Пусковой ток электродвигателя

Что такое пусковой ток автомобильного аккумулятора

Моторы различной мощности и видов используемого топлива требуют разных усилий для запуска. Усилия создаются автомобильным стартером, который получает на обмотку электрический ток определенной величины, необходимой для запуска ДВС. Именно он называется пусковым или стартовым.

Величина электротоков генерируется батареей. Генерация происходит от стационарного зарядного устройства или генератора во время работы двигателя. Необходимо отметить, что зарядка и подзарядка требуют некоторого времени, которое зависит от степени разряда АКБ.

Сила стартового тока складывается из суммы токов «банок». Конструкция классических АКБ традиционно состоит из шести банок. Количество заряженных пластин в «банках» создает соответствующую емкость АКБ. Соответственно, чем большая емкость требуется по техническим условиям, тем больше количество электродов в «банке».

Постараемся ответить другими словами на вопрос, что такое пусковой ток аккумуляторной батареи — это максимальное электрическое усилие, отдаваемое батареей за короткие промежутки времени.

В технических требованиях к электрическим параметрам установлено, что батарею, с температурой электролита -18 0 C необходимо разрядить до заявленного значения I_хп. По истечении 10 с, минимальное напряжение не может быть меньше 7,5 В. Общее время разряда током 0,6(I_хп) A не может быть меньше 90 с или 150 с (зависит от назначения источника питания). Для каждого типа источника изготовителем устанавливается определенная величина I_хп.

Ток холодной прокрутки обеспечивает запуск двигателя в мороз.

Что влияет на показатели пускового тока

Водители нередко считают, что определенной емкости соответствует тот или иной показатель пускового тока. Это не так.

При анализе аккумуляторных батарей с единым значением емкости, которые произведены в разных странах — выявляется такая особенность, как значительное различие в цифрах ПТ. Причем разница может превышать 35%! С чем это связано?

Ответ однозначен: причина различия кроется в применяемых технологиях. Вот список основных нюансов:

1. Увеличенное количество пластин. Если сравнить одинаковые по размеру корпуса, то лучшие показатели по ПТ будут у АКБ с большим числом пластин;

2. Использование чистого (или, по-другому, очищенного) свинца. Если он входит в состав (пусть и традиционных) кислотных батарей, это будет способствовать более быстрой зарядке. Озвученное относится и к разрядке. Следовательно, пусковые показатели будут лучше;

3. Повышенная пористость плюсовых пластин. Это приводит к накапливанию большего заряда;

4. Степень испарения электролита, которая напрямую зависит от уровня герметичности корпуса. Запаянные и герметичные АКБ исключают возможность испарения. Благодаря этому, в батарее сохраняется требуемый уровень, а пластины не оголяются;

5. Разница в количестве залитого электролита.

Отдельно стоит выделить применение инноваций. Если анализировать новейшие технологии, то лидерами по показателю отдачи ПТ будут аккумуляторы GEL и конечно, AGM. В данных АКБ показатели доходят до тысячи ампер в интервале 30 секунд. Это значительно больше (а именно в 3, иногда и в 4 раза) традиционных кислотных аналогов.

Но если смотреть объективно (и учитывать основной вывод нашей статьи), такие показатели нужны только для очень мощных джипов или скоростных премиальных авто с запредельными показателями лошадиных сил. Для средних авто покупка аккумуляторов даже в районе 500 (а тем более выше) Ампер — не имеет смысла: лишние амперы и снижение срока службы АКБ. К тому же, подобные батареи значительно дороже, что не оправдано.

Существует и такое понятие, как увязка со статусом: ведущие производители заявляют о гарантированном качестве (что далеко не всегда соответствует реальности). Зато это всегда сопровождается наценкой за бренд!

Большой пусковой ток

Большой пусковой ток опасен как для машины, так и для приемника механической энергии, находящегося на валу двигателя. При большом токе обмотка якоря машины нагревается и образуется интенсивное искрение под щетками, вследствие которого коллектор может выйти из строя. На валу двигателя создаются механические удары, так как при большом токе вращающий момент будет также большим.
 

Большой пусковой ток нежелателен как для двигателя, так и для источника тока, от которого двигатель получает энергию. Большой пусковой ток приводит к резкому повышению температуры обмоток двигателя, что может вызвать преждевременное старение изоляции обмоток. В сети при больших токах напряжение понижается, что влияет на работу других приемников энергии, включенных в эту же сеть. Поэтому прямой пуск двигателя непосредственным включением его в сеть допускается только в том случае, когда мощность двигателя намного меньше мощности источника тока, питающего сеть. Если мощность двигателя соизмерима с мощностью источника тока, то необходимо уменьшить ток, потребляемый этим двигателем при пуске в ход.
 

Большой пусковой ток может быть недопустим для сети, питающей асинхронный двигатель, и для самого двигателя.
 

Большой пусковой ток может быть недопустим для сети, питающей асинхронный двигатель, и для самого двигателя.
 

Большой пусковой ток опасен и недопустим. Поэтому на время пуска двигателя последовательно с якорем включается пусковой реостат.
 

Большой пусковой ток нежелателен как для двигателя, так и для источника тока, от которого двигатель получает энергию.
 

Большой пусковой ток является опасным как для машины, так и для приемника механической энергии, находящегося на валу двигателя. При большом токе нагревается обмотка якоря машины и образуется интенсивное искрение под щетками, вследствие которого коллектор может выйти из строя. На валу двигателя создаются механические удары, так как при большом токе вращающий момент будет также большим.
 

Большой пусковой ток ограничивает допустимое число пусков ( включений) двигателя в час. При большом числе включений в час даже мало загруженный в установившемся режиме двигатель из-за больших пусковых токов может перегреться и выйти из строя.
 

Большой пусковой ток нежелателен как для двигателя, так и для источника тока, от которого двигатель получает энергию. При частых пусках большой пусковой ток приводит к резкому повышению температуры обмоток двигателя, что может вызвать преждевременное старение их изоляции. Кроме того, в сети при этом происходит значительная потеря напряжения, что оказывает влияние на работу других приемников энергии, включенных в эту же сеть.
 

Большой пусковой ток является опасным как для машины, так и для приемника механической энергии, находящегося на валу двигателя. При большом токе происходит нагрев обмотки якоря, машины и образуется интенсивное искрение под щетками, вследствие которого коллектор может выйти из строя. На валу двигателя создаются механические удары, так как при большом токе вращающий момент будет также большим.
 

Большой пусковой ток двигателей, вызывающий обычно спад напряжения, при наличии емкостной компенсации приводит к мгновенному росту напряжения. Благодаря этому улучшаются условия пуска двигателей и устраняются перебои в действии других токоприемников сети.
 

Каким должен быть пусковой ток

Токовый уровень для запуска – это крайне важное для правильной эксплуатации аккумулятора понятие. Если вопрос – какой должен быть уровень электролита в аккумуляторе и как его проверить – достаточно прост, то с вопросом определения плотности все

Оно определяет, какой уровень тока нужен будет от аккумулятора для того, чтобы при помощи стартера правильно запустить работу двигателя. Это упрощение понятия, оно не соответствует строгому академическому, но достаточно ясно показывает, о чём идёт речь.

У дизельных двигателей сжатие в моторе выше и для пусковых оборотов тоже нужно более высокое значение. Исходя из этого для дизельных моторов применяют и аккумуляторы заметно большей мощности. При этом ёмкость для дизельной и бензиновой батареи могут быть равными, однако ток запуска в дизельном варианте будет намного значительнее.

При низкой температуре необходимо, чтобы применялись те батареи, имеющие пусковой ток со значениями, превышающими 320 А – для моторов на дизельном топливе и немногим поменьше при бензиновых моторах. У аккумуляторов на дизелях в холода появляются многочисленные неприятности, если они проработали уже сроком более 3-х лет.

Но избавляться от них не имеет смысла, потому что они ещё заметное время могут проработать на бензиновом двигателе. Зима характеризует работу свинцово-кислотного аккумулятора с той стороны, что процесс осаждения кристаллизованного сульфата свинца на пластины электродов происходит активнее, что приводит к падению общей ёмкости аккумулятора.

Чтобы он мог работать при полной мощности, необходимо использовать батареи, у которых токи запуска имеют значение побольше. Если аккумуляторная батарея разряжается сильнее, чем было рассчитано, то стартер может элементарно недополучить от неё необходимой мощности для того, чтобы запустить двигатель.

Для того чтобы решить проблему, придётся запасаться более мощным зарядным устройством, способным быстрее зарядить прибор дома. В случае, когда аккумулятор только один, и он явно «не зимний», нужно тщательно проследить за тем, чтобы уровень электролита в нём был достаточным.

Замеры можно проводить и нагрузочной вилкой для сопротивления, и с помощью ареометра, если аккумулятор обслуживаемый или малообслуживаемый. Вилка сопротивления довольно сильно влияет на аккумулятор и забирает часть заряда, ареометр не влияет никак.

Но его показатели касаются не заряда, а только плотности среды электролита, которую по специальной таблице можно соотнести с уровнем заряда. Зимой нужно поддерживать высокий уровень заряда постоянно. Кроме того, что при холоде падает ёмкость аккумулятора, у него ещё и растёт сопротивление при переходе тока с него в электрическую цепь.

Пусковой ток в маркировке аккумулятора

При выборе аккумулятора следует учитывать такой параметр, как пусковой ток. Поэтому нужно уметь извлекать информацию о нём из маркировки. Маркировка аккумуляторных батарей может различаться в зависимости от стандарта, на который ориентируется производитель. Давайте, рассмотрим основные стандарты.

• Российский стандарт (вышеупомянутый ГОСТ Р 53165-2008). Маркировка имеет вид 6СТ-60 АПЗ. Пусковой ток здесь явно не указывается, но он обязательно присутствует на этикетке аккумулятора рядом со значением ёмкости. Примеры были показаны на изображениях ниже;
• Европейский стандарт (ETN). Пример 555 065 043. Здесь пусковой ток зашифрован в последних трёх цифрах. Эту величину нужно умножить на 10 и получится 430 ампер;
• Немецкий стандарт (DIN). Образец 555 19. В этой маркировка отсутствует обозначение пускового тока. Так, что смотреть нужно на этикетке;
• Азиатский стандарт (JIS). Пример 74B24L. Величина тока холодной прокрутки не указывается, как и в предыдущем случае. Здесь стоит отметить, что у большинства аккумуляторов азиатского производства пусковой ток немного ниже, чем у европейских АКБ аналогичной ёмкости;
• Американский стандарт (SAE J537). Образец маркировки А34650. Пусковой ток указывают 3 последние цифры ─ 650 ампер. Величина выше, чем у европейских АКБ той же ёмкости из-за того, что методика измерений отличается. Примерное соответствие: SAE = 1,7 * DIN (ёмкость батареи до 90 Ач) и SAE = 1,6 * DIN (90─200 Ач).

Выбор аккумулятора для автомобиля, как правило, делается в зависимости от объёма двигателя. В таблице ниже можно посмотреть соответствие ёмкости АКБ и объёма двигателя.

В случае если двигатель дизельный, то стоит взять аккумулятор с ёмкостью на 10─15% больше, чем для бензинового мотора того же объёма.

Статья написана по материалам сайтов: www.1ak-m.ru, www.mrmz.ru, akbinfo.ru.

У каких аккумуляторов большой пусковой ток. Таблица токов АКБ разных технологий изготовления.

Пусковой ток, измеряемый в амперах, зачастую имеет прямую зависимость от емкости аккумулятора, измеряемой в ампер-часах. Чем больше у аккумулятора емкость, тем больше ток она будет выдавать. Но здесь есть 2 подводных камня, это правило действует только при выполнении двух условий:

1. Размер и технология изготовления электродов одинаковая.

Если один аккумулятор изготовлен из пластин, выполненных путем гравитационного литья, а у другого путем штамповки, то пусковой ток у АКБ емксотью 55 А/ч путем штамповки будет превышать ток батареи 60 А/ч изготовленной с применением пластин полученных путем литья. Разница заключается в толщине пластин. Чтобы получить 60 емкость у кальциевых батарей, требуется большее количество пластин, т.к. они тоньше. При этом площадь «съема тока» больше из-за большего количества пластин. Именно поэтому кальциевые батареи выдают существенно больше тока, нежели их братья по емкости выполненные по менее современным технологиям.

1. Габариты пластин одинаковые.

Как мы писали выше, чем больше площадь пластин, тем больше пусковой ток. Это означает, что пусковой ток аккумулятор 75 А/ч может быть больше, чем у 90 А/ч, так там существенно различаются габариты электродов.

Влияние технологии изготовление аккумулятора на пусковой ток:

Какие показатели считаются оптимальными

Показатель напряжения корректно работающей батареи практически неизменен, и равен 12 Вольт. И чем значительнее сила тока, тем выше мощность, которую в состоянии достичь двигатель стартера. Но не нужно гнаться за рекордами. Давайте определим, какой ПТ можно назвать оптимальным.

Пусковой ток — это тот максимум силы тока, который в состоянии отдать аккумулятор, причем, именно в минимальный временной интервал.

Так вот: для запуска двигателя легковой машины среднего класса требуется от 250 до 270 Ампер. Это и есть оптимальное значение ПТ.

Одного, универсального показателя тока не существует. Ведь он зависит от нескольких факторов: в каком климате идет эксплуатация, какова мощность автомобиля, какой тип двигателя.

На юге России ПТ не имеет такого значения, поскольку в условиях повышенных температур масло находится в нужном, жидком состоянии. Прямо противоположна ситуация в северных регионах, где из-за холода вязкость масла возрастает в разы, и требуются повышенные усилия для запуска. А следовательно, и больший пусковой ток.

Считается, что при температуре +5 (плюс-минус несколько градусов) ПТ может не превышать 230 Ампер, и даже быть на 10% меньше!

Оптимальные значения пускового тока — по оценкам экспертов

С учетом того, что бензиновые двигатели потребляют меньше, чем дизельные, в которых выше степень сжатия, можно вывести такую закономерность:

Среднее значение для бензиновых — 260 Ампер.

Среднее число для дизельных — порядка 290 Ампер.

Вот почему можно уверенно говорить о том, что цифра в 300 Ампер будет оптимальной для легкового автомобиля! Данных показателей вполне достаточно.

Стоит ли выбирать АКБ с большим током?

Существует заблуждение, что чем выше пусковой ток батареи, тем лучше. Те, кто так считает, часто попадаются на маркетинговые «ловушки». Многие производители заинтересованы пиарить АКБ с неоправданно мощными показателями и естественно, высокой ценой.

Так стоит ли вообще брать батареи с ПТ 500 Ампер и выше?

Эксперты отвечают: это не целесообразно!

И для такого заявления есть веские аргументы. Ток свыше 300 Ампер уже является излишеством. Какой смысл покупать батареи с огромным запасом, к тому же переплачивая?

Ну и главное: чем выше пусковой ток, тем меньше проработает батарея. Так как срок службы аккумуляторов с завышенным током меньше, чем со средним!

Подумайте сами: если вы купите АКБ с ненужным запасом ПТ сверх достаточного значения, то никак не используете «излишки», и к тому же будете вынуждены чаще менять батарею! То есть, чаще платить за новую.

Что такое пусковой ток и от чего зависит

Пусковой ток ещё называется током холодной прокрутки, что указывает на основное значение этого параметра для машины. Когда двигатель не прогрет, масло в нём находится в более вязком состоянии, поэтому в момент пуска стартер расходует большое количество электричества.

Учитывая крайне низкое сопротивление обмотки электродвигателя для совершения работы по вращению ротора, потребуется подать от аккумулятора электричество большой силы и чем выше ток холодной прокрутки, тем проще будет завести автомобиль.

Мощность электрического тока высчитывается по формуле: P=UI.

В этом выражении P – мощность; U – напряжение; I – сила тока. Напряжение исправного аккумулятора примерно равно 12 Вольт, поэтому, чем больше значение силы тока, тем более высокую мощность сможет развить двигатель стартера. Также следует учитывать тот факт, что в момент запуска электрического двигателя этот параметр всегда выше, чем когда его обороты существенно увеличатся, поэтому автомобильный стартерный аккумулятор должен иметь существенный запас по этому показателю.

Зависит пусковой ток аккумулятора от количества свинцовых пластин. То есть, чем больше площадь как отрицательных, так и положительных электродов, тем более высоким будет ток холодной прокрутки.

Пусковой ток — асинхронный двигатель

Для отстройки от влияния апериодических составляющих пусковых токов асинхронных двигателей защита от междуфазных коротких замыканий, реагирующая на полные токи, ускоряется до 0 1 — 0 15 сек. До такого же времени ускоряется и защита, реагирующая на токи нулевой последовательности для отстройки от токов нулевой последовательности, появляющихся из-за неодновременного включения фаз выключателей. Как правило, ускорение защиты после АПВ сочетается с ускорением защиты на некоторое время при любом дистанционном включении, позволяя осуществлять опробование исправного состояния присоединения без операций по изменении вручную уставок установленной защиты.
 

В этом случае увеличивается также пусковой ток асинхронного двигателя.
 

Почему по мере увеличения скорости вращения уменьшается пусковой ток асинхронного двигателя.
 

Сложность выбора предохранителя заключается в том, что пусковой ток асинхронного двигателя в 5 — 10 раз превышает номинальный и по своей величине приближается к току короткого замыкания. При торможении противо-включением ток может быть еще больше.
 

Для уменьшения колебаний напряжения в маломощных сетях, вызванных значительными пусковыми токами асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, применяется пуск двигателя с ограничивающим сопротивлением или реактором, включенными в цепь статора.
 

Нередко токовая защита с чувствительностью, обеспечивающей ее действие при коротких замыканиях в конце линии, отходящей к потребителю, оказывается не отстроенной от пусковых токов асинхронных двигателей ( буровых механизмов) при их одновременном пуске. Обратное автоматическое включение трансформаторов, отключившихся от перегрузки, дает возможность потребителям немедленно восстановить технологический процесс с соблюдением намеченной заранее очередности пуска.
 

Нередко токовая защита с чувствительностью, обеспечивающей ее действие в случаях коротких замыканий в конце линии, отходящей к потребителю, оказывается не отстроенной от пусковых токов асинхронных двигателей, приводящих в действие буровые механизмы при их одновременном пуске. Обратное АПВ трансформатора, отключившегося от перегрузки, дает возможность потребителям восстановить технологический процесс с соблюдением намеченной заранее очередности пуска.
 

Ом; UBOM, SBOM-соответственно номинальные напряжение, кВ, обмотки высшего напряжения ( 6 — 10 кВ) и мощность, MB-А, трансформатора; & п-кратность пускового тока эквивалентного асинхронного двигателя ( в среднем йп5 5), которым представляется нагрузка трансформатора; 0 75-коэффициент, учитывающий загрузку трансформатора.
 

Важным показателем асинхронного двигателя является величина тока, забираемого из сети во время его запуска. Пусковой ток асинхронного двигателя с фазным ротором значительно меньше, чем у такого же по мощности двигателя с короткозамкнутым ротором.
 

Если аварийный ток короткого замыкания обычного трансформатора может достигать 25 — 30-кратных значений номинального тока, то у асинхронного двигателя ток в неподвижной короткозамкнутой роторной обмотке при подключении сгаторной обмотки под полное ( номинальное) напряжение не превышает обычно 5 — 7-кратных значений номинального тока. Поэтому пусковой ток асинхронного двигателя не является аварийным током.
 

Так как в первоначальный момент пуска под полным налряжзниэи сети ( прямой пуск), когда еще ротор неподвижен после подачи напряжения на обмотку статора, асинхронный двигатель работает в режиме короткого эамыкааия, и поэтому в нем наблюдается бросок пускового токе. Поэтому стремятся уменьшить броски пусковых токов асинхронных двигателей, для этого используются различные способы лусха.
 

Трансформаторные подстанции и сети современных машиностроительных заводов допускают прямой пуск короткозамкнутых электродвигателей этой мощности. По этой причине каких-либо методов ограничения пускового тока асинхронных двигателей металлорежущих станков обычно не применяют.
 

Малые пусковые моменты могут быть недостаточными для трогания привода с места и ускорения; с другой стороны, большие токи статора и ротора резко ограничивают допустимую частоту пусков двигателей. Ниже будут рассмотрены средства для уменьшения чрезмерных пусковых токов асинхронных двигателей и одновременного увеличения пускового момента.
 

Пусковой ток электродвигателя.

Всем кто сталкивался с пуском электродвигателей, знакомо выражение, пусковой ток электродвигателя. При запуске пусковой ток электродвигателя, в зависимости от  мощности и номинальных оборотов, может составлять от 2 до 8 кратного значения.

Все это негативно сказывается на работе других потребителей  работающих в одной линии с данным оборудованием. При таких пусках, которые характеризуются высоким уровнем  потребления реактивной мощности  за короткий период времени, другие электродвигатели и те потребители, для которых показатель стабильности напряжения имеет приоритетное  значение, находятся в  дискомфортном  состоянии. Такая ситуация приводит к непредсказуемым последствиям в работе данного электрооборудования. Ведь каждый такой пуск резко понижает напряжение питающей сети. Для того чтобы снизить негативные воздействия таких процессов используются несколько традиционных методов для того чтобы снизить  пусковой ток электродвигателя.

1. Пуск электродвигателя производят после снятия механических нагрузок на приводной вал электродвигателя, так называемый холостой запуск. Затем нагружают электродвигатель, постепенно выводя его на рабочий режим. Такой метод применим для работы насосов и вентиляционных систем, где есть возможность регулировать нагрузку на электродвигатель при помощи расходных и  всасывающих запорных элементов. Этим снижается величина реактивной мощности, а значит и пускового тока электродвигателя.

2.Включение электродвигателя по схеме звезда → треугольник. Данный метод применим при определенном условии. Двигатель должен иметь обмотку на необходимый диапазон напряжений. Для нашей промышленной сети этот диапазон составляет  380/660В. Если это условие соблюдено, запуск электродвигателя производится в мягком режиме, при котором пусковые токи не превышают номинальные более чем в 2 раза.

 3. Автотрансформаторный запуск. Пуск таким образом, чем–то напоминает предыдущее действие, только подача напряжения на запускаемый электродвигатель, производится плавной подачей напряжения через автотрансформатор.

 Данный вид запуска практически не применяется в виду его высокой стоимости и значительных габаритов пускорегулирующей аппаратуры.

4. Применение пусковых резисторов или реакторов для ограничения пусковых токов. Где ток, превышающий некоторое заданное значение, выделяется в виде тепловой энергии на гасящих резисторах.

5. Частотные регуляторы. Новое направление в решении пуска и возможности снизить  пусковой ток электродвигателя. Данный метод повсеместно внедряется везде, где надо и не надо. Этот метод пуска не требует значительных вложений финансовых средств, если это касается электродвигателей небольшой мощности 10–30 КВт. При оборудовании электродвигателей большей мощности такими устройствами их стоимость может значительно превышать стоимость самого электродвигателя.

6.Устроойство плавного пуска на основе современных твердотельных электронных элементов – тиристоров, управление таких пусковых устройств осуществляется методом фазового управления. Но у этого метода есть один существенный недостаток, в сетях недостаточной мощности провалы напряжения компенсировать не удается. Такое устройство подвержено критическим режимам работы в данном режиме и выход его из строя дело времени.

В решении данной проблемы, потребитель должен найти приемлемое решение, для эффективного и безопасного запуска мощных электродвигателей и снизить  пусковой ток электродвигателя.

var n = d.getElementsByTagName(«script»),
s = d.createElement(«script»),
f = function () { n.parentNode.insertBefore(s, n); };
s.type = «text/javascript»;
s.async = true;
s.src = (d.location.protocol == «https:» ? «https:» : «http:») + «//mc.yandex.ru/metrika/watch.js»;

if (w.opera == «») {
d.addEventListener(«DOMContentLoaded», f);
} else { f(); }
})(document, window, «yandex_metrika_callbacks»);
// ]]>