сообщение №897

Стартеры

В качестве стартеров применяют четырехполюсные электродвигатели постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением. Сила тока, питающего стартер при его работе, зависит от напряжения на зажимах стартера и скорости вращения якоря.

Обмотка якоря и обмотка возбуждения выполнены из проводов большого сечения, и малой длины, поэтому стартеры обладают малым сопротивлением, в результате чего при полном торможении якоря в момент включения стартеры СТ2, СТ130-Б и СТ103 потребляют силу тока, достигающую 600-850А. При вращении якоря его обмотка пересекает силовые линии магнитного потока возбуждения, и в проводниках якоря индуктируется э. д. с., действующая навстречу току в цепи стартёра и уменьшающая силу этого тока. При холостом ходе якоря (без нагрузки) скорость вращения его возрастает до 5 тыс. об/мин, при этом сила тока снижается до 80-110А.

С увеличением силы тока, питающего стартер, возрастает магнитный поток возбуждения, который, взаимодействуя с магнитным потоком якоря, развивает большой крутящий момент, что облегчает пуск двигателя. Наибольший крутящий момент будет при неподвижном якоре, когда в цепи стартера сила тока максимальна.

Стартеры СТ2 и СТ130-Б.

Стартеры СТ2, устанавливаемые на автомобиле ЗИЛ-131, и СТ130-Б — на автомобиле ГАЗ-66 — четырехполюсные, напряжением 12 В, мощностью 1,4—1,5 л. с., с принудительным электромагнитным включением шестерни привода и дистанционным управлением. Стартеры имеют аналогичные электрические схемы и устройство. Стартер СТ2 герметизированный.

Обмотка возбуждения разделена на две параллельные ветви. Вал якоря вращается в трех скользящих подшипниках. В стартере СТ2 герметизация корпуса и тягового реле обеспечивается резиновыми кольцами 10, 16 и 17 (рис. 47), а место крепления передней крышки с картером маховика — резиновым кольцом 26.

Рис. 47. Стартер СТ2:
Рис. 47. Стартер СТ2:

1 — упорное кольцо; 2 — шестерня; 3 — муфта свободного хода; 4 — буферная пружина; 5 — поводковая муфта; 6 — пружина; 7 — корпус; 8 — стяжной болт; 9 — якорь; 10, 16, 17 и 25 — резиновые кольца; 11 — коллектор; 12 и 24 — крышки; 13 — защитный колпак; 14 — щетка; 15 — обмотка возбуждения; 18 — зажим реле; 19 — контактный диск; 20 — обмотки; 21 — якорек; 22 — возвратная пружина; 23 — регулировочный винт; 25 — рычаг

Тяговое реле служит для введения шестерни стартера в зацепление с шестерней маховика и включения рабочего тока в цепь стартера. Втягивающая 3 и удерживающая 4 обмотки (рис. 48) намотаны на латунной втулке 2 и защищены магнитопроводом 5. При прохождении тока магнитные потоки обеих обмоток обеспечивают втягивание якорька 7, который перемещает контактный диск 1 в сторону главных зажимов; одновременно при перемещении рычага привода происходит зацепление шестерни, стартера с шестерней маховика.

Реле включения служит для включения электрической цепи обмоток тягового реле при пуске двигателя и автоматического выключения стартера после пуска двигателя в том случае, когда водитель несвоевременно поворачивает ключ выключателя зажигания из второго в первое правое положение.

При установке ключа выключателя зажигания во второе правое положение ток в цепи обмотки реле включения проходит по следующему пути (см. рис. 48):

положительный зажим батареи — зажим тягового реле — выключатель зажигания ВЗ — обмотка реле включения — зажим Я реле-регулятора — зажим Я генератора — обмотка якоря генератора — масса — выключатель батареи — отрицательный зажим батареи.

Рис. 48. Схема стартера СТ2 (СТ130-Б):
Рис. 48. Схема стартера СТ2 (СТ130-Б):

1 — контактный диск; 2 — латунная втулка; 3 — втягивающая обмотка; 4 — удерживающая обмотка; 5 — магнитопровод; 6 — шип; 7 — якорек; 8 — возвратная пружина; 9 — контакты; 10 — ярмо; 11 — обмотка; 12 — пружина; 13 — якорек; 14 — латунная пластина; 15 — ограничитель подъема якорька; К, Б, С — зажимы реле; ВЗ — выключатель зажигания; ВБ — выключатель батареи; КЗ — зажим тягового реле

Ток обмотки реле включения намагничивает сердечник, якорек 13 притягивается к нему и замыкает контакты 9, после чего включается цепь обмоток тягового реле. От положительного зажима батареи ток протекает на зажим тягового реле — зажим Б реле включения — ярмо 10 — якорек 13 — контакты 9 — зажим С реле включения — зажим тягового реле, а затем разветвляется на две параллельные ветви:

а) удерживающая обмотка 4 — масса;

б) втягивающая обмотка 3 — обмотка возбуждения стартера — изолированные щетки — коллектор — обмотка якоря — коллектор — массовые щетки стартера — масса. Затем ток возвращается через выключатель батареи на отрицательный зажим батареи.

При прохождении тока по обмоткам тягового реле якорек 7 втягивается внутрь магнитопровода и при помощи рычага 25 (см. рис. 47) вводит шестерню 2 стартера в зацепление с шестерней маховика. При этом контактный диск 1 (см. рис.48) замыкает цепь стартера и аккумуляторной батареи, включая рабочий ток; одновременно диск 1 закорачивает втягивающую обмотку 3 тягового реле и добавочное сопротивление катушки зажигания. При замыкании диском 1 основных зажимов тягового реле прекращается протекание тока во втягивающей обмотке 3, и якорек во втянутом положении будет удерживаться только одной обмоткой 4.

После того как двигатель пущен, водитель поворачивает ключ выключателя зажигания из второго в первое правое положение. Цепь тока, проходящего через обмотку реле включения, прерывается, контакты реле размыкаются и прерывают, цепь удерживающей обмотки 4 тягового реле. В этот момент втягивание якорька 7 прекращается, и под действием возвратной пружины 8 шестерня стартера выйдет из зацепления с шестерней маховика, а контактный диск 1 выключит рабочую цепь стартера. Если после пуска двигателя ключ выключателя зажигания не переводить в первое правое положение, то стартер отключится автоматически. Так как напряжение генератора направлено встречно напряжению батареи и уменьшает силу тока в цепи обмотки реле включения, то намагничивание сердечника уменьшается, и пружина якорька размыкает контакты реле. При этом выключается цепь обмоток тягового реле, пружина 8 возвращает якорек 7 и все детали привода стартера в первоначальное положение.

Червячная нарезка на валу якоря (см. рис. 47) при включении стартера обеспечивает не только поступательное перемещение, но и вращательное движение втулки привода и, следовательно, шестерни 2, что облегчает зацепление шестерни стартера с шестерней маховика.

Если при включении стартера торец зуба шестерни 2 упрется в торец зуба шестерни маховика, то якорек 21 тягового реле, продолжая втягиваться внутрь магнитопровода, через рычаг 25 сожмет буферную пружину 4. В то же время контактный диск 19 замкнет главные зажимы 18 тягового реле, включая рабочий ток в стартер.

Якорь стартера, а вместе с ним шестерня 2 повернутся, и сжатая пружина 4 быстро введет шестерню 2 стартера в зацепление с шестерней маховика.

В случае заклинивания шестерни стартера в шестерне маховика в момент выключения стартера пружина 6 позволяет отвести контактный диск 19 тягового реле от главных зажимов 18, что предотвратит бесцельный разряд батареи через стартер. В это время усилием возвратной пружины 22 якорек 21 отходит от зажимов 18; при этом рычаг 25, перемещая левую половину разрезной поводковой муфты 5, сжимает пружину 6.

Муфта 3 свободного хода предупреждает передачу вращения от маховика на якорь стартера после пуска двигателя, что предотвращает разнос якоря.

Устройство и действие муфты аналогично муфтам стартеров СТ130, СТ113 и др. Винтом 23 регулируют момент замыкания контактного диска 19 с зажимами 18 тягового реле при зазоре 2-4 мм между торцом шестерни привода и упорным кольцом 1.

Стартер СТ103.

Стартер СТ103 — четырехполюсный напряжением 24 В, мощностью 9-11 л. с. (в зависимости от емкости аккумуляторной батареи) с электромагнитным включением и дистанционным управлением устанавливают на двигателях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238.

Увеличение мощности стартера СТ103 по сравнению со стартерами СТ130-Б и СТ2 достигнуто повышением напряжения до 24 в и силы тока до 850 А. Для уменьшения сопротивления стартера обмотка якоря и обмотка возбуждения стартера выполнены из проводов большего сечения и в каждый щеткодержатель установлено по две щетки. Каждые две противоположные щетки соединены параллельно. Все четыре щетки изолированы от массы. Обмотка возбуждения распределена на две параллельные ветви. По одному концу обеих пар катушек обмотки возбуждения соединено на массу.

Якорь вращается в трех скользящих подшипниках. Выброс проводников из пазов якоря предотвращается установкой бандажей 28 (рис. 49), состоящих из стальной проволоки, намотанной на картонную прокладку. Витки проволоки скрепляются скобами и пайкой.

Рис. 49. Стартер СТ103:
Рис. 49. Стартер СТ103:

а — общий вид стартера; б — детали механизма привода; в — траверса щеткодержателей;
1 — зажим; 2 — соединительная шина; 3 — щетки; 4 — зажим тягового реле; 5 — контактный диск; 6 — тяговое реле; 7 — якорек; 8 — регулировочный винт; 9 — серьга; 10 — рычаги; 11 — возвратная пружина; 12 — шестерня; 13 — масленка; 14 — сухарь; 15 — упорное кольцо; 16 — ленточная нарезка вала; 17 — пружина; 18 — ведущая гайка; 19 — шайба на ступице стакана; 20 — стакан; 21 — буферная пружина; 22 — палец рычага; 23 — ступица стакана; 24 — фланец среднего подшипника; 25 — обмотка якоря; 26 — обмотка возбуждения; 27 — якорь; 28 — бандажи; 29 — пружина щетки; 30 — коллектор; 31 — траверса щеткодержателей; 32 — щеткодержатели; 33 — соединительная шинка двух противоположных щеток; 34 — изоляционная прокладка; Б — углубление на нарезке вала; В — выступы ведущей гайки.

Привод стартера — комбинированный, т. е. включается шестерня принудительно от тягового реле, а выключается автоматически. В тяговом реле стартера удерживающая 5 и втягивающая 3 обмотки (рис. 50) намотаны на латунную втулку 6. Магнитные, потоки обмоток действуют в одном направлении. Стальной якорек 8 перемещается в латунной втулке; шип 7 входит в паз 9 якорька и не позволяет ему провертываться при регулировке привода. Медный контактный диск 1 изолирован от латунного штока 4. Обмотки реле включаются в цепь выключателем ВК-50. Действие обмоток реле аналогично действию обмоток тягового реле стартеров СТ2 и СТ130-Б.

При прохождении тока в обмотках тягового реле 6 (см. рис. 49) якорек 7, втягиваясь внутрь магнитопровода, через винт 8, соединительную серьгу 9 и рычаги 10 перемещает стакан 20 по валу якоря. Стакан торцом своей ступицы перемещает ведущую гайку 18 по червячной нарезке вала. Гайка 18 через пружину 17 перемещает шестерню 12 вдоль вала до упорного кольца 15 и вводит ее в зацепление с шестерней маховика. Усилие от гайки на шестерню передается выступами В гайки, входящими в прорези шестерни.

Рис. 50. Схема стартера СТ103:
Рис. 50. Схема стартера СТ103:

PC103 — тяговое реле; ВК318 — выключатель аккумуляторной батареи; ВК50 — выключатель стартера; 1 — контактный диск; 2 — магнитопровод; 3 — втягивающая обмотка; 4 — шток; 5 — удерживающая обмотка; 6 — латунная втулка; 7 — шип; 8 — якорек; 9 — паз в якорьке; 10 — регулировочный винт; 11 — серьга; 12 и 14 — рычаги; 13 — возвратная пружина; 15 — крышка; 16 и 19 — пружины; 17 — контактный болт; 18 — контактный диск; 20 — шток; 21 — корпус; 22 — гайка крепления выключателя; 23 — кнопка; 24 — контакт, соединенный с массой; 25 — изолированный контакт; 26 — контактный диск; 27 — кнопка выключения; 28 — кнопка включения.

В случае упора торцов зубьев зацепляемых шестерен окружной зазор в резьбе вала и шестерни 12 (см. сечение по А—А) допускает поворот шестерни относительно вала якоря на один зуб, что облегчает введение шестерен в зацепление.

В конце хода шестерни контактный диск 5 тягового реле включает цепь рабочего тока стартера и якорь начинает вращаться.

При вращении якоря вследствие трения ступицы 23 стакана о вал якоря происходит перемещение стакана в первоначальное положение, при этом палец 22 рычага 10 скользит по винтовому пазу стакана. В это время ведущая гайка 18 прижимает шестерню 12 к упорному кольцу 15.

После пуска двигателя шестерня маховика значительно увеличит число оборотов шестерни 12 стартера, которая, перемещаясь по резьбе вала, выйдет из зацепления с шестерней маховика. Пружина 21 смягчает удар торца шестерни 12 о ступицу 23.

При отключении стартера возвратная пружина 11 устанавливает якорек 7 и рычаги 10 в исходные положения. Ведущая гайка 18 фиксируется в исходном положении углублениями Б вала якоря.

В.М. Кленников, Н.М. Ильин

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Глава «Электрооборудование»: