Araba marş motorları neden bu kadar çok akım çekiyor?

Çoğu araba marş motorunun gücünün 0,5kw ila 1,5kw arasında olduğunu anlıyorum. Bu 40-120 amper çekmeleri gerektiği anlamına gelmiyor mu? (500 volt ile 12 volt vb.)? Yine de başladıklarında, koştukları saniye için amperlik sesleri çekerler. Bu neden oluyor? Bu dönemde motorlar "overclock edilmiş" midir?

Dönen tertibatı - krank, pistonlar (veya rotorlar, vb.) Hareket ettirmek çok güç gerektirir. Referans olması için, motoru kranktaki bir kesici çubukla ters çevirmeyi deneyin. Çok kolay değil (bazıları sıkıştırma nedeniyle).

Döner tertibattaki tüm parçalar - krank mili, bağlantı çubukları, pistonlar, valfler, eksantrik milleri, zamanlama zinciri - aracı çalıştırmak için oldukça küçük bir elektrik motoru (marş motoru) tarafından taşınması gereken çok, çok ağır bir metal parçasına ekleyin . Sadece bu da değil, yanma döngüsünün üstesinden gelmek için oldukça hızlı hareket etmeleri gerekiyor. Bu çok fazla güç gerektirir.

Ohm yasasını (V = I * R) ve güç tanımını (P = I ^ 2 * R) kullanarak sayılarınızdan geriye doğru çalışabilirsiniz. Buradaki önemli faktör, bu bağlamda çok büyük olan dirençtir.

Yani, kısa cevap: Metal parçalar ağırdır ve hareket etmek için çok fazla enerji harcar. Bu, hafif alaşımlar ve kompozitler gibi şeylerin yüksek verimli tasarımlarda çok önemli olmasının bir nedenidir: hareketli parçaların ağırlığını azaltarak, onları taşımak için gereken enerjiyi azaltırız. Tüm bu fazlası, otomobil / bisiklet / jet paketi / uzay geminizi daha hızlı hale getiren çıktıya gider.

Güncelleme

Daha iyi bilgi için yorumlara bakın.

Tüm elektrikli motorlar başlangıçta sabit duruma göre daha fazla akım tüketir. (Ya da görünüm örneğin Buzdolabınızın etiketini kontrol edin bu bir ): etiketinde maksimum akım 2-3 kat daha yüksek voltaj oranına gücünden elde ediyorum değerinden daha olduğunu.

Bunun nedeni elektrik motorlarının özelliklerinde yatmaktadır. Yaklaşık olarak, bu tür motorlar akımla orantılı tork ve gerilimle orantılı hıza sahiptir. Motor başladığında, çok daha tork gerektiğinde etmek olsun o size sürekli durumda ihtiyacım olacağını daha çalışıyor tutmak çalışmasını. Bu nedenle daha fazla akıma ihtiyacınız var.

Bu arada, birçok araba daha güçlü marşlara sahip (örneğin bir Landcruiser'ın 2,5 kW olanı). Bu, sabit durumda 200 A'nın üzerindedir. Başlangıç ​​akımını almak için 2 veya 3 ile çarpın ve pilin sağlayabileceği yaklaşık 500 A elde edersiniz.

Elektrikli motorların bir özelliği, sabitken en yüksek torku üretmeleri, buna bağlı olarak otomobiller için çok yüksek bir başlangıç ​​akımı 400 ila 600A'dır ve ticari marş motorları 1000A'yı aşabilir.

Dönmeye başladıktan sonra mevcut talep azalır - pinyon / volan oranının 10 ila 1 veya daha fazla olduğunu unutmayın, bu nedenle motor 500 rpm'de döndürüldüğünde marş 5000 ...

Aşağıdaki elektrikli DC motor modelini düşünün

• Va = Bir arabada 12 Volt
• Ra = sargıların, kabloların, akünün vb. Ohm direnci.
• La = endüktans (ilk yaklaşımda sıfır olduğunu düşünün)
• Ia = motordan geçen akım
• Vc = Motora indüklenen voltaj elektromanyetik değeri (dönüş hızı wa ile orantılı)

Bir motorun nominal gücü geleneksel olarak bazı hız ve tork kombinasyonlarında kullanılabilir çıkış gücü (≈Vc * ia) olarak tanımlanır. Normal sürekli çalışma altında giriş gücü (= Va * ia) çıkış gücünden biraz daha yüksek olacaktır.

Ancak başlatma "normal sürekli çalışma" değildir.

İlk yaklaşım olarak endüktansı sıfır olarak ele alabiliriz. Daha sonra bir DC motor tarafından çekilen akım üç şeye bağlıdır: besleme gerilimi Va, Ra sargılarının direnci ve buna karşılık motorların dönüş hızına bağlı olan "arka EMF" Vc. Arka EMF'ye (= Vc * ia) verilen güç çoğunlukla yüke verilirken, sargı direncine (= ia ia Ra) verilen güç sargılarda ısı olarak boşa harcanır.

Hem motordaki hem de yükteki intertia nedeniyle başlangıç ​​dönüş hızı sıfırdır, bu nedenle başlangıçta motordaki akım sadece sargı direnci ile sınırlanır, motor normalden çok daha fazla akım çeker ve motora giren tüm güç boşa harcanır ısı olarak.

Yavaş yavaş yük ve motor Vc hızına ulaştıkça V_Ra azalır, böylece Ia (= (Va-Vc) / Ra) da azalır ve motor normal sürekli çalışmaya geçer. Mühendisler işlerini doğru yaptıysa, motor aşırı ısınmadan önce güvenli bir çalışma hızına ulaşmalıdır.

Bir araç söz konusu olduğunda, umarım motor çalışır ve marş motorunun bağlantısı kesilir.

Tipik bir marş motoru, marş sırasında yüksek tork üretebilen bir endüksiyon motorudur. Bir stator bobini ve bir rotor bobini vardır. Stator bobini, motor gövdesinin içine sabitlenmiş birçok tur bakır telden oluşur. Rotor bobini, rotor miline sabitlenmiş birçok tur bakır telden oluşur. Marş motoru açıldığında, 12 Volt (V) akü aküsü marş motoruna akım gönderir. Bu anda motorun direnci (R), stator ve rotor bobinlerini oluşturan bakır telin direncidir ve bu nedenle düşüktür (0.05 Ohm'dan az). Başlangıç ​​başlangıç ​​akımı (I) bunun için yüksektir (240 Amper'den fazla; Ohm Yasasından I = V / R = 12 / 0.05). bu tepe başlangıç ​​akımıdır ve sadece bir saniyenin bir kısmı kadar sürecektir. Marş motoru rotoru dönmeye başladığında, stator ve rotor bobinlerinin elektrik alanları, aküden gelen giriş voltajına karşı gelen bir iç voltaj olan bir "arka EMF" üretmek için etkileşime girecektir. Marş motorunun hareketine, motoru çalışana kadar döndürmek için gereken mekanik kuvvet karşı çıkacaktır. Marş motorları, dönmeleri gereken motorlarla eşleştirilir, böylece motoru sadece birkaç saniye döndürmeleri gerekir. Bu birkaç saniye boyunca marş motorunun gerektirdiği akım, yukarıda belirtilen tepe akımının yaklaşık yarısına düşer. Marş motorları, dönmeleri gereken motorlarla eşleştirilir, böylece motoru sadece birkaç saniye döndürmeleri gerekir. Bu birkaç saniye boyunca marş motorunun gerektirdiği akım, yukarıda belirtilen tepe akımının yaklaşık yarısına düşer. Marş motorları, dönmeleri gereken motorlarla eşleştirilir, böylece motoru sadece birkaç saniye döndürmeleri gerekir. Bu birkaç saniye boyunca marş motorunun gerektirdiği akım, yukarıda belirtilen tepe akımının yaklaşık yarısına düşer.

Marş motoru sırasında, marş motoru o kadar fazla güç çeker ki voltaj bir şekilde düşer (akünün iç direncinden kaynaklanır). Bu şekilde, marş motorunun nominal gücü P = UI, U = 12V ile hesapladığınızdan daha yüksek bir akıma I karşılık gelir (örn. Voltaj 6V'ye kadar boşaltılırsa, akım aynı olacak şekilde iki kat daha yüksektir güç). Ayrıca, voltaj kaybına ve aynı akıma karşılık gelen gücün aküde ısı ürettiğini unutmayın ...