Что такое ток остановки и свободный ток двигателей

Что такое ток остановки и свободный ток двигателей?

Каковы срыв и свободные токи электрического двигателя? Например, этот двигатель Vex перечисляет свои задержки и свободные токи в нижней части страницы.

Я думаю, что понимаю общую идею, но подробное описание было бы полезно.

Краткий ответ

Ток останова — это максимальный ток, потребляемый 1 , когда двигатель прикладывает свой максимальный крутящий момент, либо потому, что он не может двигаться полностью, либо потому, что он больше не может ускоряться, учитывая нагрузку, под которой он находится.

Свободный ток — это ток, потребляемый, когда двигатель свободно вращается на максимальной скорости, без нагрузки 2, кроме сил трения и противо-ЭДС в самом двигателе.

Длинный ответ

Течение сваливания

Крутящий момент — это крутящий момент, который создается устройством, когда выходная скорость вращения равна нулю. Это также может означать моментную нагрузку, которая приводит к тому, что выходная частота вращения устройства становится равной нулю, то есть вызывает останов . Задержка — это состояние, когда двигатель перестает вращаться. Это условие возникает, когда крутящий момент нагрузки больше, чем крутящий момент на валу двигателя, т.е. В этом состоянии двигатель потребляет максимальный ток, но двигатель не вращается. Ток называется током останова.

Электродвигатели

Электродвигатели продолжают обеспечивать крутящий момент в остановленном состоянии. Однако электродвигатели, оставленные в остановленном состоянии, подвержены перегреву и возможному повреждению, поскольку протекающий ток максимален в этих условиях.

Максимальный крутящий момент, который электродвигатель может создать в долгосрочной перспективе при остановке, не причиняя ущерба, называется максимальным непрерывным моментом останова .

Таким образом, из спецификации этого двигателя

мы можем видеть, что если требуется, чтобы двигатель прикладывал крутящий момент более 8,6 фунт-силы, двигатель прекращает движение (или ускоряется при работе против трения) и потребляет максимум 2,6А тока.

Хотя он не говорит, что это за двигатель, я ожидал, что это будет электродвигатель с щеткой постоянного тока, учитывая его двухпроводный интерфейс.

Когда электродвигатель постоянного тока без нагрузки вращается, он генерирует электродвижущую силу в обратном направлении, которая противостоит току, приложенному к двигателю. Ток, проходящий через двигатель, падает с увеличением скорости вращения, и у двигателя с вращающимся свободным током ток очень мал. Только когда нагрузка на двигатель замедляет ротор, ток, протекающий через двигатель, увеличивается.

Со страницы Википедии «Противоэлектродвижущая сила» :

В управлении двигателем и робототехнике термин «обратная ЭДС» часто относится к использованию напряжения, генерируемого вращающимся двигателем, для определения скорости вращения двигателя.

Обратите внимание, что, как объясняет DrFriedParts , это только часть истории. Максимальный непрерывный пусковой момент может быть значительно ниже , чем максимальный крутящий момент и , следовательно , тока. Например, если вы переключаетесь с полного крутящего момента в одном направлении на полный крутящий момент в другом. В этом случае потребляемый ток может быть удвоенным непрерывным током срыва. Делайте это достаточно часто, превышая рабочий цикл двигателя, и вы можете перегореть.

Свободный ток

Опять же, глядя на спецификации:

Поэтому, когда он работает свободно, без нагрузки, он быстро разгоняется до 100 оборотов в минуту, где он набирает всего 180 мА, чтобы поддерживать эту скорость с учетом трения и противо-ЭДС.

Однако, как объясняет DrFriedParts , это тоже только часть истории. Если двигатель приводится в действие внешней силой (фактически нагрузкой), и, таким образом, двигатель превращается в генератор, потребляемый ток может быть нейтрализован током, создаваемым внешней силой.

Ток останова — это то, сколько будет тянуть двигатель, когда он застрял, то есть остановился . Свободный ток — это то, сколько тока он потребляет, когда двигатель не имеет нагрузки, то есть свободно вращается . Как и следовало ожидать, чем больше нагрузка на двигатель, тем больше он будет тянуть, чтобы двигаться; Ток останова и свободный ток являются максимальными и минимальными соответственно.

При постоянном пуске двигатель сначала будет тянуться где-то близко к току останова, а затем падает до тока, необходимого для поддержания любой скорости, на которой он работает.

@Ian и @Mark предлагают потрясающие (и правильные) ответы. Я добавлю еще одно очко для полноты .

Кажется, среди менее опытных разработчиков существует тенденция полагать, что ток торможения и свободный ток равняются максимальному и минимальному току, с которыми может столкнуться двигатель.

Они являются эффективными номинальными значениями. Вы можете превысить эти ограничения при относительно общих обстоятельствах, если не будете осторожны.

Превышение минимума

Как отметили @Ian и @Mark. Двигатель может превратиться в генератор (google «рекуперативное торможение»), когда внешний источник или событие заставляет двигатель двигаться быстрее, чем приложенный ток / напряжение. Например, Ян спускается с холма или кто-то провернул мотор.

Ток в этих ситуациях может быть не только меньше, чем свободный ток, но и фактически отрицательным (идти в противоположном направлении — действует как источник, а не нагрузка).

Если вы думаете об этом с точки зрения работы (энергии), скажем, вы толкаете коробку с одеждой по коридору. Для этого не нужно много усилий, но если ваш приятель начинает давить на вас, сколь бы малыми усилиями вы не занимались, он уменьшается. Это тот случай, когда мотор падает на небольшую уклон.

Превышение максимума

Вторичным следствием функции генерации двигателя является то, что, как только он приобретает импульс, он продолжает преобразовывать эту энергию в электродвижущую силу (напряжение), когда мощность больше не подается.

Интересный случай, когда вы меняете направление. Если вы поворачиваете двигатель вперед, а затем сразу переключаете направления, напряжение на катушке двигателя на мгновение примерно вдвое превышает предыдущее напряжение питания, поскольку противо-ЭДС двигателя теперь последовательно с источником питания. Это приводит, как и ожидалось от закона Ома, к току, превышающему ток срыва.

Практическое решение

По этим причинам практические двунаправленные схемы управления двигателем включают в себя диоды с «свободным ходом» (D1-D4) на рисунке, чтобы обеспечить обратный путь для токов, связанных с обратной ЭДС, и тем самым ограничить напряжение внутри питающих шин + / — прямое диодное напряжение. Если вы строите свой собственный моторный контроль, вы должны включить их.

Все очень хорошие ответы, но как учитель физики я обеспокоен некоторыми неправильными эквивалентностями, которые могут привести только к путанице.

Одна форма [энергии] [1], например, [потенциальная химическая энергия] [2], может быть преобразована в другие виды энергии (например, [потенциальная электрическая энергия] [3], [кинетическая энергия] [4], [звуковая энергия] ] [5], [тепловая энергия] [6]). В [системе СИ] [7], которая является наиболее простой для понимания и наиболее последовательной, энергия представляет собой скалярную физическую величину, которая измеряется в [Джоулях] [8]. [Напряжение] [9] не то же самое, что энергия. Напряжение измеряется в [вольт] [10]. Один вольт определяется как один джоул на [кулон] [11]. Следовательно, энергия (измеряется в джоулях) никогда не может быть преобразована в вольт (измеряется в джоулях на кулон).

[Электродвижущие силы] [12] (ЭДС) в любой электромеханической системе (одним из примеров которой является электродвигатель) измеряются в вольтах. [Электрические токи] [13] измеряются в [амперах] [14]. [Электрический заряд] [15] измеряется в кулонах. Один кулон — это одна ампера секунда, то есть заряд, который течет через точку с током в один ампер в течение одной секунды.

Что нужно знать для любой электромеханической системы — это [электрический импеданс] [16] электрической части системы и [инерция] [17] или [момент инерции] [18] механической части системы , Также необходимо знать чистый внешний [крутящий момент] [19], приводящий в движение всю систему в любой момент. (Когда крутящего момента как такового нет (поскольку нет [момента] [20]), тогда нужно знать только чистую внешнюю [силу] [21], действующую через [центр масс] [22]).

В любой момент электрический импеданс Z любой электрической системы является корнем квадратным из квадрата [электрического реактивного сопротивления] системы [23], X плюс квадрат [электрического сопротивления] системы [24], R. Электрическое реактивное сопротивление системы — это разница между [индуктивным сопротивлением] [25], X (L) и [емкостным сопротивлением] [26], X (C), где X = X (L) — X (C)

(NB, изначально я пытался Wikilink каждый из 26 ключевых понятий в моем ответе, но система сообщила мне, что мне не разрешено включать более двух ссылок, пока у меня не будет хотя бы десять баллов.)

ПУСКОВОЙ ТОК СТАРТЕРА: как измерить и зачем это нужно?

Пусковым током стартера автомобиля называется максимальное значение силы тока, который потребляется им во время запуска двигателя. Измеряется в амперах и, в зависимости от рассмотренных в статье факторов, может варьироваться в диапазоне 100-500 А. От чего зависит этот показатель, на что он влияет, как его правильно измерить и уменьшить – простыми и понятными словами рассказано в данном материале.

Базовые понятия

Для начала рассмотрим несколько базовых понятий, чтобы лучше понимать, что такое пусковой ток автомобильного стартера, и не путать эту величину с другими характеристиками.

Автомобильный стартер является ничем иным, как электродвигателем постоянного тока. Это означает, что он выполняет свою работу (крутит коленвал двигателя), потребляя электрическую энергию, накопленную в аккумуляторной батарее. Эта энергия характеризуется несколькими величинами – напряжением, силой тока и мощностью.

Напряжение, при котором работает нагруженный стартер легкового автомобиля, находится в диапазоне примерно 11-13 В. Что значит нагруженный? Если стартер снять с двигателя и подключить к источнику тока без какой-либо нагрузки, то он будет работать и при гораздо меньшем напряжении. Однако будучи установленным на автомобиле, при напряжении менее 11 В он, как правило, не работает. Это хорошо знакомо тем автолюбителям, у которых была изношенная или полностью разряженная АКБ.

Сила тока, который потребляется нагруженным стартером легкового автомобиля, варьируется в диапазоне 100-500 А. Здесь, как и в случае с напряжением, большую роль играет нагрузка. Если стартер подключить к источнику питания отдельно от двигателя, то тока он потреблять будет гораздо меньше. Из этого следует, что чем большая нагрузка на стартер, тем больше тока он будет потреблять.

Мощностью стартера называется величина, которая зависит от напряжения, при котором он работает, и силы тока, который им потребляется в конкретный момент времени. Так, например, если стартер вашего автомобиля при напряжении 12 В потребляет ток силой 150 А, то его мощность в данный момент составляет 12 × 150 = 1800 Вт.

Из этого всего можно вывести следующее, важное для автомобилистов, понятие. Что происходит, когда АКБ изношена или слабо заряжена? А происходит то, что при работе стартера напряжение на ней просаживается, например, до 10,5 В. Это означает, что, если стартер потребляет все те же 150 А, то его мощность при таких условиях уже не 1,8 кВт, а всего лишь 1,5 кВт. Соответственно, он крутит коленвал вяло, либо ему вообще не хватает мощности, чтобы сдвинуть его с места.

Кроме того, чем большая просадка напряжения происходит на клеммах АКБ, тем меньший пусковой ток она способна выдавать. Отсюда следует, что на наш стартер идет уже не 150 А, а вдвое-втрое меньше. Это приводит к резкому уменьшению мощности, которой оказывается недостаточно, чтобы провернуть коленчатый вал двигателя.

Для некоторых автолюбителей будет интересной еще одна характеристика стартера. Она показывает количество энергии, которое он израсходовал, пока запускал двигатель. Измерить ее можно в А*ч (ампер-часах), а как мы помним, именно в этих единицах указывается емкость АКБ. Это означает, что по пусковому току и времени работы стартера мы можем узнать, на сколько сильно он разрядил нашу батарею.

Рассмотрим все тот же стартер. Допустим, во время всей своей работы он, потребляя ток силой 150 А, запустил двигатель с первой попытки, вращая его в течение 5 секунд. Теперь секунды надо перевести в часы, так как нас интересуют именно ампер-часы. 5 секунд – это примерно 0,0014 часов. Соответственно, наш стартер «взял» из батареи 150 × 0,0014 А*ч, то есть примерно 0,21 А*ч. И это при емкости в 50-60 А*ч.

Но здесь следует понимать, что мы рассмотрели упрощенные условия. Так, при больших токах потребления АКБ садится немного больше, чем это можно рассчитать на бумаге. Кроме того, не всегда двигатель запускается с первого раза, и так далее. Из всего этого важно усвоить следующее. Если стартер не смог прокрутиться из-за ослабленной АКБ, то ему, скорее всего, хвалило не А*ч, как думают многие. Ему не хватило пускового тока, так как разряженная или испорченная батарея не в состоянии выдавать такие большие токи.

От чего зависит пусковой ток стартера?

На разных моделях легковых автомобилей пусковой ток стартера может значительно отличаться по своей величине. Разберем, от чего это зависит.

1. Во-первых, от типа двигателя. Так, чтобы прокрутить на старте дизельный двигатель, требуется на порядок больше мощности, чем для бензинового мотора с таким же объемом. А как мы уже выяснили, чем большей мощности стартер, тем больше тока он потребляет для выполнения своей работы.
2. Во-вторых, от объема двигателя. Чем он больше, тем тяжелее стартеру его запускать. Соответственно, для этого требуется больше мощности, а значит и пускового тока.
3. В-третьих, пусковой ток на разных автомобилях зависит и от самого стартера – его модели, мощности и так далее. Все это подбирается производителем, исходя из первых двух факторов, а также ряда других нюансов.

Однако пусковые токи стартера могут отличаться не только на разных автомобилях, но и на абсолютно одинаковых. Более того, на одной и той же машине, например, вашей, при разных условиях пусковой ток может сильно разниться. От чего зависит его сила в этом случае?

В первую очередь, от технического состояния двигателя. Если в нем что-либо подклинивает, тяжело вращается и так далее – стартеру труднее все это сдвигать с места, а потому он будет потреблять больший пусковой ток.

Следующий фактор, влияющий на пусковые токи, это температура окружающей среды. Чем она ниже, тем гуще становится моторное масло, и тем тяжелее стартеру такой двигатель запустить.

Далее идет состояние самого стартера. Например, если в нем изношены или загрязнены втулки, выступающие в роли подшипников трения, вращаться ему тяжелее, и он будет потреблять больший ток.

Еще хуже обстоит ситуация, когда есть короткие замыкания в обмотках стартера. Здесь уже прекрасно показывает себя всем известный закон Ома. При локальных замыканиях электрическое сопротивление обмоток уменьшается, а по закону Ома (при одном и том же напряжении) это приводит к увеличению силы тока. При этом следует понимать, что мощность будет не увеличиваться, а наоборот, уменьшаться, так как используется не весь потенциал электродвигателя.

К аналогичному исходу приводят плохие контакты на клеммах, проводящих тот самый пусковой ток от АКБ к стартеру. Здесь работает все тот же закон. Чем хуже контакт, тем меньше сечение проводника на этом участке. А чем меньше сечение, тем больше электрическое сопротивление. А это значит, что и мощность стартера будет меньшей.

Итого, пусковой ток стартера зависит и от характеристик, и от технического состояния, и от сопротивлений, которые препятствуют его работе. Причем сопротивление может быть как механического характера, так и электрическим.

Зачем надо знать пусковой ток стартера?

В первую очередь для того, чтобы правильно подобрать аккумуляторную батарею, если старую пришло время заменить. Если на этот параметр не обратить внимание, погнавшись за привлекательной ценой или ампер-часами емкости, можно столкнуться с тем, что новая батарея не сможет нормально прокрутить ваш стартер, либо вообще не сдвинет его с места.

Как правило, на всех современных автомобильных аккумуляторных батареях эта характеристика указывается под видом максимального пускового тока. То есть, на первый взгляд, сложностей с выбором возникать не должно. Однако здесь есть несколько нюансов. Рассмотрим их.

1. Во-первых, надо учитывать, что указанный на корпусе АКБ максимальный пусковой ток она сможет выдавать только в полностью заряженном состоянии. То есть, когда новый аккумулятор однажды окажется по тем или иным причинам разряженным, например, наполовину, то пусковой ток, который она будет способна выдать, уменьшится.
2. Во-вторых, максимальный пусковой ток, указанный на корпусе, будет неуклонно уменьшаться с каждым днем эксплуатации батареи. Так, если новая и полностью заряженная она будет способна выдавать 400 А (как написано), то через полгода эта характеристика может уменьшиться уже до 300 А, и так далее.
3. В-третьих, не лишним будет помнить о том, что некоторые производители не стыдятся «немножко» преувеличивать характеристики выпускаемой продукции. Это значит, что при указанных на корпусе 500 А максимальный пусковой ток на самом деле не дотянет до этого показателя. В некоторых случаях измерения показывали, что производитель «преувеличил» этот параметр аж в два раза. К счастью, встречаются такие случаи сегодня редко. Но помнить о них надо. Для проверки истинного максимального пускового тока АКБ есть специальные электронные приборы.

Далее необходимо учитывать, что автомобиль не всегда эксплуатируется при одинаковых условиях и в идеальном техническом состоянии. Это означает, что батарею по пусковому току надо выбирать с запасом – чем больше, тем лучше.

У некоторых автолюбителей присутствует ошибочный страх, что чрезмерно высокий пусковой ток, указанный на батарее, сможет сжечь стартер. Это не так. Стартер никогда не возьмет тока больше, чем ему нужно. Так что, если на АКБ написано, что максимальный ток 600 А, то это не значит, что на стартер пойдет именно такой ток. Нет. Он возьмет только «свои» положенные 150-200 А.

Это что касается выбора батареи. Однако знать пусковой ток вашего стартера полезно и для других целей. В том числе, по повысившемуся энергопотреблению возможно своевременно выявить кое-какие проблемы с машиной. Если ток потребления стартера увеличился, то это может указывать на его износ, засорение, короткие замыкания в обмотках, плохой контакт и другие поломки. Устранив своевременно эти недостатки, вы уменьшите нагрузку и износ аккумуляторной батареи. Соответственно, прослужит она дольше, а двигатель будет запускаться легче даже несмотря на крепкие морозы.

Как измерить пусковой ток стартера?

В первую очередь, не повторяйте ошибку некоторых автолюбителей, которые однажды попытались измерить пусковой ток стартера при помощи мультиметра. Как они поступали. Мультиметр в режиме амперметра подключался в разрыв одной из клемм на АКБ. То есть, клемма снималась, один щуп прикладывался на батарею, второй – на отсоединенный провод. Далее запускался двигатель, но ток стартера таким способом никто не узнал.

А все потому, что мультиметры, которые есть у многих автолюбителей, не рассчитаны на измерение силы тока более 10-20 А. А стартер даже малолитражного автомобиля потребляет не менее 100 А. Соответственно, такой способ измерения всегда будет приводить к одному и тому же исходу – сгоранию мультиметра. Особенно опасны такие эксперименты с дешевыми приборами, у которых амперметр включен в систему без предохранителя.

Эта методика подходит только для измерения тока утечки АКБ, и должна выполняться исключительно при выключенном двигателе.

Для правильного измерения пускового тока стартера потребуется другой измерительный прибор, который называется токовые клещи. На таких девайсах имеются клещи, которые необходимо замкнуть вокруг провода, по которому течет ток, который мы хотим измерить. Когда работает стартер, то одинаковый ток течет что по минусовому, что по плюсовому проводах, отходящих от АКБ.

Измерения проводятся следующим образом. Аккумулятор необходимо предварительно полностью зарядить. Только так стартер сработает на полную мощность, и только так можно будет оценить потребляемый им ток. Далее на один из силовых проводов АКБ устанавливаются токовые клещи, а помощник включает стартер, поворачивая ключ зажигания. Пока стартер работает, по прибору фиксируются максимальные показатели.

Чтобы измерения были более обширными и информативными, их желательно повторить несколько раз, и при разных условиях. При этом, следует помнить, что после каждого запуска двигателя необходимо давать аккумулятору «отдохнуть», иначе показания будут недостоверными. Как правило, таким способом проводится три измерения, а затем выводится среднее арифметическое.

Проводя замеры пусковых токов, помните, что чем больше разряжен АКБ, тем показатели будут меньшими. Также следует учитывать, что прогретый двигатель завести легче, а потому потребляемый стартером ток может сильно отличаться от того, который им потребляется при «холодной прокрутке».

Как уменьшить пусковой ток стартера?

Делать это очень полезно, в первую очередь, для АКБ. Ведь чем меньший ток будет потреблять стартер, тем она прослужит дольше. Также это значительно повысит шансы успешного запуска двигателя в морозы, да еще и при частично разряженной батарее.

Уменьшить пусковой ток стартера можно несколькими способами. Применять их желательно комплексно, и регулярно. Рассмотрим основные.

Для начала необходимо обеспечить нормальный контакт в местах соединения силовых проводов с АКБ и стартером. С контактных площадок и клемм надо удалить окислы и ржавчину, после чего надежно все закрепить на своих местах (если только стартер не будет сниматься для выполнения следующих шагов).

Далее, чтобы уменьшить пусковой ток, надо демонтировать стартер с автомобиля, и разобрать его. Чаще всего здесь «виноваты» бронзовые втулки, которые выполняют роль подшипников скольжения. Если они изношены (есть заметный поперечный люфт ротора), замените их на новые. Если износа нет, то втулки надо тщательно очистить и смазать перед сборкой.

На пусковой ток также оказывают влияние токоведущие щетки и коллектор, к которому они прижимаются. Если на них имеется износ, сколы, царапины, трещины и другие дефекты – это замена. Коллектор необходимо очищать от графитового налета и пыли, которая забивается между его лепестками. Не используйте для этого острые металлические предметы и наждачную бумагу. Коллектор без проблем можно очистить до идеального состояния при помощи спирта и мягкой ветоши.

Для пущей уверенности можно проверить обмотки стартера на предмет коротких замыканий. Чтобы сделать это, понадобится мультиметр, включенный в режим измерения сопротивления. Эту величину можно измерить как на обмотках статора, так и на роторе. В обоих узлах сопротивление одинаковых обмоток должно быть примерно одинаковым. Если есть существенные отклонения или вообще обрыв, то такой стартер эксплуатировать нельзя. Его можно либо заменить, либо попробовать отдать на перемотку.

В завершение напомним, что состояние двигателя тоже влияет на пусковой ток стартера. Потому, если все его узлы поддерживаются в исправности и используется правильное моторное масло, максимальный пусковой ток стартера будет минимальным.

Какой должен быть пусковой ток у аккумулятора?

Невзирая на свою простоту, аккумулятор для автомобиля является довольно важной составляющей. На нём указывается различная информация, например ёмкость, пусковой ток, а также полярность. Но сегодня давайте поговорим о том, что такое «пусковой ток» аккумулятора, какие его нормальные значения и почему он так важен?

Мало кто в курсе, однако на данный параметр при покупке нового аккумулятора, мало кто обращает внимание. А потом начинаются проблемы: АКБ достаточно быстро перестаёт работать и автомобиль не запускается в холодное время года.
Стартерный или как его ещё называют, пусковой ток аккумуляторной батареи – определяет собой наибольший показатель силы тока, который требуется для начала работы двигателя. То есть он должен быть таким, чтобы маховик вместе с поршнями провернулся. Это довольно не простой процесс, ведь поршнями сдавливается подающееся в камеры топливо с силой в 9-13 атмосфер. Но запуск двигателя в холодное время года происходит ещё труднее, ведь масло становится более густым, из-за чего ему требуется преодолеть как сжатие, так и то, что цилиндры не достаточно смазаны.

Давайте выясним, для чего, прежде всего, нужна АКБ? В первую очередь, это накопление энергии, которой будет достаточно для запуска силового агрегата. Но даже не смотря на то, что многие аккумуляторы имеют практически идентичное строение, их технические характеристики существенно отличаются.
Да, естественно, в норме напряжение у АКБ будет составлять около 12,7 Вольт, однако если говорить о ёмкости с силой тока, они различны.

Немного о том, как устроен аккумулятор

Аккумуляторы разрабатывались, чтобы не только осуществлять запуск двигателя, но и заряжаться во время его работы. Первые АКБ разряжались довольно быстро, а их постоянная замена обычному автолюбителю обходилась довольно дорого. Поэтому, решением проблемы стали более продвинутые аккумуляторные батареи.
После разработки различных вариантов аккумуляторов, около 100 лет назад появились более-менее практичные устройства, принципиальная концепция которых не поменялась и по сей день.

Как правило, АКБ включает в себя 6 отсеков, в каждом из которых имеются свинцовые пластины (минус), а также его оксиды (плюс), и все они заливаются особым электролитом с высоким содержанием серной кислоты. Благодаря такой «смеси» происходит работа аккумулятора, и если что-то из этого будет отсутствовать, то корректность работы АКБ нарушится. Один такой отсек вырабатывает примерно 2,1 Вольт, чего не хватит для старта силового агрегата автомобиля, поэтому 6 таких отсеков объединяют воедино и в сумме получается напряжение равное примерно 12,7 Вольт. Этого вполне хватит, чтобы стартерная обмотка пришла в движение.

Немного поговорим про ёмкость

Несмотря на всю свою важность, напряжение является лишь одной из производных аккумуляторной батареи. Проще говоря, у всех АКБ оно примерно одинаковое, и неважно, какую они имеют ёмкость.
При этом, в зависимости от модели, ёмкость может существенно отличаться. Её единицы изменения Амперы в час (Ач). Говоря простыми словами, это возможность АКБ отдавать силу тока на протяжении часа. Аккумуляторные батареи для автомобилей имеют от 40 до 225 Ач. Но наиболее популярный диапазон, это 55 – 60 Ач. Проще говоря, на протяжении 60 минут, АКБ может отдавать силу тока в 55 Ампер, после чего полностью разрядится. По большему счёту, это довольно существенные показатели, ведь умножив имеющееся напряжение в 12,7 Вольт на 55 Ач, мы получим 698,5 Ватт/час. Чего вполне хватит для разогрева электрического чайника 2-3 раза.
А теперь давайте обсудим, что такое пусковой ток.

Что представляет собой пусковой ток?

Это наибольшая сила тока, которую имеет возможность отдавать АКБ на протяжении достаточно не продолжительного времени. То есть, для запуска силового агрегата автомобиля, требуется около 270 Ампер, а это довольно много. По большему счёту, эти и являются «пусковые значения», для старта работы двигателя.
При этом, аккумулятор имеет ёмкость приблизительно 60 Ач, что значительно больше номинала. Однако такое напряжение АКБ должна отдавать на протяжении максимум полуминуты.

Нередко на Юге, где температура окружающей среды практически всегда плюсовая, данный показатель даже не принимается во внимание. Ведь в этом нет необходимости, потому что если приобрести среднестатистическую АКБ, то она отлично будет выполнять свою основную функцию. Потому что на улице всегда сравнительно тепло и масло остаётся в неизменно жидком состоянии.

Однако если автомобиль эксплуатируется в регионах, где нередко преобладают отрицательные температуры, то с запуском двигателя там дела обстоят сложнее. Масло напоминает киселевидную субстанцию, поэтому для старта двигателя нужны совсем другие пусковые значения АКБ.
Когда для запуска силового агрегата при температуре окружающей среды не ниже +1 градуса, вполне хватит и 200 Ампер, то для запуска уже при минус 15 градусов потребуется примерно на 30% больше, то есть около 260 Ампер. Следовательно, чем более низкой будет температура в холодное время года, тем данный показатель будет актуальнее. Это своего рода правило.

С чем связаны показатели пускового тока?

Рассмотрев разных производителей, к примеру, из Европы, Украины, Америки или КНР, у каждой АКБ будет собственный пусковой ток. Допустим, аккумуляторы на 55 Ач, выпущенные в Европе и Китае, могут отличаться на 30-40%. Однако с чем это связано? Причина в технологических решениях, а именно:

• Если используется чистый свинец, даже в обыкновенных аккумуляторах кислотного типа, это станет причиной их быстрой зарядки и разрядки. Поэтому, пусковые показатели станут выше.
• При одинаковом размере корпуса, число пластин может различаться.
• Возможно, залит разный объём электролита.
• Пластины на «плюс» на много пористее, благодаря чему в них накапливается больше заряда.
• Запаянные «банки» исключают испарение электролита, благодаря чему в АКБ постоянно поддерживается его требуемый уровень.
• Качество сборки и репутация производителя. Как правило, чем дороже, тем лучше.

Однако сейчас существуют технологические разработки, которые позволяют отдавать ток просто рекордной силы. К ним относятся GEL и AGM аккумуляторы. За полминуты, ток отдачи у них может достигать 1000 Ампер. Это приблизительно в несколько раз больше, по сравнению с распространёнными сейчас АКБ кислотного типа. Однако у данных технологических решений, также имеются свои недостатки, главный из которых – это стоимость.

Кроме того, в момент запуска силового агрегата, напряжение АКБ снижается до 9 Вольт, однако сила тока существенно повышается, что является нормальным явлением. После начала работы двигателя, напряжение вновь вернётся к своим привычным значениям – 12,7 Вольт. При этом, израсходованный заряд восполнится с помощью генератора.

Как следует делать замеры?

По завершению производственного цикла, каждая АКБ проходит испытания, где проверяются её пусковые значения. Это достаточно сложный процесс, во время которого АКБ могут держать при минусовой температуре, после чего попытаться запустить силовой агрегат.
Но, как правило, проведение испытаний осуществляется при температуре минус 18 градусов, на протяжении полуминутной попытки запуска. Если всё удачно, по партию можно выпускать в продажу. Если что-то идёт не так, то делается смена конструктивных элементов АКБ, наполнения, и испытания начинаются снова.

Замеры происходят 3-4 раза, однако в определённые моменты замеряются максимальные показатели, чтобы знать, какие наибольшие токи может выдать аккумулятор. После чего, данные значения наносятся на корпус батареи. Из всей партии наиболее жесткой проверке подвергаются лишь несколько случайно выбранных АКБ.
К слову, во времена Советского Союза, в аккумуляторные батареи электролит не заливался. То есть люди сами приобретали его требуемой плотности, после чего заливали и заряжали на протяжении полусуток.

Что делать, если купили АКБ с пусковым током выше среднего?

Стартерные значения должны подбираться в зависимости от того, какой у вас тип двигателя: дизельный или бензиновый. Потому что дизельным силовым агрегатам требуются более высокие показатели, ведь степень сжатия его топлива может достигать 20 атмосфер.
Обобщим, информацию о средних показателях:

• Для бензиновых силовых агрегатов они составляют 255 Ампер;
• Дизели – более 300 Ампер.

Данные значения были определены в результате испытаний, при температуре минус 18 градусов. Однако при худших погодных условиях, приведённых выше цифр, может не хватить. Поэтому для тех, кто живёт в условиях Крайнего Севера, стали выпускать АКБ, имеющие пусковой ток до 600 Ампер.
Но можно ли использовать такие аккумуляторы в более щадящих условиях?
Естественно! Можете смело приобретать их и заводить автомобиль даже при экстремально низких температурах. Стартер при этом не сгорит.
Он просто будет активнее вращаться, благодаря чему проделает больше оборотов и пуск силового агрегата значительно упростится.

Естественно, перед покупкой АКБ, нужно знать характеристики своего автомобиля, но аккумулятор со стартерными значениями в 500 Ампер сможет завести ваш силовой агрегат, даже в условиях экстремально низких температур. Но учитывайте, что мы сейчас говорим про обыкновенные автомобили, а не грузовики, которым и 600 Ампер может не хватить.

Могу ли я превысить номинальное напряжение двигателя, если я ограничу его ток?

Просто какой-то парень

У меня есть мини мотор, который рассчитан на 3 вольт. Означает ли это, что 3 — это число вольт, которое будет создавать желаемую силу тока для двигателя? Могу ли я технически заставить его работать, подключив его к цепи на 10 000 вольт и добавив сопротивление, пока оно не достигнет той же силы тока, что и для 3 вольт?

Agent_L

user42875

Agent_L

immibis

Дэйв Твид

Нет, моторы не работают таким образом.

Вообще говоря, напряжение, которое вы прикладываете к двигателю, определяет скорость, с которой он работает, но ток, который он потребляет, зависит от механической нагрузки (крутящего момента), которую он движет.

Если вы приложите 10000 В к 3-вольтному двигателю, даже через резистор, он попытается вращаться слишком быстро, возможно, разрушая себя.

Брюс Эбботт

Просто какой-то парень

33333 В, поскольку число ампер будет одинаковым.

slebetman

Джош Джобин

Хотя в теории это работает, это не практично . вообще.

Допустим, ваша нагрузка составляет 10 Ом (это очень просто), и она рассчитана на 10 В. Это даст ток 1А. Допустим, у меня есть 10 000 В, и я хочу, чтобы 1A работал через мою нагрузку. Я бы добавил, скажем, резистор 10 000 Ом последовательно, который дает примерно 1 А.

Хотя эта работа, теперь давайте поговорим о власти.

Для резистора 10 Ом мы рассеялись бы P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> п P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> = 1 P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 2 P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> ⋅ 10 = 10 P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> с т P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> п P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> знак равно P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 1 P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 2 P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> ⋅ P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 10 P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> знак равно P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 10 P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> вес P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> T P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> T P = 1 2 ⋅ 10 = 10 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> s , Где в резисторе 10 000 Ом мы рассеялись бы P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> п P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> = 1 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 2 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> ⋅ 10 000 = 10 000 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> с т P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> п P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> знак равно P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 1 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 2 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> ⋅ P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 10 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> , P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 000 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> знак равно P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 10 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> , P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> 000 P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> вес P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> T P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> T P = 1 2 ⋅ 10 , 000 = 10 , 000 w a t t s » role=»presentation» style=»position: relative;»> s ,

Конечно, это нежелательно, потому что наша передача энергии ужасна. Мы бы хотели, чтобы максимальная мощность доставлялась нашей нагрузке. Поэтому мы часто используем трансформатор для понижения напряжения до соответствующего уровня.

Конечно, двигатели — это не резисторы (реальные и мнимые нагрузки), но демонстрация работает для этого вопроса. Двигатели построены с катушками, ведут себя как индуктивная нагрузка и не могут рассматриваться как резистор. В любом случае, лучше всего обеспечить максимальную мощность для вашей нагрузки, иначе вы будете тратить драгоценную энергию на резистор 10000 Ом.

Надеюсь, это поможет, пожалуйста, прокомментируйте, если у вас есть дополнительные вопросы.