Электрическая схема пуско зарядного устройства

Проголосуй

Запуск двигателя автомобиля с изношенным аккумулятором в зимнее время требует много времени. Плотность электролита после длительного хранения значительно уменьшается, возникновение крупнокристаллической сульфатации повышает внутреннее сопротивление аккумулятора, снижая его стартовый ток. Вдобавок, зимой увеличивается вязкость машинного масла, что требует от источника пускового тока большей стартовой мощности.
Выходов из этого положения несколько:
— подогреть масло в картере;
— "прикурить" от другой машины с хорошим аккумулятором;
— завести "с толкача’;
— ждать потепления.
— использовать пусковое зарядное устройство (ПЗУ).
Последний вариант наиболее предпочтителен при хранении автомобиля на платной стоянке или в гараже, где есть подводка сети Кроме того. ПЗУ позволит не только запустить автомобиль, но и ускоренно восстановить и зарядить не один аккумулятор.
В большинстве промышленных ПЗУ стартовый аккумулятор подзаряжается от блока питания небольшой мощности (номинальный ток— 3. 5 А), которого недостаточно для прямого отбора тока стартером автомобиля Хотя емкость внутренних стартерных аккумуляторов ПЗУ очень велика (до 240 Ач), после нескольких пусков они все равно "садятся", а ускоренно восстановить их заряд невозможно. Масса такого блока превышает 200 кг, так что подкатить его к машине нелегко и вдвоем.
Пусковое зарядно-восстановительное устройство (ПЗВУ), предложенное лабораторией "Автоматики и телемеханики" иркутского Центра технического творчества молодежи, отличается от заводского прототипа небольшой массой и автоматически поддерживает рабочее состояние аккумулятора, независимо от времени хранения и времени использования. Даже при отсутствии внутреннего аккумулятора ПЗВУ способно кратковременно отдавать пусковой ток до 100 А. Режим регенерации представляет собой чередование равных по времени им-
пульсов тока и пауз, что ускоряет восстановление пластин и снижает температуру электролита со снижением выброса сероводорода и кислорода в атмосферу.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Схема пускового зарядного устройства (рис.1) состоит из симисторного регулятора напряжения (VS1). силового трансформатора (T1), выпрямителя на мощных диодах (VD3, VD4) и стартерного аккумулятора (GB1). Ток буферной подзарядки устанавливается регулятором тока на симисторе VS1, ток которого в зависимости от емкости аккумуляторов выставляется переменным резистором R2 Входные и выходные цепи устройства содержат конденсаторы срильтра. снижающие уровень помех при работе симисторного регулятора. Симистор VS1 позволяет регулировать зарядный ток при изменении напряжения на первичной обмотке трансформатора от 180 до 220 В Более глубокое регулирование приводит к повышению уровня помех.
Узел включения симистора состоит из RC-цели R1-R2-C3. динистора VD2 и диодного моста VD1 От постоянной времени RC-цепи зависит момент открывания динистора (относительно начала полупериода сетевого напряжения), включенного в диагональ моста через ограничительный резистор R4 Мост позволяет синхронизировать включение симистора в обоих полупериодах сетевого напряжения. В режиме "Регенерация" используется один полупериод сетевого напряжения, что позволяет проводить очистку пластин nаккумулятора от возникшей кристаллизации. Конденсаторы С1. С2 снижают уровень помех от симистора в сети до допустимых пределов.
Силовой трансформатор Т1 применен от цветного телевизора ‘Рубин" (с медными обмотками). Допустимо применение трансформатора и с алюминиевыми обмотками (типа ТСА-270). Выводы обмоток совладают в обоих вариантах Перед перемоткой вторичных обмоток (первичные остаются без изменений) каркасы отделяются от железа, все вторичные обмотки (до фольги экранов) снимаются, и на освободившееся место плотно наматываются медным проводом сечением 1.8 . 2.0 мм2 в один слой (до заполнения) вторичные обмотки.
При этом напряжение одной обмотки получается 15. 17 В. Соединив две обмотки в последовательную цепь, можно получить в два раза большее напряжение. Общая точка обмоток подключается к шине "-" аккумуляторов, выводы (6. 8) — к переключателю режимов SA4 и к диоду VD4.
Для контроля зарядного и пускового тока в цепи "+" шины установлен шунт RS1 с прибором РА1, рассчитанным на максимальный ток 100 А. Светодиоды индикации HL1 и HL2 указывают на наличие напряжения в первичной и вторичной цепях. Сетевой выключатель SA1 рассчитан на ток 10 А. Переключатель сетевого напряжения SA2 (типа ТЗ или П1Т) позволяет задать максимальное напряжение на трансформаторе в соответствии с напряжением сети. Внутренний аккумулятор устройства GB1 подключен к "+" шине через съемную перемычку Е1. Для 3.. 5 одновременных запусков достаточно аккумулятора 6СТ45 или 6СТ50. Резисторы в ПЗВУ — типа МЛТ или СП. конденсаторы С1. С2 — КБГ-МП (с тремя выводами), СЗ — МБГО. С4 — К50-12, К50-6. Диоды Д160 (без радиаторов) можно заменить на любые с допустимым током не меньше 50 А, симистор — типа ТС.
Соединения вторичных цепей необходимо выполнить медной шиной сечением не менее 16 мм2, первичных — многожильным проводом сечением 2 мм2. Подключение ПЗВУ к аккумулятору автомобиля выполняется мощными зажимами "Крокодил" (на рабочий ток до 200 А). Для подключения к сети используется трехжильный кабель в холодостойкой виниловой изоляции на ток до 10 А. В устройстве обязательно наличие клеммы заземления.
Устройство собирается в корпусе размерами 360x220x260 мм (рис.2), стартовый аккумулятор устанавливается рядом. Все радиодетали, кроме установленных на лицевой панели, крепятся на текстолитовой пластине толщиной 2 мм.

Читайте также:  Переделка гбо пропан на метан

Электрическая схема пуско зарядного устройства

При наладке к собранному устройству подключается (в правильной полярности!) внутренний аккумулятор GB1, и проверяется регулировка зарядного тока резистором R2. Далее контролируется зарядный ток в режиме заряда, пуска и регенерации. Если он не превышает 10. 12 А. то ПЗВУ — в норме
При подключении устройства к аккумулятору автомобиля ток сначала должен возрасти в 2. 3 раза, а через 10. 30 мин снизиться до исходного значения (за счет предварительной подзарядки аккумуляторов) Тогда переключатель SA3 переводится в режим "Пуск", и заводится двигатель автомобиля. Если завести не удалось, проводится дополнительная подзарядка в течение того же времени, и попытка повторяется. После заводки зажимы снимаются с аккумулятора и закрепляются на изолированной стойке для устранения случайного замыкания. Внутренний аккумулятор переключателем SA4 переводится в режим регенерации с током в пределах 0.02С (С — емкость аккумулятора GB1).

Литература
1. В.Коновалов, А.Разгильдеев. Восстановление аккумуляторов. — Радиомир. 2005. №3. С 7.
2. В.Коновалов. Измерение RH АБ. — Радиомир, 2004. №8. С.14.
3. В.Коновалов. Зарядно-восстановительное устройство для Ni-Cd аккумуляторов. — Радио, 2006. №3, С53.

Аккумулятор — верный друг и помощник в самых сложных ситуациях, но он, к сожалению, не вечен. Ещё бы ничего, если бы АКБ умирала мгновенно, без надежды на восстановление. Но она теряет характеристики постепенно, поэтому часто оказывается, что стартер прокрутить просто невозможно. Пик выхода АКБ из строя приходится на зиму, когда технике особенно тяжело запускаться в мороз. И тогда на помощь приходит либо сосед по гаражу с проводами для прикуривания, или запасная батарея. Или хорошее пусковое устройство, которое есть у каждого запасливого автолюбителя.

Виды пусковых устройств

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Имея некоторые навыки в радиоэлектронике, собираем пусковое устройство для автомобиля своими руками. Чертежи и фото мы покажем, но для начала определимся с его типом, поскольку они бывают разными. Независимо от типа, нам, как пользователям, важно, чтобы ПУ могло работать без помощи аккумулятора и запускало двигатель не на пределе возможностей, краснея и дымясь, а работая стабильно даже в сильный мороз. Это самое важное условие при выборе готового зарядно-пускового аппарата или сборке своими силами.

Особого разносола тут нет. Механизм бывает одного из четырёх типов:

  • импульсный;
  • трансформаторный;
  • аккумуляторный;
  • конденсаторный.

Суть работы каждого из них в конечном итоге сводится к тому, чтобы отдать бортовой электросети ток нужного номинала и напряжения, 12 или 24 вольта, в зависимости от типа электрооборудования на борту.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Трансформаторное ПУ, параметры

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Популярны среди самодельщиков трансформаторные ПУ. Принцип их работы объяснять, пожалуй, не нужно — это трансформатор, который преобразует сетевое электричество до нужных параметров. Минус у этих устройств один — громадные размеры и вес. Зато они надёжны и изменяют выходные параметры по напряжению и силе тока так, как это необходимо. Достаточно мощные и запускают двигатель даже с мёртвым аккумулятором. Простейший чертёж для пускателя на основе трансформатора показан ниже.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Как подобрать трансформатор

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Чтобы сделать прибор самостоятельно, достаточно найти подходящий трансформатор, а для уверенного пуска он должен выдавать не менее 100 А и напряжение 12 В, если мы говорим о легковушке. Если попросить пятиклассника, то он сможет рассчитать мощность. В нашем случае — это 1,2, а лучше 1,4 кВт. Без АКБ запустить мотор таким током едва ли удастся, потому что стартеру нужно минимум 200 А. Штатный АКБ поможет раскрутить коленвал, а вращаясь, стартер стартер потребляет не более 100 А, что и выдаст наш прибор.

Площадь сердечника не может быть меньше 37 см², а провод первичной обмотки — минимум 2 мм². Вторичка наматывается медным проводом сечением 10 квадратов, а количество витков подбирается опытным путём так, чтобы напряжение холостого хода было не больше 13,9В.

Читайте также:  Регулировка педали газа лада гранта

Схема и тонкости сборки ПУ

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Вычислить параметры трансформатора — это далеко не все. Устройство работает так. Подключаем силовые провода прямо к клеммам АКБ, при этом никакого напряжения на выходе из ПУ нет до тех пор, пока напряжение аккумулятора не упадёт ниже порога срабатывания тиристоров, которые указаны на схеме. Как только напряжение на клеммах АКБ падает, тиристоры открывают вход и только тогда электрооборудование запитается от прибора. Как только напряжение на клеммах АКБ вырастет до 12 В, тиристоры закрываются и устройство автоматически отключается. Это позволяет сберечь батарею от перегрузок.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Тиристорный вариант может быть собран по двум методикам — по двухполупериодной схеме и по мостовой. Если выпрямитель мостовой, тогда тиристоры надо подбирать вдвое мощнее. То есть по первой схеме тиристоры рассчитываются минимум на 80 А, а при мостовой — минимум 160 А. Диоды рассчитываются на ток не менее 100 А. Эти элементы легко узнать по плетёному выходному наконечнику. Транзистор KT3107 можно заменить на 361-й. К сопротивлениям в управляющей цепи только одно требование — мощность их должна быть не меньше одного Ватта.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Выходные провода, естественно, должны соответствовать току и как правило, для этого берут аналог от сварочного аппарата. Естественно, они не тоньше провода вторички. Провод, который подсоединяет сеть, имеет сечение каждой из жил минимум 2,5 квадратных миллиметров. Простая и надёжная сборка, которая запустит двигатель в любой мороз. Тем не менее, существуют и другие варианты, которые можно купить в магазине.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Импульсное зарядно пусковое устройство

Импульсный прибор — отличный вариант, когда нужно постоянно следить за аккумулятором и поддерживать его в рабочем состоянии. Такие конструкции работают по принципу импульсного преобразования тока, и они собраны на микропроцессорах и контроллерах. Он не может показать большую мощность, поэтому для пуска, особенно при сильных минусовых температурах, может не подойти, но для зарядки АКБ подходят отлично.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Они компактны, на них невысокие цены, весят очень мало и симпатично выглядят. Но малая мощность, точнее небольшой пусковой ток, который они выдают, не позволят запустить машину при сильно разряженных банках в холод. К тому же точная электроника не терпит перепадов напряжения и скачков частоты тока, что в наших сетях не редкость, а отремонтировать в случае чего такой прибор сможет даже не каждая мастерская.

Мобильные ПУ

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Ещё один вид ПУ, точнее сразу два, похожих по принципу действия — аккумуляторное и конденсаторное. Конденсаторный прибор работает за счёт разрядки заряженных конденсаторов по команде. Особенно сложным их состав назвать нельзя, но сами конденсаторы таких номиналов довольно дороги и не восстанавливаются после повреждений или пересыхания. Используют их очень редко, хотя они довольно мобильны, но из-за высоких нерегулируемых токов есть риск нанести вред АКБ.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Бустеры, или аккумуляторные пускачи, работают ещё проще. По большому счёту, это просто дополнительная батарея в автономном корпусе. Именно автономность принесла им популярность. Их можно использовать хоть в степи, где нет электричества. Предварительно заряженный аккумулятор подключается к бортовой электросети и спокойно запускает двигатель. При этом важно выбрать ёмкость бустера и его пусковой ток. Он не может быть меньше, чем у стандартной батареи. Бытовые автономные установки имеют ёмкость от 18 А/ч, а более дорогие и громоздкие, профессиональные приборы, могут иметь ёмкость порядка 200 А/ч.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Любое из этих помощников водителя поможет запустить двигатель, но надёжнее и дешевле трансформаторного ПУ, собранного своими руками, пока нет. Удачной всем работы и быстрого пуска!

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Зима, мороз, машина не заводится, пока пробовали завести, аккумулятор разрядился в конец, чешем “репу”, думаем, как решить проблему… Знакомая ситуация? Думаю, те кто живет в северных районах нашей необъятной, не раз сталкивались с проблемным заводом своего авто в холодное время года. И вот тогда возникает такой случай, начинаем думать, а неплохо было бы иметь под руками пусковое устройство, предназначенное именно для таких целей.

Естественно покупать такой девайс промышленного производства не есть дешевое удовольствие, поэтому целью данной статьи является предоставить вам информацию, каким образом пусковое устройство можно сделать своими руками с минимальными затратами.

Читайте также:  Турбо поршни на приору

Схема пускового устройства, которую мы хотим вам предложить, простая, но надежная, смотри рисунок 1.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

Это устройство предназначено для пуска двигателя транспортного средства с 12 вольтовой бортовой сетью. Основным элементом схемы является мощный понижающий трансформатор. Жирными линиями на схеме обозначены силовые цепи, идущие от пускового устройства на клеммы аккумулятора.

Электрическая схема пуско зарядного устройства

По выходу вторичной обмотки трансформатора стоят два тиристора, которые управляются узлом контроля напряжения. Узел контроля собран на трех транзисторах, порог срабатывания определяется номиналом стабилитрона и двумя резисторами, образующими делитель напряжения.

Работает устройство следующим образом. После подключения силовых проводов к клеммам аккумулятора и включении сети, никакого напряжения на батарею не подается. Начинаем заводить двигатель, и если U аккумулятора упадет ниже порога срабатывания узла контроля напряжения (это ниже 10 вольт), оно подаст сигнал на открытие тиристоров, аккумулятор получит подпитку от пускового устройства.

При достижении напряжения на клеммах выше 10 вольт, пусковое устройство запрет тиристоры, подпитка батареи прекратится. Как говорит автор данной конструкции, такой метод позволяет не наносить вред автомобильному аккумулятору.

Трансформатор для пускового устройства.
Для того чтобы прикинуть, какой мощности нужен трансформатор для пускового устройства, нужно учесть, что в момент пуска стартера, он потребляет ток порядка 200 ампер, а когда раскрутится – ампер 80-100 (напряжение 12 – 14 вольт). Так как пусковое устройство подсоединяется непосредственно к клеммам аккумулятора, то в момент завода автомобиля какая-то часть электроэнергии будет отдаваться самим аккумулятором, а какая-то часть будет идти от пускового устройства. Умножаем ток на напряжение (100 х 14), получаем мощность 1400 ватт. Хотя автор вышеприведенной схемы утверждает, что и 500 ваттного трансформатора достаточно для завода автомобиля с бортовой сетью 12 вольт.

В авторском исполнении был применен трансформатор с габаритной мощностью 500 ватт, сечение провода II обмотки 14 кв. мм (это сложенный вдвое провод диаметром 3 мм). Выходное напряжение 15…18 вольт.

На всякий случай напомним формулу соотношения диаметра провода к площади поперечного сечения, это диаметр в квадрате умноженный на 0,7854. То есть два провода диаметром 3 мм дадут (3*3*0,7854*2) 14,1372 кв. мм .

Приводить конкретные данные по трансформатору в этой статье особого смысла не имеет, ведь для начала необходимо как минимум иметь более-менее подходящее трансформаторное железо, ну а потом, опираясь на фактические размеры, произвести расчет намоточных данных именно для него.

Остальные элементы схемы.

Тиристоры: при двухполупериодной схеме – на ток от 80А и выше. Например: ТС80, Т15-80, Т151-80, Т242-80, Т15-100, ТС125, Т161-125 и т.д. При реализации второго варианта с использованием мостового выпрямителя (смотри схему выше), тиристоры должны быть раза в 2 мощнее. Например: Т15-160, Т161-160, ТС161-160, Т160, Т123-200, Т200, Т15-250, Т16-250 и им подобные.

Диоды: для моста выбирайте такие, чтобы держали ток порядка 100 ампер. Например: Д141-100, 2Д141-100, 2Д151-125, В200 и подобные. Как правило анод у таких диодов выполнен в виде толстого жгута с наконечником.
Диоды КД105 можно заменить на КД209, Д226, КД202, подойдут любые на ток не меньше 0,3 ампера.
У стабилитрона U стабилизации должно быть порядка 8-ми вольт, можно ставить 2С182, 2С482А, КС182, Д808.

Транзисторы: КТ3107 можно заменить на КТ361 с коэффициентом усиления (h21э) больше 100, КТ816 можно заменить на КТ814.

Резисторы: в цепи управляющего электрода тиристора ставим резисторы мощностью 1 ватт, остальные – не критично.

Если вы решите сделать силовые провода съемными, предусмотрите, чтобы разъем подключения мог выдерживать пусковые токи. Как вариант, можно применить разъемы от сварочного трансформатора или инвертора.

Сечение соединительных проводов, идущих от трансформатора и тиристоров до клемм, должно быть не меньше сечения провода, которым намотана вторичная обмотка трансформатора. Провод подсоединения пускового устройства к сети 220 вольт желательно поставить с сечением жил 2,5 кв. мм.

Чтобы данное пусковое устройство работало с автомобилями, у которых бортовая сеть имеет напряжение 24 вольта, вторичная обмотка понижающего трансформатора должна быть рассчитана на напряжение 28…32 вольта. Так же подлежит замене стабилитрон в узле контроля напряжения, т.е. Д814А нужно заменить двумя последовательно соединенными Д814В или Д810. Подойдут и другие стабилитроны, например, КС510, 2С510А или 2С210А.

Комментировать

Adblock detector