, класс защиты корпуса, защиту предохранителем или прерывателем и т. д.

Большинство производителей стартеров предлагают продукты, соответствующие рейтингам NEMA и IEC. Стартеры NEMA, как правило, больше и дороже, чем стартеры IEC, но могут быть указаны только на основе мощности и напряжения, тогда как спецификации стартеров IEC более точно настроены. См. ссылку ниже для обсуждения. Как правило, североамериканские инженеры-конструкторы указывают применимость NEMA или IEC, а для новых закупок спецификаторы могут выбирать из соответствующих предложений поставщиков в этих двух диапазонах. Машиностроители в Северной Америке часто используют пускатели IEC в своих панелях управления из-за их способности более точно настраивать пускатели в зависимости от применения, что обусловлено более сложными критериями выбора IEC.

При выборе комбинированного пускателя разработчики, как правило, выбирают конфигурацию корпуса, реле пускателя и перегрузки соответствующего размера, управляющие напряжения, варианты связи и соответствующие контрольные устройства (лампы, аварийные остановы, переключатели ручного/выключения/автоматического выбора, нажимные выключатели, и т. д.). Спецификаторы также могут выбирать между защитой от короткого замыкания с предохранителем и автоматическим выключателем. Многие производители имеют в наличии стандартные устройства, которые можно быстро доставить.

Устройства плавного пуска больше похожи на приводы двигателей переменного тока, чем на традиционные пускатели, поскольку в них используется твердотельная электроника для управления пусковыми токами. Часто их можно запрограммировать на управление разгоном двигателя. Их можно заказать в виде открытых или закрытых блоков.

Важные атрибуты

Промышленные стандарты/сертификация

Выбор NEMA или IEC сузит выбор среди этих двух организаций по стандартизации.

Типы пускателей

Выбор среди этих различных вариантов, как описано выше, сузит поле до конкретных типов пускателей, т. е. полного напряжения, ручного и т. д.

Начальный размер NEMA

Пускатели

NEMA упорядочены по размеру в зависимости от напряжения и мощности двигателя. Процесс выбора пускателей IEC более сложен, поэтому простого подхода «размер по количеству» не существует.

Особенности

Элементы пускателей включают корпуса, вспомогательные контакты, взрывозащищенные корпуса и т. д.  

Связанные категории товаров

• Двигатели см. в нашем Руководстве по покупке двигателей.
• Контроллеры двигателей и приводы см. наше Руководство по покупке контроллеров двигателей и приводов.
• Автоматические выключатели представляют собой электромеханические устройства, обычно устанавливаемые в электрических шкафах и используемые для защиты электрических цепей от перегрузок.
• Реле защиты — это электромеханические переключатели, используемые для защиты различных устройств от перегрузок по напряжению, току или тепловым перегрузкам.
• Электрические предохранители — это устройства, которые ограничивают протекание тока через электрические цепи путем «размыкания» при заданных уровнях тока, таким образом прерывая поток электричества .
• Электрические контакторы представляют собой электронные или электромеханические устройства, используемые для переключения электрических нагрузок.
• Реле защиты — это электромеханические переключатели, используемые для защиты различных устройств от перегрузок по напряжению, току или тепловым перегрузкам.