Главная / Образцы дипломных работ

Расчет стартера автомобиля, разработать предложение по повышению технического обслуживания и качественного ремонта стартера

Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.

Код работы:	W013127
Тема:	Расчет стартера автомобиля, разработать предложение по повышению технического обслуживания и качественного ремонта стартера

Содержание

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Введение

Автомобили и тракторы играют существенную роль в народном хозяйстве страны, регулярно обслуживая предприятия и организации всех форм собственности. Автомобильный парк Российской Федерации составляет примерно более 30 млн. ед.

Уровень работоспособности автомобилей и тракторов определяются по их техническим состояниям и деятельностью транспортных и сельскохозяйственных организаций, а также надежностью их конструкции и мерами по обеспечению их работоспособности в процессе эксплуатации и от климатических условий.

Современный автомобиль представляет собой сложную систему состоящую из множества электротехнических систем. Основной задачей является электростартерный пуск двигателя внутреннего сгорания. Автомобиль развивается, а вместе с ним совершенствуются и системы стартерного пуска двигателей. В настоящее время широко применяются несколько типов различных систем электростартерного пуска:

? стартер с последовательным возбуждением;

? стартер с постоянными магнитами и встроенным планетарным редуктором.

Система электростартерного пуска стала применяться на автомобилях с 1925 г. Современная электростартерная система состоит из электродвигателя постоянного тока, преобразующего электрическую энергию в механическую, источника электрической энергии (аккумуляторной батареи), механизма привода, обеспечивающего ввод и удержание шестерни стартера в зацеплении с маховиком

двигателя, передачу вращающего момента коленчатому валу и предохранение якоря электродвигателя от разноса после успешного пуска двигателя. В схеме дистанционного и автоматического управления электростартером применяются дополнительные реле, а при эксплуатации в районах холодного климата – устройства для облегчения пуска.

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Сейчас большое применение получают совмещенные электромеханические преобразователи – стартер-генераторы (СТГ). Данная система применяется в гибридных автомобилях, где применяется наряду с бензиновым двигателем внутреннего сгорания электродвигатель, выполняющий роль стартер-генератора. Система электростартерного пуска надежна в работе, обеспечивает легкое дистанционное управление и возможность автоматизации процесса пуска и позволяет улучшить ряд характеристик.

Замена двух электрических машин - стартера и генератора одной СТГ снижает стоимость, массу и габариты установки. За счет меньшего числа составляющих элементов СТГ и сохранения работоспособности при отказе электрической машины или двигателя внутреннего сгорания повышается безопасность и надежность автомобиля. Для снижения выброса в атмосферу вредных веществ при частых остановках в городских условиях движения современные автомобили оснащаются системой «СТАРТ-СТОП». Эта система автоматически отключает двигатель внутреннего сгорания при остановке автомобиля и включает его при трогании с места. Эксплуатация автомобиля в режиме «СТАРТ-СТОП» снижает расход топлива.

Проект безредукторного СТГ напряжением 42 В с асинхронной электрической машиной и управляющим полупроводниковым модулем, разработан фирмами Continental и BMW AG, данный СТГ развивает максимальную мощность в генераторном режиме работы 2 кВт на 14 В и 2,2 кВт на 42 В и максимальный пусковой момент 200Нм в стартерном режиме работы.

Цель выпускной квалификационной работы – сделать расчет стартера автомобиля, разработать предложение по повышению технического обслуживания и качественного ремонта стартера. Оно заключается в систематизации практических и научных знаний в области ремонта стартерного оборудования, а именно развитие самостоятельности и инициативы решений по возникающим проблемам возникающими в обслуживании стартеров, в применении альтернативных видов новых материалов, в разработке новых

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

методик регулировок и испытаний с целью повышения характеристик по надежности, экономичности и долговечности.

Для достижения данной цели поставлены следующие основные задачи:

- ознакомиться с устройством стартера;

-произвести электромагнитный расчет стартера;

- рассмотреть основные неисправности стартера и способы устранения;

- рассмотреть дефекты деталей стартера и методы их ремонта;

- ознакомиться с перечнем выполняемых работ в объеме технического обслуживания для стартера;

- разработать мероприятия по повышению эффективности и безопасности эксплуатации автомобилей и рекомендации к использованию при разработке технологии обслуживания автомобилей и в практической деятельности предприятий автосервиса.

- закрепить основные нормативы безопасности.

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

1 Обзор литературы

1.1 Теория, конструкция и расчет электростартерной системы пуска

двигателя внутреннего сгорания

На сегодняшний день электрооборудование современных автомобилей и тракторов представляет собой сложный комплекс систем электроснабжения, пуска двигателя внутреннего сгорания, безопасности, освещения, комфорта, зажигания и ряда других. [1]

Система пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС) является одной из основных и должна работать надежно в любых условиях эксплуатации автомобиля.

В качестве стартерного электродвигателя применяют электродвигатель постоянного тока со смешанным или последовательным электромагнитным возбуждением. В последнее время в системах электростартерного пуска стали широко использовать двигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов и встроенным планетарным редуктором, это позволило значительно уменьшить вес и габариты электростартера.

Главным элементом системы пуска двигателя внутреннего сгорания является электростартер. Согласно ГОСТ Р 52230-2004 «Электрооборудование автотракторное» и изделия электрооборудования должны соответствовать номинальным значениям параметров при нормальных значениях климатических факторов внешней среды: относительной влажности от 45 до 80%, атмосферном давлении от 84,0 до 106 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) и температуре окружающего воздуха (25±10) °С.

Степень защиты электростартеров от проникновения воды и посторонних тел должна соответствовать ГОСТ 14254 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)», и должна быть не ниже IP 04. Автотракторное электрооборудование условно обозначается рядом цифр 0000.0000, где первые два знака обозначают порядковый номер модели, третий знак – модификацию

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

изделия, четвертый – исполнение (для умеренной климатической зоны – 3). Цифры после точки обозначают тип подгруппы (для стартеров и выключателей стартеров 3708).

На рис. 1.1 представлен электростартер с электромагнитным возбуждением СТ221. Механизм данного привода состоит из шестерни (1), муфты свободного хода (2), рычага включения привода (3) и тягового реле (5). Тяговое реле крепится к крышке стартера болтами со стороны привода (4). Крышка со стороны привода изготавливается методом литья из чугуна, цинка или сплавов алюминия. Крышка со стороны коллектора (7) может изготавливаться методом штамповки из стали. В крышках стартера запрессованы порошковые или бронзографитовые вкладыши подшипников скольжения, в которых вращается вал якоря (8). Стяжными шпильками крышки соединяются с корпусом стартера (12). Корпус стартера изготавливается из стальной полосы с последующей сваркой стыка или трубы. Сердечник якоря электродвигателя набирается из листов стали (08 КП или сталь 10) толщиной 1-1,2 мм. Для предохранения изоляции обмотки

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

крайние листы пакета якоря изготавливаются из электроизоляционного картона. В пазы якоря укладывается обмотка якоря из прямоугольного или круглого обмоточного медного провода. В прорези петушков коллектора (6) укладывают концы секций обмотки якоря и соединяют с коллекторными ламелями сваркой или пайкой. В стартерах применяются и торцовые, и цилиндрические коллекторы. Меньший осевой размер имеют торцовые коллекторы. Непосредственно к коллекторной крышке или к траверсе винтами и заклепками прикреплены щеткодержатели. Щеткодержатели изолированных щеток отделены от крышек прокладками из текстолита или другого изоляционного материала. В стартерах применяют меднографитовые щетки с добавлением свинца и олова.

Все автомобильные стартеры выполняются четырехполюсными. К корпусу стартера болтами крепятся полюсы (11). Полюсы изготавливаются из стали штамповкой или из профиля соответствующего размера. На полюсах размещаются катушки обмотки возбуждения. Схемы внутренних соединений электростартеров представлены на рис. 1.2. Катушки последовательного возбуждения могут соединяться между собой попарно параллельно (ас=1), последовательно (ас=2) или параллельно (ас=4). Катушки последовательного возбуждения имеют несколько витков из прямоугольного медного провода. Катушки независимого возбуждения – большое количество витков из круглого обмоточного провода небольшого сечения.

В последние годы электростартеры мощностью до 2 кВт производятся с постоянными магнитами повышенной энергии, изготовленными из порошка марки «неодим – железо – бор», и встроенным планетарным редуктором.

Постоянные магниты необходимых форм и размеров изготавливаются методом прессования или спекания. Применение постоянных магнитов и планетарного редуктора позволило уменьшить размеры и вес стартера на 40-50% по сравнению со стартером обычной конструкции такой же мощности.

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Рис. 1.2. Схемы управления электростартерами:

a – без дополнительного реле; б – с дополнительным реле.

Питание стартерный электродвигатель получает от аккумуляторной батареи GB (рис. 1.2). Напряжение подается на удерживающую и втягивающую катушки тягового реле непосредственно (рис. 1.2, а) при замыкании ключа зажигания S или через дополнительное реле (рис. 1.2, б). Якорь тягового реле притягивается к сердечнику электромагнита и с помощью рычага вводит шестерню электростартера в зацепление с зубчатым колесом маховика двигателя. Силовые контакты K тягового реле замыкаются в конце хода якоря, электродвигатель получает питание и приводит во вращение коленчатый вал двигателя. После пуска двигателя муфта свободного хода (2) (см. рис. 1.1) предотвращает передачу вращающего момента от маховика двигателя к якорю электродвигателя стартера. При размыкании ключа S удерживающая и втягивающая катушки тягового реле оказываются включенными к аккумуляторной батарее последовательно через силовые контакты K и создающими противоположно направленные магнитные потоки. Сердечник тягового реле размагничивается, возвратная пружина тягового реле перемещает якорь в исходное состояние, шестерня электростартера выходит из зацепления с зубчатым колесом маховика, а силовые контакты K размыкаются.

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Сейчас большое применение получают совмещенные электромеханические преобразователи – стартер-генераторы (СТГ). Система электростартерного пуска надежна в работе, обеспечивает легкое дистанционное управление и возможность автоматизации процесса пуска и позволяет улучшить ряд характеристик.

В зависимости от места установки и способа сочленения с коленчатым валом СТГ можно разделить на безредукторные и редукторные.

Иностранными производителями одним из первых разработан безредукторный СТГ с асинхронной машиной и транзисторным инвертором напряжения (фирма «БОШ»). Уменьшить ток в стартерном режиме работы и габаритные размеры машины удалось за счет применения маховика и двух сцеплений, но их наличие снижает надежность установки.

Российский безредукторный СТГ для автомобиля «Москвич» имеет

большие габаритные размеры и значительный вес, это затрудняет его размещение

в картере сцепления. Для уменьшения габаритов и массы СТГ сочленяют с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания через редуктор. Во многих разработанных конструкциях применяется планетарный редуктор с изменением коэффициента передачи при переходе в генераторный режим работы. Однако конструкция таких редукторов достаточно сложна. Уменьшение габаритов

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

электрической машины и силы тока в стартерном режиме работы достигается применением СТГ с напряжением выше напряжения бортовой сети автомобиля. В этом случае предусматривается два напряжения бортовой сети. Электронная система устанавливает связь между двумя накопителями электрической энергии и управление СТГ.

В безредукторных СТГ могут применяться синхронные машины с постоянными магнитами. Возможны две конструкции синхронных СТГ – с внешним и внутренним ротором. Синхронный СТГ с внешним ротором имеет преимущество в более простом и надежном креплении магнитов на роторе и хорошее охлаждение.

СТГ описанные выше предназначены для автомобилей со стандартным приводом колес от двигателя внутреннего сгорания. Для таких автомобилей мощности двух электрических машин – генератора и стартера– почти одинаковы по величине.

Массу магнитных и проводниковых материалов, габаритные размеры и мощность СТГ в этом случае определяют из условия надежного пуска двигателя внутреннего сгорания. Частота вращения СТГ в режиме генератора во много раз выше частоты вращения в стартерном режиме работы. Следовательно, мощность СТГ в стартерном режиме работы будет в несколько раз меньше мощности, на которую он рассчитан для работы в режиме генератора.

Все более жесткие требования повышения безопасности и комфорта, а также экологические и экономические требования к автомобилям привели к созданию электромобилей и автомобилей с гибридным приводом.

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

В электромобиле СТГ рассчитывается на основной режим работы – режим тягового двигателя, питаемого от аккумуляторной батареи. СТГ переводится в генераторный режим при торможении автомобиля и переводит электрическую энергию в аккумуляторную батарею. На автомобиле может быть установлено несколько СТГ суммарной мощностью до 100 кВт и больше.

Одним из недостатоков электромобилей – это необходимость большой емкости аккумуляторной батареи и отсутствие сети зарядных станций для них. Многие фирмы в последнее десятилетие серийно выпускают и создают автомобили с гибридным приводом, которые могут приводиться в движение от двигателя внутреннего сгорания или от электродвигателя или от обоих одновременно. Мощность электрических машин, установленных на автомобиле с гибридным приводом, составляет сотни кВт.

В качестве стартер-генераторов и тяговых электродвигателей в

автомобилях с гибридным приводом используются бесконтактные синхронные или асинхронные машины с возбуждением от постоянных магнитов, работающие от инверторов. С целью уменьшения габаритов они могут иметь водяное охлаждение и выполняться со встроенным редуктором.

К примеру: двигатель внутреннего сгорания серийно выпускаемого автомобиля Lexus RX 400h оснащен мощностью в 155 кВт, задним электродвигателем мощностью 50 кВт, передним электродвигателем мощностью

123 кВт, и генераторной установкой мощностью 109 кВт. Напряжение электродвигателей и генераторной установки достигает 650 В, а напряжение аккумуляторной батареи 288 В и мощностью 45 кВт.

В обычных условиях автомобиль начинает движение с места и движется за счет электродвигателей с малой скоростью, используя энергию аккумуляторной батареи. Бензиновый двигатель включается при разгоне, вместе с ним могут включаться электродвигатели, которые повышают общую мощность. Двигатель внутреннего сгорания работает при движении с крейсерской скоростью, при этом часть мощности двигателя расходуется на привод генератора, питающего

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

аккумуляторную батарею. Электродвигатели переводятся в генераторный режим работы и возвращают электроэнергию в аккумуляторную батарею при торможении.

Интеллектуальной системой Hybrid Synergy Drive регулируется совместная работа двигателя внутреннего сгорания и двух электродвигателей.

Батарея

Электричество

Генератор
Модуль

управления

Планетарный

редуктор

ДВС
Электромотор

Передние

колеса

Крутящий

момент
Понижающая

передача

Рис. 1.3 Схема системы Hybrid Synergy Drive

Проектирование электрических машин автомобилей с гибридным приводом ведется по условиям их эксплуатации в основном режиме работы. С целью снижения потерь электроэнергии в обмотках и преобразователях, а также уменьшения габаритов электрических машин напряжение силовой сети необходимо увеличивать до сотен вольт.

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

1.2 Стартер-генератор автомобиля

Изобретение относится к устройствам пуска двигателей внутреннего сгорания и выработки электроэнергии на борту автомобиля, в области машиностроения. [2]

Основная задача заключается в возможности повышения надежности, эффективности характеристик и технологичности сборки и изготовления СТГ. Из изобретения следует что, СТГ автомобиля содержит вентильную электромашину

с управляющим контроллером, установленные на маховике двигателя постоянные магниты и обмотки статора, закрепленные на картере двигателя. Маховик двигателя имеет возможность перемещения относительно обмоток статора и пакета вдоль оси коленвала. Посредством диска соосно с маховиком и коленвалом на картере двигателя установлен пакет статора с обмотками. А плоскость маховика параллельна плоскости диска. Высоковольтный преобразователь напряжения введен при этом на выходе СТГ, через регулятор напряжения его управляющий вход связан с управляющим контроллером.

Основная цель настоящего изобретения является повышение эффективности характеристик, надежности и технологичности изготовления и сборки СГ.

Недостатками устройства являются:

1. Из-за того, что установочные технологические базы обмоток на корпусе ДВС и маховика с магнитами на фланце коленвала разные и не привязаны между собой возникает проблема обеспечения равномерного воздушного зазора по окружности между пакетом статора с обмотками и магнитами. В результате неравномерный воздушный зазор вызывает радиальные биения возмущающие электромагнитные силы на коленвале

ДВС, в результате может произойти изгибные колебания коленвала, особенно недопустимые на собственных резонансных частотах конструкции ДВС.

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

2. Так как сила притяжения магнитов к железу статора достаточно большая появляется вероятность залипания (с ударом) маховика с магнитами на пакете статора СГ при установке маховика на фланец коленвала, например для СГ грузового автомобиля она может быть более

10000 Н, а ввести маховик внутрь обмоток статора с равномерным зазором

в известном устройстве не представляется возможным. К повреждению обмоток и скалыванию магнитов может привести попытка оторвать маховик от статора после залипания.

3. Не обеспечивается наиболее эффективное использование массы СГ с точки зрения получения эффективности характеристик и максимального момента с единицы массы, а также технологичность конструкции прототипа СГ.

Рис. 1.3 Пакет статора и обмотки с маховиком 1 - фланец коленвала ДВС;

2 - промежуточный (дополнительный) диск;

3 - диск, на котором установлены пакет 4 железа статора с обмотками 5;

6 - корпус ДВС;

7 - винт крепления диска 3 с обмотками статора на корпусе 6 ДВС;

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

8 - винт крепления диска 3 на корпусе 6 ДВС посредством прокладки 9, подбираемой по фактическому зазору между корпусом 6 и диском 3;

10 - магниты, установленные на маховике 12;

11 - технологические болты, обеспечивающие возможность плавного

перемещения маховика 12 вдоль оси коленвала относительно обмоток статора с

обеспечением равномерного зазора между пакетом железа статора и магнитами

(резьбовые отверстия под болты 11 выполняются в сборке дисков 2, 3 и маховика

12 на технологическом фланце, что обеспечивает сборочные параметры СГ в

целом);

13 - болты крепления маховика на фланце 1 коленвала;

14 - технологический вал, предназначенный для начальной ориентации маховика при сборке СГ, установленный в центральное отверстие коленвала, который используется для вала сцепления.

1.3 Повышение ресурса безотказной работы стартер генератора

Изобретение может быть использовано в автономных объектах, в частности автомобилях для генерирования электрической энергии и запуска двигателей внутреннего сгорания и относится к области электротехники.[3]

Основным техническим результатом является при одновременном снижении энергопотребления стартер-генератора (СГ) повышение ресурса безотказной работы. Согласно изобретению СГ снабжен устройством сравнения, задатчиком угловой скорости вращения, измерителем угловой скорости вращения ротора, пропорционально-интегральным регулятором угловой скорости, вход которого соединен с выходом устройства сравнения, на входы которого подаются сигналы с задатчика угловой скорости вращения и с измерителя угловой скорости вращения ротора, с аналоговым входом управляющего контроллера соединен выход пропорционально-интегрального регулятора угловой скорости, а выходы управляющего контроллера соединены с входами ключевых транзисторов трехфазного мостового инвертора, стабилизатор напряжения введен на выходе

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

стартер-генератора, выход которого подключен к нагрузке и аккумуляторной батареи, причем при работе в стартерном режиме пропорционально-интегральный регулятор угловой скорости настраивают на компенсацию эквивалентной механической постоянной времени стартер-генератора.

Недостатками устройства являются:

1. «Прямой» пуск стартер-генератора в режиме запуска ДВС. При прямом пуске через инвертор статорные обмотки СГ подключаются на полное напряжение источника питания - аккумуляторную батарею. Так как прямой пуск неблагоприятен для питающей сети, при ограниченной мощности аккумуляторной батареи на ней падает напряжение, что нарушает работу других потребителей. Нерациональный расход емкости аккумуляторной батареи из-за значительной неравномерности тока также следует отнести к недостаткам этого способа пуска и низкий КПД (до 35%).

Следует отметить, что при прямом пуске происходит мгновенная выборка люфтов в зацеплениях редукторов коробки перемены передач автомобиля из-за большой частоты вращения происходит, что сопровождается значительными ударными нагрузками на его элементы. Более предпочтительный регулируемый пуск СГ устраняет указанные выше недостатки - при этом в редукторе коробки перемены передач обеспечивается выбор люфтов, при малой частоте вращения и безударное, плавное сцепление вала СГ с вращающимися соединениями запускаемого ДВС, что ведет к повышению ресурса безотказной работы, уменьшению динамических нагрузок, т.е. в целом приводит к повышению эксплуатационных свойств как устройств, обеспечивающих запуск ДВС, так

и стартер-генератора.

2. Постоянные времени стартер-генератора как электрической машины не скомпенсированы. Это приводит к низким показателям в динамических режимах работы: большому времени переходного процесса

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

при пуске ДВС, перерегулированию, что в целом приводит к увеличению времени запуска ДВС.

Рис. 1.4 Электрическая схема

1. вентильная электрическая машина, работающая как в генераторном, так

и в стартерном режимах;

2. трехфазный мостовой инвертор;

3. выпрямительный диод;

4. аккумуляторная батарея;

5. датчик положения ротора;

6. управляющий контроллер;

7. стабилизатор напряжения;

8. задатчик угловой скорости вращения;

9. измеритель угловой скорости вращения ротора;

10. устройство сравнения;

11. пропорционально-интегральный регулятор угловой скорости;

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

12. сглаживающий фильтр;

13. выключатель стартера замка зажигания;

14. блок предварительной обработки и получения заданного закона управления стартер-генератором.

1.4Анализ и выбор перспективных постоянных магнитов для

магнитных систем стартер-генераторных установок легковых автомобилей.

Основная задача исследованиия: поиск оптимальных постоянных магнитов для систем возбуждения стартер-генератора легкового автомобиля.[4]

Главное достоинство постоянных магнитов это их способность создавать магнитное поле без специального источника питания и сохранение своего состояния после намагничивания.

Из всего многообразия постоянных магнитов, которые могут быть использованы для систем возбуждения бесконтактных двигателей постоянного тока (БДПТ), в настоящее время следует рассматривать следующие материалы:
? оксидные магниты на основе ферритов бария и стронция;

? магнитные материалы на основе сплавов Fe-Ni-Co (альнико);

? магниты на основе соединений Nd-Fe-B из редкоземельных материалов

(РЗМ).

Высокое значение остаточной индукции Br(0,9–1,3 Тл) имеют магнитные материалы на основе Fe-Ni-Co, но за счет внешних магнитных полей они подвержены размагничиванию (HСВ = 50–145 кА/м). До температур порядка 400 °С эти материалы сохраняют свои свойства. В свою очередь, высокое значение коэрцитивной силы имеют оксидные ферритовые магниты HСВ (180–250 кА/м), внешними полями практически не размагничиваются, но значения остаточной индукции сравнительно малые Br (0,2–0,4 Тл) и сохраняют свои магнитные магнитные свойства до температуры 300 °С.

Рекордными магнитными свойствами обладают магниты на основе соединений РЗМ (Br = 0,9–1,3 Тл, HСВ = 800–1000 кА/м), но в то же время являются достаточно дорогими (примерно в 10 раз дороже ферритовых магнитов)

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

и сохраняют магнитные свойства до сравнительно низких температур 130?150 °С.

В качестве характерных представителей рассматриваемых материалов для сравнения и анализа принимаем ЮН14ДК24, 28БА120, КПС37.

Свойства постоянных магнитов характеризуются следующими параметрами:

? остаточной индукцией Br;

? коэрцитивной силой по индукции HСВ;

? коэффициентом возврата ?;

– угол между прямой возврата и осью абсцисс; ? максимальной удельной магнитной энергией; ? магнитной твердостью по намагниченности;
? коэффициентом формы кривой размагничивания (коэффициент

выпуклости).

Рис. 1.5 Кривые размагничивания Рис. 1.6 Воздействие

магнитов: 1 – ЮН14ДК24; размагничивающего

2 – 28БА190; 3 – КСП37. поля на постоянный магнит.

Кривые размагничивания (рис. 1.5) показывают, что возникающее внутреннее размагничивающее поле в магните при увеличении магнитного сопротивления внешней цепи приводит к смещению вниз по кривой размагничивания (точка В) рабочей точки А. У литых магнитов (ЮН14ДК24)

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

после восстановления магнитного сопротивления рабочая точка окажется на прямой магнитного возврата, расположенной ниже линии, определяющей прежнее состояние магнита (точка С1). Происходит частичное размагничивание. Для редкоземельных и ферритовых магнитов при изменении магнитного сопротивления внешней цепи точки А будут перемещаться по линейному участку кривой размагничивания, не доходя до точки перегиба, и размагничивание не произойдет. Внешнее размагничивающее поле аналогичным образом действует на магнит, возникающее в БДПТ под нагрузкой (рис. 1.6).

Следовательно, магниты марки ЮНДК должны быть защищены от перегрузок либо специальными компенсационными обмотками, либо полюсными наконечниками. Магниты на основе ферритов бария и стронция и РЗМ способны выдерживать внешнее размагничивающее поле, превышающее HСВ без потери остаточной энергии, допускают разборку ИСГ и намагничивание в свободном состоянии.

Зависимость магнитных свойств от температуры проявляются у РЗМ и ферритовых магнитов, не учитывать их можно у магнитов ЮНДК. У ферритовых магнитов при воздействии температуры индукция уменьшается на 0,2 % при увеличении температуры на 1 °С. У РЗМ такое изменение температуры на 1 °С вызывает изменение индукции на величину до 0,13 %, а у магнитов Fe-Ni-Co всего на 0,008 %.

Основные показатели магнитотвердых материалов

Если принять во внимание все рассмотренные показатели, а также политику цен на постоянные магниты, можно сказать, что ферритовые магниты наиболее применимы для автомобильной техники, и только в тех случаях, когда решающее

Лист

ТПЖА.674121.004

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

значение имеют минимальный объем и масса (что справедливо для БДПТ), целесообразно применение РЗМ магнитов на основе Nd-Fe-B.

От особенностей конструкции электродвигателей зависит также влияние магнитов на характеристики БДПТ. Свойства магнитов определяют их .......................

Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"

Узнать цену

Каталог работ

Похожие работы: