Найти как запускают двигатели

Казалось бы, относительно банальный момент – как запускается двигатель автомобиля, фактически видится достаточно сложным моментом с точки зрения технологии процесса. Для обычного пользователя транспортного средства (как правило, легкового ТС) технический цикл старт/стоп видится простой стандартной операцией. Между тем, за этой операцией скрывается множество критериев, оказывающих существенное влияние на эксплуатацию машин в целом.

Технический расклад: как запускается двигатель автомобиля

Так, что заводит двигатель машины, прежде чем начнётся движение? Современные системы запуска двигателя призваны вращать коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания. При этом требуется достижение достаточно высокой скорости вращения, чтобы инициировать сгорание топлива и, как следствие, завод двигателя.

Традиционно эксплуатируемые автомобили малой, средней, большой грузоподъёмности наделены практически аналогичной конфигурацией системы стартера. Дизельные двигатели грузовиков средней и большой грузоподъёмности также имеют аналогичную конфигурацию систем.

Однако дизельные системы старт/стоп более надёжны, по сравнению с легковыми автомобилями. Обусловлено это тем, что дизельный вариант требует более высокого крутящего момента для достижения высокой степени сжатия. К тому же здесь используются более тяжёлые вращающиеся узлы (коленчатые валы, поршни и т.д.).

Машины гибридной конструкции (включая электромобили), а также некоторые типы машин, оснащенных системами остановки/запуска, имеют различные конфигурации из тех, что заводит двигатель автомобиля.

Система запуска двигателя современного автомобиля

Внимательное рассмотрение современной системы позволяет воочию увидеть, как запускается двигатель автомобиля технологически. Такая система включает в состав конструкции несколько компонентов:

1. Замок зажигания.
2. Аккумулятор.
3. Стартер.
4. Генератор переменного тока.

Базовая компоновка набора компонентов стартера показана на картинке ниже. Обобщённо процесс запуска выглядит так: Через замок зажигания водитель машины управляет потоком электроэнергии, необходимой для работы системы пуска.

Электроэнергия берётся от аккумулятора, который заряжается, не только автономно, но также от генератора при работающем моторе. Когда требуется запуск автомобильного двигателя, аккумулятор обеспечивает электрическую мощность на стартере. При этом механикой стартера вращаются детали машины, участвующие в процессе запуска.

Стартер – это фактически мощный электродвигатель постоянного тока компактного исполнения. Стартер дополнен электрическим электромагнитным переключателем (сверхмощным реле). Когда ключ зажигания активирован водителем машины, срабатывает электрический соленоид, направляющий ведущую шестерню стартера в зацеп с коленчатым валом.

Будучи в состоянии зацепления с большим зубчатым венцом маховика двигателя, мотор стартера раскручивает вращающиеся узлы мотора машины. Как только процесс заводит двигатель, водитель отпускает ключ зажигания, подача электроэнергии на соленоид прекращается. Соответственно, ведущая шестерня стартера выходит из зацепа, возвращается на место, тогда как мотор машины остаётся в рабочем состоянии.

Следует отметить: генератор не играет никакой роли в пусковом процессе. Роль этого компонента ограничивается подзарядкой аккумулятора, что запускает двигатель стартером. Однако генератором компенсируется растраченный заряд аккумулятора сразу после события старта.

Аккумуляторная батарея как источник энергии старта

Что заводит двигатель автомобиля кроме стартера, так это, как правило, залитая кислотой свинцовая батарея хранения электроэнергии. Сохраняемая энергия вырабатывается автомобильным генератором переменного тока или передаётся зарядным устройством.

Если исключить процесс как запускается двигатель автомобиля, накопленная энергия АКБ используется также для работы других электрических устройств, в том числе, когда автомобильный мотор не работает:

• топливного насоса,
• электронных блоков управления,
• приборной панели и др.

Автомобильным аккумулятором обеспечивается высокий уровень мощности (200-1200 ампер). Правда, эта мощность, что запускает двигатель, выделяется в течение короткого периода времени (менее одной секунды). АКБ фактически выступает буфером электроэнергии, питающим электрические аксессуары:

• радио,
• приборы освещения,
• бортовой компьютер.

Автомобильный аккумулятор рассчитан на выполнение многочисленных циклов старт/стоп. В отличие от аккумуляторов «глубокого цикла», пусковые, осветительные, запальные аккумуляторы не рассчитаны на работу в условиях значительного глубинного разряда. Поэтому для достижения максимального срока службы АКБ требуют стабильно полного заряженного состояния.

Генератор переменного тока как стабилизатор заряда АКБ

Автомобильный генератор переменного тока вырабатывает электричество под системные нагрузки, а избыточная энергия направляется на заряд аккумулятора. Когда машина работает и стоит без движения, но водитель продолжает использовать вспомогательные нагрузки в течение длительного времени, происходит разряд АКБ. Такая часто повторяющаяся практика чревата повреждением аккумулятора.

Очевидный момент: глубина разряда АКБ, достигаемая в период неработающего мотора, зависит от продолжительности пользования аксессуарами (радио, фары, вентиляторы). Зависимость также определяется маркой/моделью автомобиля, условиями окружающей среды, другими параметрами.

Периоды выключения автомобильного мотора продолжительностью 5–7 минут не оказывают влияния на срок службы аккумулятора (при условии полного заряда между событиями).

Практика показывает: выключение мотора машины на 10–20 минут при всех работающих системных аксессуарах (высокая совокупная потребляемая мощность) приводит к значительному разряду аккумулятора и сокращению срока службы.

В целом, частые циклы старт/стоп (запуск, езда 3-5 км, останов мотора, новый пуск через короткое время) приводят к нарушению нормального состояния аккумулятора. Редкие циклы старт/стоп (пуск, езда 10 км и более, стоп) способствуют продлению срока службы АКБ, поскольку заряд поддерживается на оптимальном уровне.

Для оптимальной зарядки аккумулятора требуется движение, но не стоянка машины при работе мотора на холостом ходу. Бортовой генератор не эффективен на холостом ходу. Стандарт производительности нацелен на срок службы АКБ не менее пяти лет. Соответственно, батарея подлежит замене до истечения этого срока службы.

При помощи информации: ANL

Публикация Как запускается двигатель автомобиля технологически? впервые появилась на ZM.

Запрос «Кикстартер» перенаправляется сюда; О сайте см. Kickstarter.

Двигатель внутреннего сгорания любого типа не создаёт вращающего момента в неподвижном состоянии. Прежде чем он начнёт работать, его нужно раскрутить с помощью внешнего источника энергии. Практически используются следующие варианты:

Мускульная сила человека[править | править код]

Используется при запуске двигателей небольшой мощности. На лодочных моторах и бензопилах дёргают за тросик, намотанный на маховик или пусковой барабан (так называемый «верёвочный стартёр»); на мотоциклах используют резкое нажатие ногой на специальный рычаг (кикста́ртер); на мопедах — вращение педалей велосипедного типа; на автомобилях — проворачивают коленвал пусковой (заводной) рукояткой (в среде водителей получившей прозвище «кривой стартёр»). Также существует система пружинного стартера^[1], в современных двигателях повсеместно заменённая кикстартерами. Мускульная сила всегда доступна и не зависит от заряда аккумуляторов и т. п. Однако такой метод запуска не очень удобен в эксплуатации; чаще он используется в качестве резервного. На современных автомобилях, как правило, использование «кривого стартёра» вообще не предусматривается. Помимо всего прочего, «кривой стартер» крайне травмоопасен при неправильном использовании. Бывалые водители не рекомендуют охватывать пусковую рукоятку кистью с противопоставленным большим пальцем. Все пальцы должны располагаться по одну сторону рукоятки.

Существуют также ручные инерционные стартеры, при которых ручкой (через повышающий редуктор) раскручивается небольшой маховик, а когда он запасет необходимое количество кинетической энергии, этот маховик через понижающий редуктор соединяется с коленвалом пускаемого двигателя. Такой способ позволяет повысить пусковую мощность и не создавать чрезмерных усилий на пусковой рукоятке. Такие стартеры устанавливались на часть тракторов, некоторые образцы бронетанковой техники, поршневые авиационные двигатели и небольшие судовые дизели, в том числе двигатели спасательных шлюпок.

Долгое время ручной способ был основным для запуска поршневых двигателей самолётов — всем знакомы кадры хроники, когда коленвал авиадвигателя раскручивают, дёргая рукой пропеллер. Данный способ перестал применяться с ростом мощности моторов, поскольку мускульной силы уже просто не хватало, чтобы провернуть вал тяжёлого и мощного двигателя, зачастую ещё и снабжённого редуктором.

Ручные стартеры бывают как съёмные (после запуска отделяются от двигателя, как на бензопилах «Урал» и «Дружба»), так и несъёмные (большинство современных компактных двигателей). Пусковой трос может быть намотан на барабан с возвратной пружиной и храповым механизмом, а может наматываться на внешний обод маховика и слетать с него (старые лодочные моторы, тракторные пускачи, стационарные двигатели типа ЗиД-4,5).

Электростартёр[править | править код]

Наиболее удобный способ. При запуске двигатель раскручивается коллекторным электродвигателем — машиной постоянного тока, питающейся от стартерной аккумуляторной батареи (после запуска батарея подзаряжается от генератора, вращаемого основным двигателем). При низких температурах обычно применяемые кислотные аккумуляторы теряют мощность, пусковая ёмкость их падает (главным образом — из-за снижения скорости химических реакций), а вязкость масла в системе смазки увеличивается. Поэтому стартерный запуск двигателя зимой затруднён, а иногда невозможен. При наличии электрической сети в этом случае возможен запуск от сетевого пускового устройства (практически неограниченной мощности).

Электродвигатели автомобильных стартёров имеют особую конструкцию с четырьмя щётками, которая позволяет увеличить плотность тока якоря и мощность стартера.

Принцип работы электростартёра[править | править код]

При включении стартёра электрический ток (через реле включения, иначе сгорят контакты в замке зажигания) поступает на втягивающую обмотку реле (соленоид). Сердечник соленоида втягивается и через рычажную передачу вводит в зацепление шестерню электродвигателя стартёра с зубчатым венцом (большая шестерня) маховика. После этого замыкаются контакты реле стартёра, переключая питание на удерживающую обмотку соленоида и подключая стартер к батарее. Контактная группа реле обеспечивает очень большой пусковой ток — сотни ампер^[2]) После запуска ДВС муфта свободного хода (бендикс) отсоединяет вал якоря от венца маховика. После выключения стартёра бендикс возвращается в исходное положение. На старых автомобилях (например, ГАЗ-69, ГАЗ-63) тяговое реле (соленоид) отсутствовало, водитель включал стартёр педалью на полу кабины^[3].

Величина электрического напряжения на стартёре[править | править код]

На автомобилях с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания номинальное напряжение бортовой сети составляет 12 вольт, мощные дизельные двигатели, требуя повышенной мощности стартера, как правило, имеют сеть с напряжением 24 вольта, при равном пусковом токе обеспечивая вдвое большую мощность и вдвое меньшие потери энергии в контактных парах и в проводах. На автомобилях, выпускавшихся в первой половине XX века, использовалось напряжение 6 (6,3) вольт (отсюда напряжение накала подавляющего большинства радиоламп, напрямую запитывавшихся от бортовой сети).

24-вольтовые аккумуляторные батареи серийно не выпускаются, вес ёмких 12-вольтовых батарей приближается к пределу физических возможностей человека, например, сухая батарея 6СТ-190 («КАМАЗ») весит 58 кг, а электролита нужно 12 литров.

На легковых автомобилях, микроавтобусах и малотоннажных грузовиках с дизельными двигателями небольшой мощности применяются 12-вольтовые стартёры (этого вполне достаточно).

Вспомогательный двигатель внутреннего сгорания (пусковой двигатель, «пускач»)[править | править код]

Запуск дизеля даже относительно небольшой мощности требует существенных энергозатрат. Для их радикального уменьшения используется промежуточное звено — пусковой ДВС, так называемый «пускач», имеющий значительно меньшую мощность; такой способ используется на многих типах тяжёлой техники и на тракторах. Пусковой двигатель обычно карбюраторный двухтактный, его мощность составляет около 8—10 % мощности основного двигателя. Несмотря на «архаичность» и некоторые неудобства, этот способ обеспечивает почти 100%-но надёжный запуск в самых тяжёлых условиях. Трактор или агрегат может эксплуатироваться вдали от населённых пунктов, где нет возможности контролировать состояние аккумулятора. Пусковой двигатель включён в систему жидкостного охлаждения, в холодную погоду он обеспечивает предпусковой подогрев главного двигателя. Сам же вспомогательный двигатель запускается либо вручную, либо электростартёром небольшой (по сравнению с потребной для пуска главного двигателя) мощности — так, дизель АМ-01 заводится посредством пускача, имеющего стартер, однотипный с мотором МеМЗ-968. Если пусковой двигатель запускается вручную, наличие и состояние аккумуляторной батареи вовсе несущественны («пускачи» имеют зажигание от магнето). После запуска и прогрева охлаждающей жидкости «пускач» соединяется с маховиком главного двигателя фрикционной муфтой или бендиксом с ручным управлением. При этом пусковой двигатель рассчитан на достаточно продолжительную работу под нагрузкой. Например, советский ПД-10 (двигатель мотороллера с водяной рубашкой у цилиндра и соответствующим фланцем крепления) может прокручивать коленчатый вал дизельного двигателя непрерывно в течение 10 минут. Недостатки такой системы пуска: необходимость выхода тракториста из кабины для запуска двигателя при механическом пуске с опасностью наезда трактора на тракториста в момент пуска главного двигателя, если в трансмиссии не выключена передача, обязательное наличие отдельного запаса бензомасляной смеси для питания пускача. Наибольшее применение пусковые двигатели получили в СССР, так как значительное количество дизельной техники эксплуатировалось в зимних условиях.

По мере совершенствования тракторных двигателей, электрических стартеров и аккумуляторов применение пусковых двигателей стало сокращаться, а с начала 2000-х годов практически сошло на нет.

Разновидностью пускового двигателя является турбостартер, который нашёл применение на газотурбинных двигателях, но применяется и на некоторых поршневых, например звездообразных судовых дизелях завода «Звезда». Представляет собой небольшой газотурбинный двигатель со свободной турбиной, соединённой через понижающей редуктор и разобщительную муфту с коленчатым валом запускаемого двигателя. Достоинства турбостартеров — компактность, небольшой вес, большая мощность, отсутствие необходимости в аккумуляторных батареях или пусковых баллонах большой ёмкости. Например, турбостартер ТС-21, имеющий массу с редуктором всего 70 кг, способен запускать дизель мощностью до 5000 л. с. Масса электрической или пневматической пусковой системы такого двигателя будет составлять несколько тонн. Недостатки — невысокая надёжность, по сравнению с системами электрического и воздушного пуска, и необходимость наличия отдельного бака с лёгким топливом (керосин или бензин) для турбостартера.

Пневмозапуск[править | править код]

Сжатый воздух высокого давления используется для двух способов запуска больших дизелей на тепловозах, судах и бронетехнике.

1. Прямой пуск сжатым воздухом. Широко использовался в поршневой авиации, ныне распространён на судовых дизелях и на тепловозах с гидропередачей. В цилиндрах, кроме обычных впускных и выпускных клапанов, устраиваются дополнительные пусковые клапаны. Пусковой распределитель подаёт в них сжатый воздух в порядке работы цилиндров, толкая поршни, воздух раскручивает двигатель. Баллоны со сжатым воздухом пополняются либо от компрессора, приводимого главным двигателем при его работе, либо от любого стороннего источника. Согласно требованиям Российского речного регистра, наличие пневматического пуска обязательно для судовых двигателей мощностью свыше 200 кВт.

2. Пуск агрегатированным пневмостартером. Поршневые и турбостартёры используются для прямой замены электрических на двигателях стандартной комплектации. Ранее такой способ был основным для запуска мощных поршневых двигателей в авиации (АШ-82), главным образом из-за компактности и небольшого веса аппаратуры, а также ввиду отсутствия фатальной зависимости надёжного пуска от состояния аккумуляторной батареи. Например, турбинный стартёр размером ~12х28 см, подключаемый к стандартной 6-атмосферной пневмосистеме, по заявлению производителя, развивает мощность до 22 киловатт^[4].

Другие способы[править | править код]

Буксировка транспортного средства[править | править код]

Автомобиль (как и мотоцикл) с механической КПП можно завести, перемещая его с включённой передачей любым доступным способом — буксируя другим автомобилем, или толкая руками (это называется «завести с толкача»), или скатывая его под уклон при выключенном сцеплении. После достижения определённой скорости сцепление плавно включают. Однако при таком способе есть некоторая вероятность поломки трансмиссии, особенно при промерзании масла, которая тем выше, чем более низкая передача включена; в руководствах по эксплуатации многих автомобилей есть запрет на такой запуск. Также производители не рекомендуют такой способ запуска для автомобилей, оснащённых каталитическими нейтрализаторами из-за возможности попадания несгоревшего топлива в катализатор с последующим его перегревом и выходом из строя. Автомобиль с автоматической коробкой передач завести с толкача невозможно за очень редким исключением, так как гидротрансформатор заполняется от масляного насоса только при работающем двигателе и крутящий момент передаваться с колёс через АКПП не будет. Исключениями являются автобус ЛиАЗ-677 и Mercedes-Benz W124, у которых АКПП содержит масляный насос, один из двух, работающий от выходного вала КПП и при буксировке создающий давление, достаточное для включения гидромуфт и передачи момента с выходного вала на двигатель.

«В одиночку»[править | править код]

Разновидностью первого способа является ручное раскручивание одного из ведущих колёс автомобиля (например, при помощи намотанного троса), предварительно вывешенного с помощью домкрата при включённой одной из верхних передач, для защиты рук при этом необходимо использовать рукавицы. Главной особенностью способа является возможность запуска двигателя водителем в одиночку. Другое колесо стоит на земле, но на него вращение передаваться не будет благодаря дифференциалу.

«Прикуривание»[править | править код]

При разряде аккумулятора можно подключиться к аккумулятору другого автомобиля (это называется «прикурить»). Делать это рекомендуют при неработающем двигателе автомобиля-донора, чтобы его электронная система не вышла из строя. Операция имеет смысл при исправности заводимого двигателя и его генератора.

Маховик[править | править код]

Для запуска двигателя после кратковременного выключения предлагался маховик-накопитель: раскручиваемый двигателем при движении, он затем позволяет запустить двигатель, не разряжая аккумулятор.

В авиации и других областях нашёл заметное применение инерционный стартёр с предварительной раскруткой маховика от руки через редуктор или от маломощного электро- или пневмодвигателя. Ручной инерционный стартёр позволял запускать силами одного-двух человек двигатели мощностью в несколько сотен л. с. без декомпрессии; в частности, таким стартёром дополнялась система пуска известных немецких танков «Тигр» и «Пантера».

Запуск с авторотации[править | править код]

Запуск авиационного поршневого и газотурбинного двигателей возможен в полёте при авторотации. Набегающий поток раскручивает через воздушный винт или турбину вал двигателя, при этом частота вращения вала увеличивается достаточно для обеспечения запуска. Запуск при авторотации является единственным способом запуска двигателя в полёте при отказе системы запуска. Невозможен запуск с авторотации вертолётных двигателей по причине наличия в трансмиссии муфты свободного хода и турбовинтовых двигателей со свободной турбиной. Для запуска с авторотации поршневого или классического турбовинтового двигателя воздушный винт должен иметь систему частичного расфлюгирования.

«Экзотические» способы[править | править код]

Direct Start (непосредственный запуск)[править | править код]

Немецкая фирма Bosch опубликовала в 2000 году результаты экспериментов по исследованию возможности прямого (без внешнего прокручивания) запуска бензинового двигателя с непосредственным впрыском топлива. Суть заключается в следующем: в неработающем двигателе с 4 и более цилиндрами в одном из цилиндров поршень стоит в начале рабочего хода. Зная положение коленчатого вала, можно рассчитать объём воздуха в этом цилиндре, впрыснуть туда необходимую дозу топлива и поджечь его искрой. Поршень начнёт двигаться, вращая коленчатый вал. Далее процесс развивается лавинообразно и двигатель запускается. Эксперимент был признан удачным, но, как заявляет руководство фирмы Bosch, до применения Direct Start на серийных автомобилях ещё далеко. По крайней мере, по состоянию на 2022 год информации о практическом применении Direct Start нет.

Подобную систему запуска имели некоторые двигатели начала XX века: вначале двигатель проворачивался вручную до наполнения одного из цилиндров горючей смесью, затем подавался импульс искрового зажигания, и при удачном стечении обстоятельств двигатель начинал работать^[5]. Самозапуск был возможен и в нефтяных двигателях: если в процессе нагрева калоризатора в цилиндре была свежая смесь, то после её вспышки двигатель, как правило, запускался, правда, направление вращения было непредсказуемым. Система остановки и перезапуска двигателя в холостом режиме i-stop от Mazda, как и другие подобные системы, позволяют сэкономить приблизительно 10 % топлива за счёт остановки двигателя автомобиля в режиме холостого хода. Но, в отличие от других систем, использующих стартер для перезапуска двигателя, система i-stop осуществляет перезапуск двигателя методом впрыска в один из цилиндров топливной смеси и дальнейшего её зажигания. Но, что интересно, стартер всё равно принимает участие в пуске двигателя, хоть на него и не ложится основная нагрузка. И хотя обороты двигателя в момент пуска поддерживаются стартерным мотором, специфика i-stop здесь состоит как раз в том, что двигатель работает почти полностью на энергии вспышки. Стартер просто помогает произвести пуск и «докручивает».

Пиростартёр[править | править код]

Для запуска двигателя могут применяться газы от пиропатрона. Первоначальный вариант, известный с начала XX века на стационарных моторах и тракторах, предусматривал подачу пороховых газов прямо в цилиндр поршневого двигателя^[6], причём патрон (как правило, холостой охотничий) мог воспламеняться ударом обыкновенного молотка. Более поздняя конструкция, появившаяся в 1930-х годах в авиации, представляла собой поршень, приводимый в движение пороховыми газами, при поступательном движении через винтовой валик проворачивавший торцевой храповик двигателя (т. н. Coffman starter^ru_en). Пиростартёр до сих обязателен для двигателей спасательных шлюпок, так как в экстремальной ситуации на её борту может не оказаться других источников энергии для запуска. Встречаются пиростартёры и на некоторых двигателях для снегоходов.

Зажигание, системы питания и смазки при запуске[править | править код]

Для двигателей с искровым зажиганием актуальна также проблема электроснабжения системы зажигания в момент запуска. Автомобильные генераторы с независимым возбуждением не могут работать без внешнего источника постоянного тока, поэтому, например, мотоциклы «ИЖ» и «Урал» не заводятся при разряженном аккумуляторе, хотя запуск производится кик-стартером, а не электростартером. Эта проблема решается использованием генератора с возбуждением от постоянных магнитов (как на мотоциклах «Минск» и «Восход» и всей современной лёгкой мототехнике) или магнето, которые дают ток сразу, однако такие генераторы имеют меньшую мощность. Проблема становится намного слабее при использовании электронного зажигания, но и оно неспособно работать при полностью разряженной аккумуляторной батарее. Это значит, что даже при вращающемся моторе (например, буксируемая машина) искры не будет.

В дизельных двигателях, где на рабочих режимах распылённое топливо воспламеняется от воздуха, нагретого сжатием в цилиндре, для упрощения холодного пуска часто применяются свечи накаливания — низкоомные спирали внутри камеры сгорания, нагреваемые током от аккумулятора до выхода двигателя на устойчивую работу.

Кроме проблем с энергетикой системы зажигания, существует также проблема со смесеобразованием при пуске холодного двигателя.
При низких температурах топливо плохо испаряется. Чтобы не допустить обеднения рабочей смеси, в систему питания вводятся различные пусковые устройства (воздушная заслонка в карбюраторе; утопитель поплавка на старых мотоциклах; клапан дополнительной подачи топлива с задержкой отключения после пуска) или увеличивается подача впрыска. Неиспарившийся излишек бензина попадает в цилиндры в виде капелек, которые оседают на холодных внутренних поверхностях. Топливо может «залить» свечу зажигания, вызывая утечку тока по мокрому изолятору свечи и, тем самым, отсутствие искрового пробоя или значительное ослабление искры. Бензин, стекающий по стенкам цилиндра, смывает масляную плёнку, и без того недостаточную после стоянки, вызывая очень заметный дополнительный износ ЦПГ, вплоть до задира поршней.

В современных автомобилях производителем нередко предусмотрен режим «продувки» цилиндров, при котором прекращается активная подача топлива, а работа поршней освобождает объём от излишков топлива. Чтобы использовать данный режим необходимо до упора выжать педаль газа и начать прокручивать стартер. На некоторых мотоциклах для этой цели на цилиндрах стоит клапан декомпрессора.

Для пуска двигателя при низких температурах применяются различные «пусковые жидкости» на базе эфира, известного своей летучестью (температура кипения 34 °C) и лёгкостью воспламенения. Такую жидкость впрыскивают из аэрозольного баллончика во впускной коллектор непосредственно перед попыткой пуска. На северные и военные версии некоторых автомобилей система впрыска эфира при запуске устанавливается штатно.

В системе смазки при пуске, особенно холодного двигателя, также возникают проблемы. При первых оборотах детали двигателя работают фактически без принудительной смазки, пока не наполнятся каналы подачи масла и не образуется масляный туман в картере. В сменном масляном фильтре имеется обратный клапан, не дающий маслу стекать из каналов на стоянке; своевременная замена фильтра важна и с точки зрения сохранения свойств резинки клапана. На морозе масло густеет, и насос не сразу начинает подавать его в полном объёме. Поэтому могут возникнуть задиры основных трущихся пар при резкой даче «газа» сразу после старта. Во избежание этого явления на больших и сложных двигателях иногда применяется предварительный подкачивающий электронасос, работающий параллельно с основным. Обычные моторы автомобилей и мотоциклов следует просто заводить в соответствии с инструкцией производителя, и при проблемах — не «газовать», как только «схватило», а отрегулировать двигатель и устранить обнаруженные неисправности.

Предпусковой подогреватель[править | править код]

Для облегчения пуска при минусовой температуре, а также для предотвращения замерзания охлаждающей жидкости (особенно воды) на длительной стоянке на двигатель может быть установлен предпусковой подогреватель. Тепловая мощность его, как правило, единицы киловатт, что позволяет за разумное время (порядка получаса) довести температуру блока перед пуском до близкой к рабочей. Чаще всего представляет собой включённый в систему охлаждения автономный автоматизированный котёл с горелкой на том же топливе, что и сам двигатель; на стоянке играет ещё и роль автономного отопителя. Может также быть электрическим — отдельным или встроенным непосредственно в блок цилиндров (в последнем случае не нужен дополнительный циркуляционный насос), с питанием от внешней электросети. Известен вариант с теплообменником, получающим тепло, в том числе бросовое низкотемпературное, от централизованной отопительной или паровой системы предприятия. У предварительно подогретого двигателя не только облегчается пуск, но и радикально уменьшается пусковой износ (за счёт исключения конденсации топлива на стенках цилиндров и работы системы смазки сразу с маслом нормальной температуры и вязкости), что в северных условиях решающим образом сказывается на долговечности двигателя, и даже в умеренном климате вполне может оправдать затраты на установку и питание подогревателя. Следует иметь в виду, что автоматика автономного котла потребляет от аккумулятора мощность порядка 10-30 ватт — это может оказаться критичным при долгой работе на стоянке.

См. также[править | править код]

• Система зажигания
• Свеча зажигания
• Электронное зажигание

Примечания[править | править код]

Система запуска двигателя обеспечивает первоначальное проворачивание коленчатого вала ДВС, благодаря чему в цилиндрах происходит воспламенение топливовоздушной смеси и мотор начинает работать самостоятельно. В эту систему входят несколько ключевых элементов и узлов, работу которых мы рассмотрим далее в статье.

Что представляет собой

В современных автомобилях реализована электрическая система пуска двигателя. Также ее часто называют стартерной системой пуска. Одновременно с вращением коленвала в работу включается система ГРМ, зажигания и топливоподачи. Происходит сгорание топливовоздушной смеси в камерах сгорания и поршни проворачивают коленвал. После достижения определенных оборотов коленчатого вала двигатель начинает работать самостоятельно, по инерции.

Чтобы запустить двигатель, нужно достичь определенной частоты вращения коленчатого вала. Для разных типов двигателей это значение отличается. Для бензинового мотора минимально необходимо 40-70 об/мин, для дизельного – 100-200 об/мин.

На начальном этапе автомобилестроения активно использовалась механическая система пуска с помощью заводной рукоятки. Это было ненадежно и неудобно. Сейчас от таких решений отказались в пользу электрической системы запуска.

Устройство системы запуска двигателя

В систему пуска двигателя входят следующие ключевые элементы:

• механизмы управления (замок зажигания, дистанционный запуск, система Старт-Стоп);
• аккумуляторная батарея;
• стартер;
• провода определенного сечения.

Ключевым элементом системы является стартер, который, в свою очередь, питается от аккумуляторной батареи. Это электродвигатель постоянного тока. Он создает крутящий момент, который передается маховику и коленчатому валу.

Как работает запуск двигателя

После поворота ключа в замке зажигания в положение «запуск» замыкается электрическая цепь. Ток по плюсовой цепи от аккумулятора поступает на обмотку тягового реле стартера. Затем по обмотке возбуждения ток проходит к плюсовой щетке, затем по обмотке якоря на минусовую щетку. Так срабатывает тяговое реле. Подвижный сердечник втягивается и замыкает силовые пятаки. При движении сердечника выдвигается вилка, которая толкает приводной механизм (бендикс).

После замыкания силовых пятаков от аккумулятора подается пусковой ток по плюсовому проводу на статор, щетки и ротор (якорь) стартера. Вокруг обмоток возникает магнитное поле, которое приводит в движение якорь. Таким образом электрическая энергия от аккумулятора преобразуется в механическую энергию.

Как уже было сказано, вилка, во время движения втягивающего реле, выталкивает бендикс к венцу маховика. Так происходит зацепление. Якорь вращается и приводит в движение маховик, который передает это движение коленчатому валу. После запуска двигателя маховик раскручивается до больших оборотов. Чтобы не повредить стартер, срабатывает обгонная муфта бендикса. При определенной частоте бендикс вращается независимо от якоря.

После запуска двигателя и отключения зажигания от положения «запуск» бендикс принимает исходное положение, а двигатель работает самостоятельно.

Особенности работы аккумуляторной батареи

От состояния и мощности аккумулятора будет зависеть успешный запуск двигателя. Многие знают, что для АКБ важны такие показатели, как емкость и ток холодной прокрутки. Эти параметры указываются на маркировке, например, 60/450А. Емкость измеряется в Ампер-часах. Аккумулятор имеет малое внутренне сопротивление, поэтому он может кратковременно отдавать большие токи, в несколько раз превышающие его емкость. Указанный ток холодной прокрутки 450А, но при соблюдении определенных условий: +18С° в течение не более 10 секунд.

Однако, подаваемый ток на стартер все равно будет меньше указанных значений, так как не учитывается сопротивление самого стартера и силовых проводов. Этот ток и называется пусковым током.

Справка. Внутреннее сопротивление аккумулятора в среднем составляет 2-9 мОм. Сопротивление стартера бензинового мотора в среднем 20-30 мОм. Как видно, для правильной работы необходимо, чтобы сопротивление стартера и проводов в несколько раз превышало сопротивление аккумулятора, иначе внутреннее напряжение аккумулятора при пуске будет проседать ниже 7-9 вольт, а этого допускать нельзя. В момент подачи тока напряжение исправного АКБ проседает в среднем до 10,8В в течение нескольких секунд, а затем вновь восстанавливается до 12В или чуть выше.

Аккумулятор отдает пусковой ток на стартер в течение 5-10 секунд. Затем нужно сделать паузу 5-10 секунд, чтобы аккумулятор «набрался сил».

Если после попытки запуска напряжение в бортовой сети резко падает или стартер прокручивается наполовину, то это свидетельствует о глубоком разряде АКБ. Если стартер выдает характерные щелчки, то аккумулятор окончательно сел. Среди других причин может быть поломка стартера.

Сила тока при старте

Стартеры для бензинового и дизельного мотора будут отличаться по мощности. Для бензиновых ДВС используются стартеры мощностью 0,8-1,4 кВт, для дизельных – 2 кВт и выше. Что это значит? Это значит, что стартеру с дизельным мотором нужно больше мощности, чтобы прокрутить коленвал на сжатие. Стартер мощностью 1 кВт потребляет 80А, 2 кВт потребляет 160А. Больше всего энергии уходит на начальную прокрутку коленчатого вала.

Среднее значение пускового тока для бензинового двигателя – 255А для успешной прокрутки коленвала, но это с учетом плюсовой температуры 18С° или выше. При минусовой температуре стартеру нужно крутить коленвал в загустевшем масле, что повышает сопротивление.

Особенности запуска двигателя в зимних условиях

В зимнее время бывает трудно запустить двигатель. Масло густеет, а значит провернуть его труднее. Также часто подводит аккумулятор.

При минусовой температуре внутреннее сопротивление аккумулятора повышается, батарея садится быстрее, также неохотно отдает нужный пусковой ток. Для успешного пуска двигателя зимой АКБ должна быть полностью заряжена и не должна быть замерзшей. Дополнительно нужно следить за контактами на клеммах.

Вот несколько советов, которые помогут запустить двигатель зимой:

1. Перед включением стартера на холодную включите дальний свет на несколько секунд. Это запустит химические процессы в батарее, так сказать, «разбудит» аккумулятор.
2. Не крутите стартер больше 10 секунд. Так батарея быстро садится, особенно на морозе.
3. Выжмите полностью педаль сцепления, чтобы стартеру не нужно было крутить дополнительные шестерни в вязком трансмиссионном масле.
4. Иногда могут помочь специальные аэрозоли или «стартерные жидкости», которые впрыскивают в воздухозаборник. При исправном состоянии мотор заведется.

Тысячи водителей ежедневно заводят свои моторы и едут по делам. Начало движения возможно благодаря слаженной работе системы запуска двигателя. Зная ее устройство, можно не только запускать двигатель в самых разных условиях, но и подобрать нужные компоненты в соответствии с требованиями именно к вашему автомобилю.

(3 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка…

По
схеме
подключения
двигателей
“Звезда-треугольник”
написано
предостаточно.
Но
в
каждой
статье
есть
неточности
и
ошибки.
Авторы
просто
переписывают
друг
у
друга.
Подозреваю,
что
большинство
из
них
ни
разу
в
жизни
не
подключали
двигатель,
и
на
практике
не
смогут
отличить
“Звезду”
от
“Треугольника”.
Поэтому
решил
последовать
народной
мудрости
“хочешь
сделать
хорошо
–
сделай
это
сам”,
и
написать
эту
статью.

Рассказываю,
полагаясь
на
свой
опыт
и
понимание
вопроса.
Как
всегда,
буду
давать
теорию
и
показывать,
как
это
выглядит
на
практике.

Для
начала,
если
кто
совсем
не
в
теме,
из
какой
области
знаний
вообще
это
всё?
Речь
идёт
об
одном
из
распространенных
способов
подключения
трехфазного
асинхронного
электродвигателя,
при
котором
обмотки
двигателя
сначала
подключаются
к
питающей
сети
по
схеме
“звезда”,
а
потом
–
по
схеме
“треугольник”.
В
молодых
пытливых
умах
сразу
возникнет
вопрос
–
“Зачем
это
нужно?”
Рассказываю
подробно.

Зачем
нужна
схема
“Звезда
–
Треугольник”?

Корень
проблемы
кроется
в
пусковых
токах
и
чрезмерных
нагрузках,
которые
испытывает
двигатель,
когда
на
него
подают
питание
напрямую.
Да
что
там
двигатель
–
весь
привод
при
пуске
скрежещет
и
содрогается!

ВАЖНО!
Если
дочитали
досюда,

ознакомьтесь
с
моей
статьёй
про
пусковые
токи.
Там
очень
подробно
о
том,
откуда
они
берутся,
как
их
узнать,
посчитать
и
измерить.

• 
  Особенно
  это
  
  критично
  там,
  где
  нет
  понижающей
  передачи
  –
  редуктора
  или
  ремня
  на
  шкивах.
• Особенно
  это
  
  важно
  там,
  где
  на
  валу
  двигателя
  насажено
  что-то
  массивное
  –
  крыльчатка
  или
  центрифуга.
• Особенно
  это
  
  значимо
  там,
  где
  мощность
  двигателя
  –
  более
  5
  кВт,
  а
  скорость
  вращения
  большая
  (3000
  об/мин).

Привод
отличается
от
двигателя,
как
колесо
от
покрышки
и
как

пускатель
от
контактора.

Так
вот,
для
того,
чтобы
уменьшить
мощность
на
валу
двигателя
во
время
пуска,
его
включают
сначала
на
пониженное
напряжение,
он
не
спеша
разгоняется,
а
потом
врубают
по
полной,
на
номинальную
мощность.
Реализуется
это
не
изменением
напряжения
реостатами
и
трансформаторами,
а
более
хитро.
Но
по
порядку.

Схемы
“Звезда”
и
“Треугольник”

У
любого
классического
трехфазного
двигателя
есть
три
обмотки
статора.
Они
могут
иметь
разную
конфигурацию
в
пространстве,
дополнительные
выводы,
но
их
три.

Многоскоростные
двигатели
не
в
счёт.

Как
подключить
все
эти
6
выводов,
если
у
нашего
источника
питания
всего
3
фазы?

На
ум
пришла
статья
про

включение
транзисторных
датчиков.
Там
похожая
ситуация
–
у
датчика
три
вывода,
а
у
нагрузки
два…

Это
простейшая
логическая
задача,
у
которой
есть
два
решения
–
“Звезда”
и
“Треугольник”:

В
результате
имеем
у
каждой
схемы
три
вывода,
которые
можно
подключать
к
источнику
питания. А
вот
почему
напрямую
подключать
не
всегда
возможно,
об
этом
статья.

Эти
схемы
также
имеют
названия
“Delta”
и
“Star“,
и
могут
обозначаться
на
схемах
как

D
и

S.
Но
чаще
обозначение
идёт
от
вида
схем
–

Δ
и

Υ.
Или

D
и

Y.

Если
интересно,
можно
у
меня
почитать,

чем
отличаются
трехфазная
система
от
однофазной,
а
линейное
напряжение
–
от
фазного.

На
обратной
крышке
борно
обычно
указывают
схемы
подключения
и
обозначения
выводов:

По
по
схемам
мы
плотно
пройдёмся
ниже.

И
ещё
немного
теории.

Мощность
на
валу
при
подаче
номинального
напряжения
будет
одинакова
хоть
в
Звезде,
хоть
в
Треугольнике.
А
токи
разные,
ведь

P=UI.
Это
происходит
потому,
что Напряжение
питания
в
этих
схемах
отличается
в
√3
раз,
ток
–
тоже.
В
“звезде”
напряжение
питания
двигателя
(линейное)
больше
номинала
катушки,
а
в
“треугольнике”
ток
питания
двигателя
больше
тока
катушки
в
1,73
раза.

Другими
словами,
если
“базовое”
рабочее
напряжение
катушки
равно
220
В,
то
напряжение
в
“Звезде”
будет
1,73
·
220
=
380
В.
Другими
словами,

Uл=1,73Uф,
где
Uф
–
это
номинальное
напряжение
катушки,
Uл
–
номинальное
напряжение
питания.
Для
треугольника
ситуация
повторяется,
но
только
для
тока.

Таким
образом,
если
написано
одно
из
напряжений,
можно
легко
узнать
другое
напряжение
и
ток:

Вот
этот
же
двигатель,
вид
на
клеммы
в
коробке:

В
данном
случае
на
шильде
приведён
только
треугольник,
но
чудес
не
бывает
–
этот
двигатель
может
работать
и
в
звезде,
главное
переключить
правильно
обмотки.
Напряжение
“Звезды”
будет
1,73
·
400
=
690
В,
ток
в
то
же
число
меньше.

Кто
хочет
копнуть
поглубже
–
в
конце
выложу
для
скачивания
умные
книги.

Какой
двигатель
можно
подключать
в
“звезду-треугольник”,
а
какой
нет?

Двигатели
наша
(и
не
наша)
промышленность
выпускает
разные.
Но
наиболее
ходовые
у
нас
(большинство
читателей
подтвердит)
–
низковольтные,
для
работы
в
сетях
0,4
кВ
50
Гц.
Мы
будем
рассматривать
как
раз
такие
асинхронники.
Они
бывают
на
2
вида
напряжения
–

220/380
и

380/660
В.

В
чем
отличия?
В
номинальных
напряжениях
питания.
Первое
число
–
это
“треугольник”,
второе
–
“звезда”.
Такое
разделение
идёт
в
основном
от
мощности,
“граница”
проходит
примерно
по
4
кВт.

Бывают
номиналы
на
новый
стандарт
230/400
или
240/440
В,
но
это
не
так
важно.

Как
видим,
оба
вида
имеют
вариант
подключения
380
В.
В
первом
случае
для
этого
нужно
собрать
схему
“звезда”,
во
втором
–
“треугольник”.

Жаль,
но
тут
возникла
путаница,
и
нужно
об
этом
помнить:
Напряжения
на
двигателе
обозначаются
как
“Треугольник/Звезда”,
а
схема,
о
которой
речь
–
“Звезда/Треугольник”.
В
любом
случае
–
номинальное
напряжение
в
“Звезде”
всегда
больше
в
√3
раз!

Подробнее
рассмотрим
работу
на
этих
напряжениях.

220/380
В

Вариант
с
низкими
напряжениями

220/380
можно
подключать
на
220
В
только
в
однофазную
сеть
через
фазосдвигающий
конденсатор
либо
от
однофазного

преобразователя
частоты.
И
только
в
“Треугольнике”!
А
380
В
–
можно
подключать
в
трехфазную
сеть
через
контактор,
либо
УПП,
либо
частотник
только
в
“Звезде”!

Важно,
что
такие
двигатели
для
работы
в
схеме
“Звезда/Треугольник”
использовать
нельзя!

Центральная
точка
звезды,
обозначенная
“0”,
может
быть
подключена
к
нейтрали
N,
если
она,
конечно,
есть.
Но
этого
никто
никогда
не
делает
–
ток
по
этому
проводу
будет
мизерный,
ибо
двигатель
–
нагрузка
симметричная.

Реальные
примеры
движков
220-380:

Как
будет
выглядеть
подключение
подобного
двигателя
в
коробке:

Внизу
“тройная”
клемма
–
та
самая
точка
“0”,
которая
никуда
не
подключается.

380/660
В

Вариант
двигателя
с
высокими
напряжениями

380/660
идеально
подходит

для
работы
в
схеме
“Звезда/Треугольник”.
Для
работы
напрямую
(через
контактор
или
ПЧ)
обмотки
нужно
собрать
в
“Треугольник”.

Напряжение
питания
660
В
в
реальной
жизни
не
используется,
а
схема,
показанная
справа,
используется
для
“раскрутки”
ротора.

Реальные
примеры:

Вот
этот
же
двигатель,
его
коробка
борно,
подключен
в
треугольник:

Как
же
так?
–
скажете
вы.
22
кВт
на
380?
Напрямую,
что
ли?
Нет
конечно,
иначе
при
его
включении
“тухла”
бы
сеть
всего
цеха,
а
здоровье
энергосетей
ждало
бы
серьезное
испытание.
Тем
более,
что
он
раскручивает
тяжелый
маховик
вырубного
пресса
(справа
видна
полумуфта).
Двигатель
подключен
через
частотник,
в
этом
весь
секрет.

Звезда
/
Треугольник:
работа
схемы

Хорош
теорию,
даёшь
практику!
Как
же
реализован
алгоритм
работы
схемы
подключения?
Если
очень
коротко,
схема
“Звезда-Треугольник”
работает
так.

1.
Подается
питание
(а
напряжение
питания
у
нас
во
всех
режимах
380
В)
на
выводы
U1,
V1,
W1,
а
выводы
U2,
V2,
W2
соединяются
в
одной
точке.
Реализуется
схема
“Звезда”,
в
которой
вместо
номинала
660
В
подается
380
В:

2.
Так
двигатель
работает
несколько
секунд
(от
5
с
до
нескольких
минут,
зависит
от
тяжести
пуска).
Это
время
задается
таймером
(реле
времени),
который
входит
в
состав
схемы.

3.
Далее
питание
полностью
снимается
на
время
второго
таймера,
двигатель
по
инерции
вращается
несколько
периодов
напряжения
(время
от
50
до
500
мс).
Этот
защитный
интервал
необходим
для
гарантированной
безаварийной
работы
схемы.
Контактор
“звездного”
режима
должен
успеть
выключиться,
прежде
чем
включится
“треугольный”
контактор.
Ведь
время
выключения
у
контакторов
всегда
в
несколько
раз
больше,
чем
время
включения,
из-за
явлений
намагничивания.
К
сожалению,
эта
пауза
технически
реализуется
далеко
не
всегда…

4.
После
второго
таймера
включается
основной
режим,
“Треугольник”,
в
котором
двигатель
получает
нормальное
питание
и
работает,
пока
его
не
выключат:

Всё,
если
коротко.
Дальше
будут
временные
диаграммы,
будет
всё
понятно.

Есть
варианты
и
без
второго
таймера,
но
с
обязательной
блокировкой
включения
“Треугольника”,
пока
не
выключится
“Звезда”.

Вот
как
я
нарисовал
для
себя
схемку
много
лет
назад:

Но
у
меня
приличный
блог,
поэтому
дальше
будет
красиво
и
по
порядку.

Теперь
о
том,
как
реализуется
этот
алгоритм.
Для
удобства
разделим
схему
на
две
части,
которые
могут
даже
иметь
разное
питание
–
силовую
и
управляющую.

Реализация
силовой
части
схемы

Понятно,
что
включение
двигателя
производится
контакторами.
Их
нужно
три.

Есть
варианты
схемы
“Звезда-Треугольник”
с
использованием
Преобразователей
частоты
и

Устройств
плавного
пуска
(мягкого
пускателя,
софтстартера),
но
не
будем
раздувать
статью.

1. КМ1
   –
   это
   общий
   контактор,
   он
   подаёт
   питание
   на
   выводы
   U1,
   V1,
   W1
   сразу
   и
   навсегда.
2. КМ2
   –
   контактор
   “Звезды”,
   он
   соединяет
   выводы
   U2,
   V2,
   W2
   в
   одну
   точку
   на
   время
   разгона.
3. КМ3
   –
   контактор
   “Треугольника”,
   он
   подает
   питание
   на
   выводы
   U2,
   V2,
   W2
   для
   дальнейшей
   работы
   в
   номинальном
   режиме.

Следите
за
цветами,
буду
и
дальше
их
соблюдать
для
простоты
восприятия:

1. общий
   контактор
   КМ1
   –
   синий,
2. контактор
   “Звезды”
   КМ2
   –
   зеленый,
3. контактор
   треугольника
   КМ3
   –
   красный.

Реализация
части
управления

Включать
и
выключать
эти
три
контактора
можно
разными
способами,
вот
несколько:

1. Три
   тумблера.
   Самый
   простой
   и
   дешевый
   способ.
   А
   что?
   Главное
   соблюсти
   алгоритм!
2. Специальный
   переключатель
   0
   –
   Y
   –
   Δ.
   Его
   можно
   купить
   или
   собрать
   самостоятельно,
   из
   любого
   галетного
   или
   кулачкового,
   типа
   ПКП.
3. Релейная
   схема
   с
   таймером.
   Её
   рассмотрим
   ниже.

4. Управление
   от
   специализированного
   реле.
   Это
   отдельная
   статья,

   следите
   за
   новостями.

5. Управление
   от
   универсального
   контроллера
   (PLC).
   Тут
   рассматривать
   нечего
   –
   это
   тот
   же
   1
   или
   2
   вариант,
   только
   управляет
   не
   человек,
   а
   программа.

Слаботочная
часть
может
быть
вообще
гальванически
развязана
от
силовой,
например
через
трансформатор
380
/110
В
или
блок
питания
220
/
24
VDC.
Более
того,
вообще
питаться
от
аккумулятора
12
В.
Главное,
чтобы
напряжение
катушек
пускателей
соответствовало.
Что
такое
гальваническая
развязка
и
почему
она
безопасна
–
читайте

про
систему
заземления
IT.

Короче,
вот
простейшая
схема:

В
контактах
с
временной
задержкой
все
постоянно
путаются.
У
меня
–
правильно)

Что
такое
КМ1,
КМ2,
КМ3,
вы
уже
знаете,
а
вот
КА1
–
это
реле
времени
с
задержкой
при
включении.
Реле
может
быть
любым,
хоть
электронным,
хоть
пневматическим
типа
ПВЛ.
Главное,
чтобы
контакты
переключались
из
исходного
состояния
через
время
задержки
после
подачи
питания
на
КА1.

Я
писал
подробно
про
задержку
времени

в
статье
про
приставку
выдержку
времени
ПВЛ.
Рекомендую,
там
обширная
теоретическая
часть.

Также
годится
электронное
реле,
как

в
статье
про
пневматический
термопресс.

Подавать
питание
на
схему
(запускать
двигатель)
можно
любыми
способами
–
хоть
тумблером,
хоть

через
классическую
схему
с
самоподхватом.

Минус
такой
схемы
–
есть
опасность
конфликта
между
КМ2
и
КМ3.
Поэтому
я
не
очень
люблю
такую
схему,
т.к.
она
работает
“на
грани”,
и
её
безаварийность
очень
зависит
от
механики
и
конструкции
контакторов.
Из-за
этого
могут
подгорать
контакты,
а
может
и
выбивать
вводной
автомат.
Поэтому
обязательно
необходима
блокировка
(электрическая
и
желательно
механическая):

Блокировка
реализована
на
НЗ
контактах,
подробно
об
этом
и
не
только

в
статье
про
подключение
двигателя
при
помощи 
магнитного
пускателя.
Между
катушками
показана
механическая
блокировка,
не
путать
со
схемой
“Треугольник”!

Это
реальная
схема,
можно
её
применять.
Если
что
не
понятно
–
спрашивайте.

Кстати,
вместо
КА1.1
можно
поставить
НО
контакт
с
задержкой
Отключения.
То
есть,
включается
сразу
после
подачи
питания,
выключается
–
через
время.
Но
для
этого
нужно
два
отдельных
реле
времени
с
разными
принципами
работы,
которые
должны
быть
синхронизированы
для
гарантированной
паузы.
Именно
так
и
реализуется
в
специализированных
реле
времени
“Звезда-Треугольник”.

Да,
ещё
замечание.
Иногда
включение
питания
общего
контактора
КМ1
реализуют
не
напрямую,
а
через
НО
контакт
“Звезды”
КМ2,
затем
КМ1
становится
на
самоподхват
через
свой
НО
контакт.
Это
необходимо
для
дополнительной
проверки
работоспособности
реле
времени
КА1.

Временные
диаграммы
работы
схемы
“Звезда-Треугольник”

С
привязкой
к
моей
схеме
управления,
диаграммы
включения
контакторов:

Тут
вроде
всё
понятно,
но
есть
одно
важное
замечание.
Ещё
раз.
Между
зеленой
и
красной
областями
обязательно
нужен
небольшой
зазор
(пауза).
Его
может
не
быть
(пауза
=
0),
но
эти
области
могут
налазить
друг
на
друга,
если
используются
контакторы
с
катушкой
постоянного
тока
(=24
VDC). 
В
особенности
при
использовании
обратновключенного
диода
(а
он
обязателен!),
время
выключения
может
быть
больше
времени
включения
в
7-10
раз!

Это
я
к
тому,
что
однажды
мучался
с
такой
схемой,
в
ней
выбивал
периодически
вводной
автомат.
Поставили
спец.реле
с
паузой,
проблема
была
решена!

Реальный
пример
схемы

Вот
реальный
пример
такой
схемы
на
электронном
реле
времени:

Слева
направо
в
нижнем
ряду:
КМ1,
КМ2,
КМ3,
КА1.

А
вот
пример
схемы
с
управлением
от
контроллера:

В
группе
ВК
СамЭлектрик.ру
есть
фото
и
видео,
как
работает
эта
схема.

Видео,
как
щёлкают
контакторы
в
этой
схеме:

Вот
как
красиво
оформили
схему
немцы
в
своём
компрессоре:

На
входе
схемы
–
три
провода,
на
выходе
–
шесть.
Всё
сходится)

Как
переключить
схему
двигателя
в
“Звезду”
и
в
“Треугольник”
вручную

Если
не
нужна
никакая
автоматика,
а
двигатель
работает
постоянно
в
“Звезде”
или
в
“Треугольнике”,
то
используя
рожковый
ключ,
можно
переключить
схему
соединения
обмоток
вручную.

На
оборотной
стороне
крышки
борно,
как
обычно,
приведена
схема:

Двигатель
питался
напрямую
от
трехфазной
сети
380
В
через
контактор
и
был
собран
в
“Звезду:

Откручиваем
гайки
М4,
снимаем
перемычки
и
провода
питания:

Собираем
схему
в
треугольник,
на
пониженное
напряжение
220
В:

Переделка
понадобилась
в
связи
с
тем,
что
нужно
изменить
скорость
вращения
двигателя,
а
для
этого
применить
частотник.
А
частотники
на
такую
мощность,
как
правило,
однофазные.
В
результате
–
поехали!

Кстати,
по
частотникам
планирую
цикл
статей,

подписывайтесь!

Особенность
работы
в
“Звезде”

В
соответствии
с
ГОСТ
28173
(МЭК
60034-1)
двигатели
могут
эксплуатироваться
при
отклонении
напряжения
±
5
%
или

отклонении
частоты
±
2
%.
При
этом
параметры
двигателей
могут
отличаться
от
номинальных,
а
превышения
температуры
обмоток
могут
быть
более
предельного
по
ГОСТ
28173
(МЭК
60034-1)
на
10
°С.

К
чему
это
я?
Дело
в
том,
что
при
пуске,
когда
двигатель
работает
в
“Звезде”,
он
работает
не
в
режиме
(напряжение
отличается
на
70%!),
что
может
привести
к
его
перегреву,
если
это
будет
длиться
долго.
Будьте
внимательны,
защищайте
двигатель
от
перегрева
и
перегрузки!
Но
это
уже
совсем
другая
история)

Видео

Некоторые
авторы
тоже)
доступно
и
интересно
рассказывают
о
практической
стороне
вопроса
в
видео:

Скачать

Я
постарался
максимально
раскрыть
тему,
но
если
вам
нужны
академические
знания,
пожалуйста:

P.S.
Про
использование
специализированного
реле
времени
“Звезда-Треугольник”

читайте
следующую
статью.

Как
всегда,
жду
уточнений
и
вопросов
в
комментариях!