Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин»
жүктеу/скачать 136.5 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Основными параметрами стартерных аккумуляторов является электрическая емкость и максимальная отдаваемая в нагрузку мощность, величина которой определяется внутренним сопротивлением аккумулятора.
- 3 – потери напряжения, В, К = 1; момент на валу стартера, Н, К = 1,67.
| НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ Кафедра электрификации и автоматизации сельского хозяйства
Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин Задания и методические указания по выполнению контрольной работы для студентов высшего образования всех форм обучения НОВОСИБИРСК 2015 Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин: задания и метод. указания по выполнению контр. работы / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инж. ин-т; сост. А.Т. Калюжный – Новосибирск: Изд-во НГАУ, 2015. – 8 c. Утверждены методической комиссией Инженерного института НГАУ. Рецензент: доцент к.т.н., доцент. Е.И. Гаршина. Ответственная за выпуск: Е.И. Гаршина © Калюжный А.Т. 2015 © Новосибирский государственный аграрный университет, 2015 © Инженерный институт, 2015 Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин» «Расчет стартерного пуска двигателя» Назначение автомобильной аккумуляторной батареи:
Основными параметрами стартерных аккумуляторов является электрическая емкость и максимальная отдаваемая в нагрузку мощность, величина которой определяется внутренним сопротивлением аккумулятора. Температура электролита влияет на емкость аккумулятора - при понижении температуры электролита емкость уменьшается примерно на 1 % на каждый градус.При плотности электролита 1,25-1,27 и температуре ниже -45оС электролит внутри пластин превратится в воду, которая замерзнет и аккумулятор потеряет емкость. Изложенное поясняется на рис.1, где по оси абсцисс отложена температура аккумулятора, а по оси ординат (слева) – емкость аккумулятора при различной кратности тока разряда (цифры справа графика). За единицу принят ток разряда, численно равный номинальной емкости аккумулятора; графики построены для полностью заряженного аккумулятора. 
Рис. 1. Зависимость емкости аккумулятора от температуры и тока разряда В процессе эксплуатации на транспортном средстве аккумулятор работает в режиме заряда-разряда, поскольку при низких оборотах двигателя ток генератора может оказаться недостаточным для питания всех электрических нагрузок (обогреватель, вентилятор, аудиоаппаратура и др.), и дефицит мощности покрывается за счет аккумулятора. Если зимой он оставлен на ночьв недозаряженном состоянии, то пуск двигателя на следующий день может оказаться затруднительным. В этом случае температуру внутри аккумулятора можно несколько повысить, включив на непродолжительное время фары или другую нагрузку. Мощность, которую аккумулятор способен отдать в нагрузку, определяется величиной сопротивления нагрузки R и внутреннего сопротивления rаккумулятора. Максимальная отдача имеет место при R = r, при напряжении на клеммах, равном половине ЭДС: U = 0,5E. При этом величина мощности в нагрузке равна потери мощности в аккумуляторе и составляет: P = U2/R = 0,5ЕI, где I– ток нагрузки. Внутреннее сопротивление аккумулятора равно сумме сопротивлений решетки, активного вещества и электролита. Сопротивление электролита зависит от концентрации электролита и его температуры, а сопротивление активного вещества – от степени сульфатации, которая изменяется при протекании тока разряда или заряда. Поэтому внутреннее сопротивление аккумулятора непрерывно меняется в процессе заряда и разряда. 
Рис.2 Зависимость продолжительности разряда аккумуляторной батареи от силы тока при различных температурах: 1 - (+25°C), 2 - (0°C), 3 - (-18°С), 4 - (-30°С) 
Рис.3. Вольт-амперные характеристики АКБ при различной температуре электролита. Мощность, требуемая для пуска двигателя, зависит от момента сопротивления на валу двигателя и необходимой скорости вращения.Для запуска карбюраторного двигателя при температуре минус 17оС скорость вращения вала должна достигать 60-90 об/мин; для запуска дизеля при температуре минус 20оС нужна скорость вращения 150-250 об/мин. 
Рис.4. Зависимость минимальных пусковых оборотов двигателя от температуры пуска: 1 — дизельный двигатель V-образный 8-цилиндровый, 2 — дизельный двигатель V-образный 8-цилиндровый с пусковой жидкостью «холод 40», З — карбюраторный двигатель 4-цилиндровый. 4 — карбюраторный двигатель V-образный 8-цидиидровый, 5— карбюраторный двигатель V - об разный 8-цилиндровый с пусковой жидкостью «Арктика». Мощность, подводимая к валу двигателя при запуске, пропорциональна моменту сопротивления и частоте вращения: Рдв = Мдв(2π∙n/60); мощность выражается в ваттах, если момент – в ньютонах, а частота вращения – в оборотах за минуту. Так, если момент сопротивления 100Н и частота вращения 120 об/мин, то полезная мощность 1256 Вт. Стартер, подключенный к аккумулятору, можно изобразить в виде схемы замещения, состоящей из двух источников ЭДС и нескольких активных сопротивлений, включенных последовательно, рис. 3.
Ток стартера: Ic = (Е1 – Е2)/(R1+R2+R3) = ΔE∙RΣ. Потери мощности на нагрев: ΔP = Iс2∙RΣ; полезная мощность, расходуемая на вращение вала двигателя: Рн = Ic∙ΔЕ = (Е1 – Ic∙RΣ)Ic При заторможенном стартере Е2 = 0, поэтому ток обмотки стартера Ic = E1/RΣмаксимальный и вся мощность расходуется на нагрев аккумулятора, соединительных проводов и обмоток стартера, что может вызвать их перегрев и повреждение. На рис. 4 приведены электромеханические характеристики стартера и аккумулятора при следующих параметрах: Е1 = 12,6 В; RΣ = 15 мОм; масштаб изображений равен коэффициенту К. 
Рис. 6. Электромеханические характеристики стартера с аккумуляторной батареей:1 - ЭДС аккумулятора, В, К=1; частота вращения стартера, об/мин, К = 400; 2 – полезная мощность на валу стартера, Вт, К = 210; 3 – потери напряжения, В, К = 1; момент на валу стартера, Н, К = 1,67. Анализируя график на рис. 6, можно сделать следующие выводы. Ток заторможенного стартера равен 12,6/0,015 =840 А. Максимальная полезная мощностьP, отдаваемая стартером в нагрузку, имеет место при Е2 = 0,5Е1, что соответствует току Ic = 420 A, и равнаP = 420х6,3 = 2644 Вт. Если, к примеру, момент сопротивления М на валу заводимого двигателя равен 100 Н, то стартер способен вращать его со скоростью n = P/M = [2644/(2π100)]∙60 = 253мин-1. что соответствует моменту на валу стартера 6,1х1,67=10 Н и будет иметь место при коэффициенте редукции равном 100/10 = 10. Если же коэффициент редукции между оборотами валов стартера и двигателя равен 25, то нагрузка на валу стартера снизится, его обороты возрастут, противо-ЭДС реакции якоря стартера также возрастет, ток стартера уменьшится и уменьшится мощность, отдаваемая стартером в нагрузку. Так, в рассматриваемом примере приведенный к валу стартера момент сопротивления двигателя будет равен 4 Н, поэтому ток двигателя будет примерно 140 А, что соответствует частоте вращения стартера 4000 мин-1, а вала двигателя 4000/25 = 160 мин-1. Механическая мощность, отдаваемая стартером в нагрузку, равна 100 (Н)х 2π160/60 = 1675 Вт; запас по мощности стартера примерно полуторакратный. Задание для контрольной работы Определить начальную кратность запаса мощности и возможное количество 10-секундных запусков при следующих условиях пуска двигателя:
жүктеу/скачать 136.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
