Как узнать пусковой ток?
Кратность пускового тока (отношение пускового тока к номинальному) найти в документации на двигатель бывает не так-то просто. Но его можно измерить (оценить, узнать) самому. Вот навскидку несколько способов:
- Первый способ (лучший для теоретического изучения) – использовать осциллограф. Взять шунт (например, резистор 0,1…0,5 Ом, чем меньше по сравнению с обмотками, тем лучше), и посмотреть на нём осциллограмму в момент пуска. Далее из максимального амплитудного значения определяем действующее напряжение (поделить на корень из 2), далее по закону Ома считаем пусковой ток. Можно ничего не умножать и не делить – просто измерить клещами ток в рабочем режиме, и умножить его на разницу токов на экране осциллографа. Способ хорош тем, что видно переходные процессы, вызванные ЭДС самоиндукции, мгновенные значения тока, длительность разгона. Кроме того, учитываются параметры питающей сети. Ещё плюс – пусковой ток измеряется реальный, на реальном двигателе и механизме.
- Второй способ измерения пускового тока – подать на двигатель пониженное (в 5-10 раз) напряжение рабочей частоты и измерить ток. Почему пониженное? Это необходимо для того, чтобы ротор можно было легко зафиксировать, не допуская перегрева. Измеренный ток пересчитать, получим пусковой. Достаточно измерить ток на одной фазе. По другим токи будут (обязаны быть) такими же. Этот способ используют при производстве и испытаниях двигателей. Именно этим способом производители получают табличные данные. Способ опирается на номинальный ток, в реальности (на реальном механизме) пусковой ток может быть другим!
- Измерить пусковой ток токоизмерительными клещами. Плюс этого способа – простота и оперативность. Клещи используют в большинстве случаев для проверки режимов работы двигателей. Минус – такие клещи достаточно инерционны, а нам нужно увидеть, что происходит за доли секунды. Но этот минус нивелируется, когда мы измеряем ток при пуске нагрузки с высоким моментом инерции (вентиляторы, насосы с массивными крыльчатками). Пуск длится более 10 сек, и на экране клещей всё видно. Добавлю, что есть клещи с функцией Inrush, которые могут измерять пусковой ток от 0 до максимума в течение времени интегрирования порядка 100 мс.
- Трансформатор тока. Такой используется, например, в узлах учета электроэнергии – благодаря трансформатору тока нет необходимости измерять реальной ток, а можно измерить ток, уменьшенный в точно известное количество раз. Так же измеряют ток в электронных пусковых устройствах (преобразователях частоты, софтстартерах). Минус способа – трансформатор тока рассчитан на частоту 50/60 Гц, а переходные процессы во время пуска имеют широкий спектр и много гармоник. Поэтому можно сказать, что такой способ тоже обладает высокой инерционностью.
Конечно, реальность отличается от эксперимента. Прежде всего тем, что ток короткого замыкания реальной сети питания не бесконечен. То есть, провода, питающие двигатель, имеют сопротивление, на котором в момент пуска падает напряжение (иногда – до 50%). Из-за этого ограничения реальный пусковой ток будет меньше, а разгон – длительнее. Поэтому нужно понимать, что значение кратности пускового тока, указанное производителем, в реальности всегда будет меньше.
Для чего нужны двигатели – приводить в действие механизмы и получать прибыль!
Теперь разберём другой вопрос –
Как маркируются АКБ
Как и где указывается маркировка батареи в разных странах – стандарты маркировки.
Маркировка аккумулятора (в зависимости от страны-производителя) может различаться.
Рассмотрим основные варианты:
1. По отечественному стандарту ГОСТ батарея может маркироваться так — 6СТ-55ПМ. Каждая цифра отражает определенную информацию:
- 6 — параметр, который указывает на количество элементов в источнике питания. Здесь речь идет о шести банках с напряжением по два Вольта каждая;
- СТ — назначение самого аккумулятора (стартерный);
- 55 — емкость источника питания, выражается в Ампер-часах;
- П — материал, из которого изготовлен блок изделия (в данном случае — полипропилен);
- М — мирпласт (материал, используемый для сепаратора).
2. В стандарте DIN приято немного другое обозначение, к примеру — 574 012 068
. Здесь каждая цифра (группа цифр) имеет свое значение:
- 5 — цифра, которая указывает на порядок значения емкости. Так, для «5» — это 100 Ампер-часов, для «6» — от 100 до 200 Ампер-часов, для «7» — более 200 Ампер-часов;
- 74 — параметр, отражающий точную емкость источника питания в Ампер-часах;
- 012 — обозначение кожуха, из которого можно судить по типу крепежа, габаритах корпуса, позиции выводов и так далее;
- 068 — параметр пускового тока (в данном случае — 680 Ампер).
3. Стандарт JIS (Япония) имеет следующий вид — 60D27R
, где:
- 60 — параметр, который отражает объединенный показатель пускового тока и емкости аккумулятора;
- 27 — длина АКБ, выражается в см;
- R — непосредственная популярность АКБ;
- D — параметр, показывающий площадь и высоту АКБ.
Кроме этого, на аккумулятор должен прописываться вес, производитель, номинальное напряжение и так далее.
Более подробно про маркировку аккумуляторов читайте тут.
Можно ли увеличить или уменьшить показатели
Производители автомобилей категорически запрещают вмешиваться в конструкцию штатной электрической проводки. Установка предохранителей с повышенным номиналом приводит к перегреву электрических жгутов и разрушению изоляторов. При коротком замыкании вставка не разрушается, что приводит к разогреву металлических кабелей и возгоранию в панели приборов или моторном отсеке. Поскольку в конструкции машины используются легковоспламеняющиеся материалы, то малейший пожар в салоне приводит к полному выгоранию автомобиля.
В процессе эксплуатации машины не следует устанавливать в штатный прикуриватель разветвители на несколько приборов, которые не обеспечивают безопасность соединения электрической цепи. При плохом контакте между вставкой и корпусом происходит обгорание металлических контактов, ухудшающее проводимость металлов. В этом случае требуется заменить изношенные детали, следы нагара удаляются наждачной бумагой.
Если владелец машины хочет подключать оборудование с повышенной мощностью (например, электрический насос для накачивания шин), то необходимо обустроить отдельную розетку. Устройство подключается напрямую к аккумуляторной батарее, в цепи предусматривается защитный предохранитель. Для подсоединения используется медный провод с увеличенным сечением, способный выдерживать повышенную нагрузку. Допускается коммутация через реле, позволяющее эксплуатировать розетку только после включения зажигания (для защиты батареи от разрядки).
Источник
Стандарты. Методика замеров
Методика:
- АКБ размещается в рефрижераторе и понижается температура до -18 С;
- на АКБ направляется разрядная сила тока, идентичная стандартной;
- для прохождения тестирования напряжение не должно стать ниже конкретного норматива.
Стандарты влияют на итог. Ведь в разных государствах показатель определяется собственными нормативами:
- Евросоюз (EN) – после разрядной сила тока в течение 10 сек. напряжение не должно снижаться до уровня ниже 7,5 В. Затем тесты прекращаются на 10 сек., и проводится второй тест током, равным 60% от указанного, длительностью 73 сек. Напряжение тоже не должно снизиться ниже 7,5 В.
- ФРГ (DIN) – аккумулятор через 50 сек. не должен разрядиться до уровня менее 9 Вольт. А после 150 сек. – 6 В.
- США (SAE) – на генератор автотранспортного средства направляется разрядная сила тока в течение 50 секунд. Напряжение не должно стать ниже 7,2 В.
Есть и специальные тестеры. Они производят сильный импульс, который равен стандартному току. Измерительный аппарат производит вычисление нагрузочного сопротивления, а дальше сканирует сведения. Подобным методом проверить пусковой ток проще. Но итог не всегда будет очень точным.
Пусковая мощность аккумулятора – индикатор наибольшей мощности, которую генератор авто может продуцировать за 30 сек. при температуре -18° C по Цельсию. Приведём формулу:
P = I · U, где
I – ток холодной прокрутки;
U – усреднённое значение разрядного напряжения, зафиксированного через одинаковые временные интервалы.
Больше ток холодной прокрутки – выше мощность.
Для сравнивания мощностей потребуется лишь сопоставить их ток холодной прокрутки, который приведён к общему методу тестирования.
Как следует заряжать автомобильный аккумулятор
В процессе передвижения автомобильный аккумулятор заряжается от генератора, который также вырабатывает ток. Однако полностью зарядить его таким образом не удаётся, потому что всегда идут определённые потери. Именно поэтому периодически возникает необходимость в принудительном дозаряде АКБ. Тем более, что в тёплую погоду запуск двигателя можно обеспечить даже 20% реальной ёмкости батареи. В холодное время года при загустевшем масле сделать это будет практически невозможно.
Как рекомендуют сами производители аккумуляторов, полностью разряженный АКБ необходимо заряжать от 10 до 15 часов. При этом величина подаваемого тока составляет не менее 10% от стандартной номинальной его ёмкости. А ещё лучше подавать на заряд небольшой ток, а само время увеличить. Так удастся «разогнать» устройство на большую ёмкость.
Учитывая, что батарея является источником постоянного тока, для работы с ней важно соблюдать принцип полярности соединений. Поэтому положительную клемму АКБ соединяют с такой же от зарядного устройства — они обозначаются знаком «+»
Аналогично поступают с отрицательными клеммами. Если не придерживаться этого правила, то аккумулятор будет разряжаться.
Перед началом зарядки его снимают и переносят в тёплое сухое помещение. Желательно сразу очистить его от грязи и налёта, а клеммы можно отшлифовать наждачной шкуркой для обеспечения качественного поступления тока. Сложнее обстоит дело с обслуживаемыми АКБ — пробки стоит выкрутить и дать возможность свободного выхода скопившимся газам. При необходимости контролируют уровень электролита и доливают его в банки. Большинство современных зарядных устройств автоматического типа, и в них не предусмотрена ручная регулировка силы тока.
Инженеры ведущих исследовательских центров и лабораторий неуклонно ищут новые решения в области создания и эксплуатации автомобильных АКБ. Открываются новые источники питания, повышается ёмкость, снижается способность саморазряжаться. Одним из важных направлений в поисках является повышение экологической безопасности для окружающей среды. Таким требованиям отвечают батареи типа АГМ, однако, скорее всего, они выступают промежуточным этапом в перспективах создания надёжных автомобильных батарей.
Источник
Как замеряют пусковой ток аккумулятора
Аккумуляторные батареи изготавливаются огромным количеством компаний, расположенных в самых разных уголках мира. И неудивительно, что такому большому числу производителей было достаточно сложно договориться между собой о едином стандарте замеров различных параметров АКБ. Это утверждение в полной мере относится и к определению пускового тока аккумулятора.
В целом процедура проверки силы пускового тока у всех производителей одинакова. Батарею охлаждают, как правило, до минус 18 градусов по Цельсию, имитируя экстремальные погодные условия, после чего подают на неё нагрузку, сравнимую с запуском двигателя. Это действие повторяют несколько раз через различные промежутки времени. Средняя величина полученных показаний и является заявленной силой стартового тока. Стоит уточнить, что такую тщательную проверку проходят лишь некоторые батареи из каждой партии, поэтому так называемый «процент брака» присутствует в аккумуляторах даже самых передовых производителей.
Если температура охлаждения у различных тестов практически одинакова, то вот сила и длительность нагрузки отличается весьма существенно:
Немецкий стандарт «DIN». Охлаждённый до -18 градусов аккумулятор разряжают до 9 Вольт в течение 30 секунд. Маркируются подобные батареи примерно так: DIN 555 19
Обратите внимание на то, что в подобной маркировке прямое значение силы пускового тока не содержится, поэтому о ней нужно будет узнать дополнительно у продавца или в техпаспорте АКБ.
Российский стандарт «ГОСТ Р 53165-2008». Наша технология замеров практически полностью копирует немецкую
И так же, как и в предыдущем случае, пусковой ток в маркировке модели не указан. Пример – 6СТ-60 АПЗ. Правда, российские производители часто выносят этот параметр прямо на корпус батареи. Он так и называется – пусковой ток (у некоторых фирм – стартовый).
Европейский стандарт (кроме Германии) «EN». В отличие от немецкого автопрома, который держится несколько особняком, остальные европейские производители АКБ тестируют свои батареи при тех же -18, но при этом подают на них нагрузку разрядки до 7,5 Вольт на 10 секунд. И результаты тестов можно увидеть в маркировке, а конкретно в трёх её последних цифрах. Для определения силы пускового тока их нужно умножить на 10. Например, маркировка EN 555 065 043 означает, что стартовый ток батареи равен 430 Амперам.
Американский стандарт «SAE». Наиболее жёсткая система тестирования. Температура охлаждения тут та же (-18 градусов по Цельсию). Но вот «разрядочную» нагрузку до 7,5 Вольт подают в течение 30 секунд. Таким образом, при равных значениях силы пускового тока американские стандарты заслуживают наибольшего доверия. Что же до маркировки, то тут тоже всё максимально просто и прозрачно. Сила тока, без всяких математических действий, определяется тремя последними цифрами. Например: А34650 означает, что ток равен 650 Амперам.
Азиатские же производители не смогли договориться о стандартах замеров даже между собой, поэтому некой «единой азиатской системы» не существует. Да и в маркировке их батарей сила тока не указана, поэтому о ней вам придётся узнавать из прилагающейся документации.
Строение аккумулятора
Такая конструкция батареи была создана именно для того, чтобы автомобиль мог постоянно на ней работать. То есть АКБ постоянно перезаряжается от генератора, и машина может брать электричество для старта. Раньше были только обычные батареи, которые очень быстро садились, и их использование не было целесообразным. Это и стало причиной перехода на аккумуляторные батареи.
Со временем подобные конструкции постоянно усовершенствовали, это привело к установлению общих стандартов, которые используются и по сей день. Случилось это примерно век назад.
Как правило, такая конструкция включает в себя 6 свинцовых пластин, которые являются минусом, а их оксид — плюсом. Всё залито электролитом из серной кислоты. Эти составляющие заставляют аккумулятор выполнять свою функцию, и если исключить хотя бы один элемент, то работать АКБ не будет. Одна часть, как правило, даёт напряжение в 2 В, и для запуска двигателя этого недостаточно.
Ёмкость батареи
Если сравнивать с ёмкостью, то напряжение постоянно остаётся одинаковым у всех аккумуляторов и его значение унифицировано.
В противовес этому ёмкость может значительно отличаться. Этот показатель измеряется в Амперах в час (сокращённо «Ач»). Если говорить простыми словами, то ёмкость — это возможность батареи отдавать определённое количество электричества за один час. Такое значение АКБ для автомобилей может начинаться от 40 Ач и доходить до 150 Ач.
Но самые популярные модели выпускают на заводах с цифрами 55−60 ампер в час. Они установлены в большинстве иномарок. Другими словами, в этом случае такие батареи могут давать 60 ампер в час без подзарядки, а после этого «сесть». Если умножить ампераж такого аккумулятора на его напряжение (12−12,7 В), то получится приблизительно 762 Ватта, что позволяет несколько раз вскипятить воду в электрическом чайнике.
Пусковой ток
Многие начинающие водители не всегда знают, на что влияет пусковой ток аккумулятора. Пусковой (холодный) ток АКБ (иногда его называют стартерным) — это максимальное число силы тока, которого будет достаточно для запуска двигателя автомобиля, в частности, для его стартера, чтобы он смог прокрутить маховик двигателя, к которому присоединены поршни с шатунами.
Этот процесс довольно трудоёмкий, так как поршни в цилиндрах воздействуют на топливную смесь под большим давлением. В бензиновых двигателях это число может быть от 9 до 13 атмосфер, а в дизельных — в пределах 17. К тому же зимой такая процедура проходит ещё сложнее. Аккумулятору нужно преодолеть не только сжатие воздуха, но и недостаточную смазку цилиндров в связи с загустением масла при низких температурах.
Если говорить простыми словами, то для запуска двигателя среднестатистического авто нужно примерно 260 ампер, и это довольно много. Эта цифра и является «пусковым значением», которое нужно стартеру автомобиля для запуска двигателя.
Если рассматривать с практической стороны, то аккумулятор в 60 ампер имеет 4−5 пусков, но с условием, что отдаваться такое напряжение будет не более чем за 25−30 секунд.
Как правило, в южных регионах на такой показатель не обращают внимания. Это и не нужно. Можно взять средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями при плюсовой температуре. Это связано с тем, что в тёплых климатических условиях масло всегда жидкое. Другое дело — северные регионы. Там температура воздуха ниже нуля большинство месяцев в году, и заводиться с густым маслом при таких условиях очень сложно. Поэтому пусковой показатель здесь является одним из важнейших критериев при выборе АКБ.
Актуальным остаётся вопрос, какой пусковой ток должен быть у аккумулятора. Если рассматривать практическую сторону, то получится примерно следующее: при температуре +5 для запуска требуется 230 ампер, а при 10 градусах ниже нуля — уже 270. Несложно подсчитать, сколько нужно пусковой мощи при 30 и ниже.
Как рассчитывается пусковой ток
Многие аккумуляторы, имеют номинальную мощность, которая на них указывается. Это могут быть показатели 55 ампер, 60 и более. Если в аккумуляторе 6 емкостей, каждая из которых выдает по 2 вольта, значит АКБ, которая имеет 55 ампер, выдаст пусковой ток в 300 ампер.
Вот как измерить параметры электричества, которое выдаст батарея для запуска мотора машины.
Но, как уже было указано выше, производители всегда указывают данный показатель.
Теперь перейдем к обозначениям пускового тока, которые используются современными производителями.
Таблица обозначений:
Если привести пример обозначения, то он будет выглядеть следующим образом. Аккумуляторная батарея выпущена в странах Европейского союза, при этом сила ее стартерного тока равняется 350 амперам в час. Значит, обозначение данного показателя будет такое – EN 350.
С учетом того, что большинство производителей, отправляют свою продукцию в разные страны, то порой может встречаться такая маркировка – EN SAE 350.
Многие зададутся вопросом, а на что влияет такая маркировка. Прежде всего, это говорит, о том, в какой стране выпущена АКБ, а также то что, она проходила испытание при минус 18 градусах по Цельсию.
Водителям, которые управляют своим автомобилем в регионах, где температура может падать ниже данной отметки, следует задуматься о том, что указанная мощность стартерного тока, им может не подойти, так как либо двигатель не будет заряжаться, либо АКБ, испытывая постоянные сильные нагрузки, быстро придет в негодность. Из этого следует, что лучше выбрать батарею мощней.
Некоторые водители, считают, что если купить мощную АКБ, сила стартерного тока которой будет значительно превышать показатели двигателя, то может сгореть стартер. Это миф. Ничего такого не произойдет. Единственно, что ждет таких автомобилистов, это то, что мотор будет заводиться быстрей, при этом в любое время года, и при любой температуре.
Для того чтобы батарея прослужила долго, также следует постоянно проверять объем находящего в ней электролита, и по возможности доливать его после каждой зарядки. О том, как долить электролит, будет рассказано более подробно.
Каждая АКБ состоит из 6 емкостей, как было сказано выше. При этом они соединяются между собой только проводками (параллельно). Поэтому чтобы залить туда электролит, необходимо открыть специальные пробки на каждой банке, и с помощью лейки залить его до специальных меток. Если их нет, значит до уровня, чтоб не было видно свинцовых пластин.
Вместо электролита можно использовать специально подготовленную дистиллированную воду. Ни в коем случае нельзя наливать воду с крана, это приведет к порче АКБ.
Пусковой ток, которым обладает любой аккумулятор, это величина, которая позволяет накопившемуся заряду, на протяжении короткого времени (30 секунд), выдать максимальную мощность. Ее должно хватить для запуска стартера и маховика двигателя автомобиля.
Параметры выбора
При замене аккумуляторной батареи нужно понимать, что не нужно покупать устройство с меньшей мощностью, чем старый. При этом не стоит брать батарею с более слабой ёмкостью, чем была до этого. Дело в том, что в разных режимах работы автомобиля при небольшом пробеге днём ночью аккумулятор как бы помогает генератору питать все включённые приборы, а уменьшенная ёмкость будет существенно усложнять работу АКБ при пуске. Поэтому нужно правильно выбрать соответствие всех показателей.
Подводя итог, можно сказать, что аккумуляторы с большой пусковой силой могут подвести в сильные морозы так же, как и слабые модели. Дело здесь даже не в мощности, а в том, что любая батарея для автомобилей требует постоянного ухода. При этом в таком обслуживании нуждаются и аккумуляторы, которые считаются постоянными. Дело в том, что любую батарею нужно периодически заряжать после долгого городского цикла езды. К тому же не стоит забывать о периодической диагностике и замеров стартового тока.
В чем отличие этого параметра от тока заряда аккумулятора автомобиля?
Пусковой ток – величина, влияющая исключительно на старт силового агрегата, а ток заряда аккумулятора автомобиля, в свою очередь, определяет уровень потенциала, необходимого для зарядки самого АКБ.
Стоит отметить, что существует три основных способа зарядки аккумулятора в машине:
- зарядка током с постоянным амперажом;
- зарядка током с постоянным напряжением;
- смешанный способ со стабильным током и колеблющимся вольтажом вначале зарядки и ровным напряжением и регрессирующим током в конце процесса.
Нужно отметить, что смешанный способ является наиболее эффективным и продлевающим жизнь вашему энергоносителю.
Какой вред от пускового тока?
Пусковой ток – это проблема. Это –
- перегрузка питающей сети, приводящая к нагреву (вплоть до отгорания контактов) и проседанию напряжения;
- чрезмерный износ, перегрузка и перегрев двигателя, у некоторых производителей среди параметров двигателя указывается максимальное количество пусков в час или в сутки – именно из-за перегрева;
- износ и перегрузка механического привода (подшипники, редукторы, ремни), особенно обладающего большим моментом инерции,
- помехи, вызванные включением контакторов, которые передаются не только по проводам, но и через электромагнитное поле,
- проблемы с технологией – многие процессы нельзя начинать резко.
От пускового тока перегружается всё, и момент пуска становится в тягость вcем участникам процесса. Именно в этот критический момент может проявиться “слабое звено”. Кроме того, многие участники электропитания, работающие в этой сети, испытывают проблемы – например, лампочки снижают яркость из-за снижения напряжения, а контроллеры могут зависнуть из-за мощной помехи.
И в то же время пусковой ток – это проблема, от которой никуда не деться, если сразу подавать на двигатель номинальное питание и не использовать специальные методы.
Поэтому разберём,
Выбор АКБ для автомобиля
Выбираем аккумулятор исходя из основных параметров, включая и пусковой ток.
От правильности выбора аккумулятора во многом зависит способность силового узла заводиться в любых условиях эксплуатации.
Вот основные параметры, которым нужно уделить внимание:
1. Емкость АКБ.
К примеру, если емкость источника питания составляет 35 А/часов, то это значит, что при подаче тока в 35 А батарея проработает 1 час. Для бензиновых моторов достаточно аккумуляторов с емкостью 35-55
А/ч, а для дизелей — от80 А/ч и более.
2. Пусковой ток.
Здесь стоит ориентироваться на рекомендации производителя и стараться не брать источники питания с показателем ниже рекомендуемого значения. Чем больше этот показатель, тем выше скорость проворачивания стартера и тем дольше сможет работать батарея.
3. Позиция клемм (плюса и минуса).
Учтите, что правостороннее расположение клеммы характерно для европейских производителей, а левостороннее — для отечественных.
4. Габариты.
При покупке АКБ не забывайте измерить габариты аккумулятора. В противном случае батарея может попросту не поместиться на свое место.
5. Срок годности.
Старайтесь покупать «свежие» устройства, которые были выпущены не позднее, чем за 2-3 месяца до момента продажи.
6. Гарантия.
Поинтересуйтесь, какую гарантию дает производитель и будет ли производиться замена в случае брака. Если таких гарантий нет, то лучше отдать предпочтение другому бренду.
Более подробно про выбор аккумуляторной батареи по марке автомобиля можно узнать здесь.
