Что такое стартовый ток: Выбираем аккумулятор: ток холодного пуска – что это за параметр и почему он так важен


0
Categories : Разное

Содержание

Выбираем аккумулятор: ток холодного пуска – что это за параметр и почему он так важен

Что такое «ток холодного пуска»?

Ток холодного пуска (или, как его еще называют – «ток холодной прокрутки») — это гарантируемый производителем аккумулятора максимальный ток, который охлажденная до -18 градусов новая исправная батарея способна отдать потребителю, под которым имеется в виду, разумеется, стартер. Эта величина всегда присутствует в характеристиках любой автомобильной батареи и на нее надо ориентироваться при покупке.

В мире существует несколько стандартов измерения величины холодного пуска батарей, которые отличаются друг от друга. Европейский, азиатский, американский и еще несколько локальных – российский, немецкий и т.п. И что по одному стандарту – хорошо, по другому – так себе. Для того, чтобы обычному автовладельцу не вникать в особенности стандартов и, тем более – в методики конвертации цифр одного в другой, в подавляющем большинстве случаев используется европейский стандарт – EN. В нем измеряют ток и пишут его на этикетке в том числе и практически все российские производители батарей. Надпись, типа «500 А (EN)» – это как раз тот самый параметр, который нам нужен! Иногда эта цифра изображается на этикетке аккумулятора огромным шрифтом (что заставляет задуматься – соответствует ли он реальности?), иногда – достаточно мелким:

Сколько есть и сколько нужно?

500 ампер, 550, 600 и т.п. – это ток, который может отдать аккумулятор. Ток огромный. Причем, речь идет о приличном (-18 С) морозе – в теплое время года величину тока можно еще и смело увеличивать раза в полтора! Ключевые слова — МОЖЕТ ОТДАТЬ. Но реально батарея отдает столько, сколько БЕРЕТ стартер. А вот сколько он берет?

 Стартеры большинства бензиновых легковых автомобилей потребляют даже в мороз, с учетом загустевшего в картере масла, гораздо меньший ток – не более 300 ампер, а чаще всего – до 200-250. А аккумуляторы этих автомобилей способны отдать 500-600 ампер. У дизельных и многолитровых бензиновых моторов – все пропорционально: и потребляемый стартерами ток выше, и ток холодного пуска батарей. Возникает вопрос — зачем аккумуляторам способность выдавать пусковые токи с таким большим запасом – в два-три раза?

Объясняется все весьма просто. Производитель автомобиля, определяя параметры штатного аккумулятора, учитывает ряд очевидных, но важных моментов. Во-первых, минус 18 градусов, при которых замеряется ток холодного пуска АКБ – это, как мы понимаем, далеко не предел холода. А холод снижает токоотдачу аккумулятора. Если в минус 18 батарея выдаст 500 ампер, то в минус 25 – уже 400 (цифры условные, просто для понимания). От этих четырехсот ампер что-то отнимет неоптимальный уровень заряженности батареи (что повсеместно бывает на машинах, эксплуатирующихся в городских условиях), еще что-то будет потеряно из-за общего уровня износа аккумулятора, если он не новый – зашлакованности, засульфатированности. И вот по факту батарея оказывается способна дать стартеру лишь на самую малость больше того, что ему требуется… Иногда почти впритык. На это и рассчитан такой запас, и никаких «лишних амперов» нет!

Скажем больше – такая характеристика аккумулятора, как максимальный пусковой ток, на самом деле важнее емкости! В мороз нам ценнее умение батареи сделать одну (максимум, пару) попыток отдать стартеру большой ток, а не возможность пять-десять раз выдавать в полтора раза меньший. 

Впрочем, ситуации, в которых именно емкость имеет большее значение – тоже бывают. К примеру, неисправность в системе зарядки, при которой генератор отказывает, и вы едете «на аккумуляторе». Но на деле вопрос холодного пуска – куда актуальнее. Внезапный и непредсказуемый отказ генератора на регулярно обслуживаемой машине – случай все же редкий. А холода длятся полгода… 

Берем с запасом!

Недавно мы рассказывали, почему весьма полезно и совершенно безопасно установить в автомобиль аккумуляторную батарею емкостью больше штатной. Запас по току холодного пуска – еще более полезен. Главным ограничением по батареям в большинстве современных автомобилей являются фиксированные размеры отсека под аккумулятор под капотом, и если при выборе новой батареи для своего авто вы увидите на прилавке магазина несколько моделей в нужной размерности, но с разным током холодной прокрутки, предпочтение (при наличии средств) следует отдать той, у которой максимальный ток выше.

— У аккумуляторов, имеющих одни и те же установочные габариты длины, ширины и высоты, емкость, как правило, различается незначительно, а вот пусковой ток может различаться существенно – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией автомобильной электроники и электрооборудования ФГУП НИИАЭ:

— У недорогих моделей с жидким электролитом в диапазоне 55-65 ампер-часов ток холодной прокрутки составляет 480-550 Ампер, у дорогих, в которых гораздо более сложная и продвинутся «химия» составов намазки пластин, — 620-650 ампер.

Взглянем на любой из популярных типоразмеров батарей. Ну, скажем, на 242x175x190 мм. Аккумуляторы с такими габаритами стоят на десятках моделей машин самых разных производителей. Придя в магазин, покупатель увидит среди ассортимента батарей в данной размерности некоторый разброс емкости (как правило, от 55 до 65 ампер-часов) и гораздо больший разброс по току холодной прокрутки. Берем распространенную емкость 60 ампер-часов – и пожалуйста, разброс по току холодной прокрутки от 500 ампер до 600! Разница от минимума до максимума – 100 ампер, что, на минуточку, практически близко к потреблению стартера на многих моторах до полутора литров в летнее время!

Предположим, что штатная батарея автомобиля, установленная на заводе, имеет емкость 60 ампер-часов и ток холодного пуска 550 ампер.

Если вопрос экономии денег не стоит остро, то для замены, помимо точно такой же, мы можем приобрести батарею и с более высокими электрическими параметрами. Допустим, перед нами две батареи с той же геометрической размерностью по длине, ширине и высоте, но одна – с повышенной емкостью 65 ампер-часов и пусковым током, как у штатной — 550 ампер, а вторая — с емкостью, как у штатной (60 ампер-часов), но с повышенным пусковым током — 600 ампер. В такой ситуации имеет смысл предпочесть именно второй вариант. Зимой он может вас сильно выручить!

Каков токовый максимум?

Подбирая новый аккумулятор, из двух одинаковых по размеру батарей целесообразно выбрать модель с более высоким током холодной прокрутки. А каков предел этого тока? Может, и эти две – не лучший выбор и стоит поискать еще?

Если говорить о классических свинцово-кислотных батареях с жидким электролитом для массовых легковых автомобилей (без удорожающих технологий AFB и AGM), то максимальный ток холодного пуска, встречающийся среди подавляющего большинства батарей емкостью 55 ампер-часов – 560 ампер. Максимум для батарей 60 ампер-часов – 640 ампер. В категории 65-амперных батарей (это, как правило, предел, который укладывается в габариты аккумуляторных отсеков большинства легковых машин и кроссоверов) на сегодняшний день технологический потолок по току холодной прокрутки дошел до величины в 650-660 ампер. Это отличный показатель – на 5-10% выше он только у AFB и AGM-батарей в тех же размерах и с аналогичной емкостью, которые, впрочем, обычно заметно дороже.

Характерный представитель батарей высшей категории мощности – южнокорейская линейка аккумуляторов CENE от одного из мировых аккумуляторных лидеров, компании JCI Delkor. К примеру, модель CENE 56513 при стандартных габаритах 242x175x190 мм имеет максимальный в классе пусковой ток 650 ампер и одновременно обладает емкостью в 65 ампер-часов (то есть, отлично переносит типичный для городской зимы перманентный недозаряд). Ну и честная гарантия в три года – как вишенка на торте!

CENE 56513 представлена в версиях с прямой и обратной полярностью, и, как и все батареи этого бренда, оснащена удобной рукояткой и индикатором-ареометром. 

Компания DELKOR, выпускающая аккумуляторы CENE, основана в 1985 г. фирмами General Motors и Daewoo. Сегодня она входит в состав Clarios — одного из крупнейших аккумуляторных концернов в мире, и поставляет батареи на конвейеры Toyota, Honda, Nissan, Hyundai и Kia.

Пусковой ток аккумулятора — что это значит, на что влияет и как его проверить

Аккумуляторная батарея для автомобиля имеет ряд важных параметров, которые необходимо учитывать перед покупкой. Самые важные из них: ёмкость, определяющая время работы АКБ, и пусковой ток. Как проверить пусковой ток аккумулятора автомобиля и правильно выбрать батарею? Читайте далее в статье.

Пусковой ток АКБ – что это значит?

Что такое пусковой токе аккумулятора и каким он должен быть

Что такое пусковой токе аккумулятора и каким он должен быть

Система пуска каждого автомобиля состоит из аккумуляторной батареи, электропроводки, замка зажигания и стартера. При повороте ключа в замке зажигания, происходит соединение силовых проводов, напряжение подаётся на реле, после которого поступает на стартер. Стартер прокручивает коленчатый вал, и автомобиль заводится.

Для работы стартера необходима аккумуляторная батарея, а так как данный элемент является стандартным электродвигателем, то для создания электромагнитного поля статора (неподвижной части) ему потребуется электрический ток.

При прокручивании холодного двигателя нужны большие усилия, соответственно, большее количество тока. Понятие тока, который необходим для качественного прокручивания стартера и последующего запуска двигателя называется пусковым током.

Что такое пусковой ток аккумулятора автомобиля можно понять из простой формулы: P=UI, где P – мощность, U – напряжение АКБ (стандартное напряжение равно 12 В) и I – электрический ток. Зависимость простая: если напряжение остаётся постоянным, то с увеличением мощности должен увеличиваться электрический, в данном случае — пусковой ток.

От чего зависит пусковой ток аккумуляторной батареи


Мы разобрались в понятии пусковой ток аккумулятора и что это значит. Основные параметры АКБ, которые влияют на величину пускового тока: величина свинцовых пластин и площадь каждой из них.

Современные модели АКБ могут быть одинаковыми по ёмкости и по размеру, но иметь разный пусковой ток.

От чего это зависит? От производителя. Например, китайский аккумулятор в данном параметре проигрывает европейскому источнику питания минимум на 30%. Но при этом цена последнего выше.

Причины низкой ёмкости и недостаточного пускового тока:

  • Применение сплавов с низкокачественными добавками, вместо очищенного свинца. Цена на производство таких батарей ниже, но и качество остаётся на таком же уровне.
  • Меньшее количество свинцовых пластин. Например, если европейский производитель вмещает 5 пластин в одну банку аккумулятора, то у китайского получается вместить только 4. При меньшем количестве пластин потребуется больший зарядный ток для восстановления ёмкости такой батареи, а это сократит количество циклов заряд/разряд.
  • Недостаточная герметичность корпуса. Устройство АКБ основано на хорошей герметичности, так как во время эксплуатации автомобиль может выдавать слишком большой зарядный ток, что приведёт к закипанию электролита и его потери даже через незначительные щели.
  • Больший внутренний объём. Достигается сокращением толщины стенок корпуса. При увеличении внутреннего объёма увеличивается количество электролита, необходимого для правильной работы батареи.

Единственный выход не попасть на изделие с низкими пусковыми параметрами – покупать аккумуляторную батарею от известных европейских производителей. Стоимость таких АКБ выше, но цена пропорционально сроку эксплуатации, и каждый производитель предоставляет длительный гарантийный срок.

Методы проверки пускового тока

От чего зависит пусковой ток аккумуляторной батареи

От чего зависит пусковой ток аккумуляторной батареи

Теперь необходимо узнать, как проверить пусковой ток аккумулятора. Данный параметр необходимо проверять при покупке новой аккумуляторной батареи. Самостоятельная проверка пускового тока не даст высокой точности. Для профессионального и точного замера требуется дорогое оборудование.

Как измерять пусковой ток АКБ с помощью приборов и другими «народными» методами:

  • Проверка с помощью нагрузочной вилки. Нагрузочная вилка – это портативный измерительный прибор аккумуляторщика, который состоит из вольтметра и добавочного сопротивления. При подключении к аккумулятору, нагрузочная вилка заменяет собой нагрузку бортовой сети автомобиля.

Важно! Нагрузочная вилка покажет состояние батареи и степень её заряда. Но если батарея исправна, это означает, что она отдаёт необходимый пусковой ток на прокручивание стартера.

  • Проверка с помощью токоизмерительных клещей. Электротехнические клещи – это недорогой и доступный прибор, который используют многие электрики. Существуют универсальные измерительные приборы, помимо силы тока, измеряющие напряжение и сопротивление. Клещи специально созданы для измерения силы тока, поэтому большой ампераж не выведет прибор из строя.
  • Простой дедовский метод советует подключить автомобильный аккумулятор к бортовой электросети машины и включить, например, ближний свет. Стандартная нагрузка не должна быстро разрядить АКБ. В течение 5-10 минут, свет ламп ближнего света должен оставаться ярким. Такой метод не даст точной гарантии, но поможет определить серьёзную неисправность сразу и не купить бракованный товар.
  • Проверка «на слух». Во время такой проверки АКБ надо установить на автомобиль и произвести запуск стартера. Среднее время запуска двигателя (при исправной топливной системе) составляет 2-3 секунды. Если запуск происходит в течение 10-15 секунд, и параметры аккумулятора подходят к данному типу автомобилей, то АКБ неисправен, или его пускового тока недостаточно.

Как проверяют пусковой ток на заводах? Перед запуском аккумуляторной батареи в масштабное производство, производитель должен убедиться в соответствии всех параметров АКБ. Для этого батарею помещают в температуру окружающей среды не более 18 градусов на несколько часов, и запускают двигатель с подходящими параметрами. При запуске проводится измерение пускового тока нового аккумулятора.

Совет! Не пытайтесь замерить пусковой ток во время прокручивания стартера с помощью режима измерения силы тока на мультиметре. Данный измерительный прибор не рассчитан на большие токи и подобное измерение приведёт только к его порче.

Если запуск прошёл успешно (среднее время не должно превышать 30 секунд), то можно начинать массовое производство такой аккумуляторной батареи. Если же двигатель не запустился, то конструкция АКБ требует изменений и доработок.

Что будет, если установить АКБ с большим пусковым током


Некоторые автовладельцы и высококвалифицированные «эксперты» считают, что аккумуляторная батарея с большой ёмкостью и соответствующим пусковым током может стать причиной выхода из строя электрической бортовой сети. В основном такое мнение бытует в среде неграмотных владельцев транспортных средств.

Важно! Даже если установить на легковой автомобиль хороший АКБ с большого грузовика, например, с КрАЗа, то при запуске стартер будет потреблять только тот электрический ток, который ему необходим для проворачивания коленчатого вала двигателя, и не больше.

Основной причиной, по которой на автомобили не устанавливают батареи повышенной ёмкости, является недостаток свободного места в подкапотном пространстве. Производители различных марок автомобилей не решаются увеличивать штатные места для аккумуляторов, так как это напрямую повлияет на размер кузова. Увеличение габаритов повлечёт за собой и больший вес машины, что плохо скажется на её проходных характеристиках.

Аккумуляторы повышенной ёмкости часто используют если штатный аккумулятор полностью разряжен. Например, на станциях технического обслуживания или в сервисных центрах. Аккумулятор на 180 ампер/часов удобно переносить, его можно поставить на пол, а клеммы соединить специальными проводами с «крокодилами» с системой пуска автомобиля.

Что будет если установить АКБ с меньшим пусковым током

Относительно АКБ с повышенной ёмкостью и установкой таковых на автомобиль стало более понятно. Но что будет, если на штатный пусковой узел поставить аккумуляторную батарею с меньшим пусковым током?

Многие владельцы автомобилей совершают серьёзную ошибку, приобретая аккумуляторную батарею с пониженной ёмкостью. На такой шаг идут из-за меньшей цены, но последствия могут быть не очень приятными. Если АКБ не рассчитан на тот пусковой ток, который необходим для запуска автомобиля, то стартер не будет вращаться с требуемой скоростью. Не достигнув определённого числа оборотов, двигатель не запуститься.

Следует помнить, что обозначение ёмкости АКБ всегда расположено на корпусе с лицевой стороны.

Аккумуляторный ток при пониженной ёмкости может запустить автомобиль, но только если вокруг плюсовая температура, и для этого понадобится длительное время держать ключ в замке зажигания повёрнутым. Как известно из технической литературы, продолжительное вращение стартера приводит к резкому сокращению его долговечности.

Как подобрать АКБ с правильным пусковым током для автомобиля

Как подобрать АКБ с правильным пусковым током для автомобиля

Как подобрать АКБ с правильным пусковым током для автомобиля

При покупке новой аккумуляторной батареи можно просто посмотреть параметры старой. Но это не означает, что ранее на автомобиль был установлен должный аккумулятор. Поэтому лучше потратить немного времени и рассчитать пусковой ток для модели своей машины.

Основные параметры, от которых зависит величина пускового тока:

  • Рабочий объём двигателя. Чем больше объём ДВС – тем большей ёмкости необходим аккумулятор. Также важен и тип двигателя: для запуска дизельного двигателя нужен больший пусковой ток чем для бензинового.
  • Электронное управление топливной системой. Например, карбюраторные модели расходуют заряд батареи только на стартер при пуске, а инжекторным машинам необходимо отдавать заряд на работу электронной системы управления.
  • Температура окружающей среды. Очень важный параметр, так как пропорционально падению температуры уменьшается и пусковой ток аккумуляторной батареи. Но влиять температура может не только на АКБ, но и на масло в двигателе, делая его более густым. Густое масло тяжелее разогнать по системе, соответственно, усложняется вращение коленчатого вала и стартера.
  • Модель и тип стартера. Современным моделям стартеров требуется куда меньшая сила тока для запуска двигателя, чем изделиям, установленным в старых автомобилях. Более продуктивные конструкции и использование современных сплавов при изготовлении обмоток позволило сделать стартер меньше и мощнее.

Конечно, не всегда владелец автомобиля знает в каких температурных условиях будет эксплуатироваться его транспортное средство, поэтому ёмкость АКБ следует выбирать с небольшим запасом.

Также надо избавляться от привычки производить запуск двигателя с включённым светом или магнитолой. Это приводит только к дополнительной трате заряда батареи, вследствие чего уменьшится пусковой ток.

Простая таблица подскажет автовладельцам, какой АКБ лучше установить на своё транспортное средство:

Рабочий объём двигателя1-1,6 литра1,3-1,9 литра1,4-2,3 литра1,6-3,2 литра1,9-4,5 литра3,8-10,9 литра7,2-12 литра7,5-17 литра
Ёмкость аккумуляторной батареи55

А/ч

60

А/ч

66

А/ч

77

А/ч

90

А/ч

140

А/ч

190

А/ч

200

А/ч

Таблица оптимальных показателей


Для упрощения жизни автомобилистов давно была разработана универсальная таблица основных показателей аккумуляторных батарей, среди которых есть количество возможных пусков холодного двигателя.

Пусковой ток аккумулятора и другие характеристики АКБ для автомобиля, таблица общепринятых стандартов:

DIN 43559, ГОСТ 599 – 91EN 60095 – 1, ГОСТ 599 – 2002SAE J537
170280300
220330350
255360400
255420450
280480500
310520550
335540600
365600650
395640700
420680750

Заключение

Из статьи вы узнали на что и как влияет пусковой ток аккумулятора автомобиля, а также порядок выбора АКБ с подходящей для своего автомобиля ёмкостью. Система пуска – один из самых важных элементов любого автомобиля, который требует постоянного контроля и технического обслуживания. Качественное и своевременное техническое обслуживание – гарант быстрого запуска двигателя в любую погоду.

Пусковой ток аккумулятора автомобиля: какую батарею выбрать

Аккумулятор — это очень важная деталь в любом автомобиле, даже несмотря на его простоту. Но всё же он имеет несколько непростых терминов, которые не всем автомобилистам понятны. В первую очередь это ёмкость, полярность и пусковой ток аккумулятора автомобиля. Понимать значение последнего параметра очень важно, поскольку многие делают на начальных этапах ошибку в выборе аккумулятора именно по этим показателям.

Строение аккумулятора

Такая конструкция батареи была создана именно для того, чтобы автомобиль мог постоянно на ней работать. То есть АКБ постоянно перезаряжается от генератора, и машина может брать электричество для старта. Раньше были только обычные батареи, которые очень быстро садились, и их использование не было целесообразным. Это и стало причиной перехода на аккумуляторные батареи.

Со временем подобные конструкции постоянно усовершенствовали, это привело к установлению общих стандартов, которые используются и по сей день. Случилось это примерно век назад.

Как правило, такая конструкция включает в себя 6 свинцовых пластин, которые являются минусом, а их оксид — плюсом. Всё залито электролитом из серной кислоты. Эти составляющие заставляют аккумулятор выполнять свою функцию, и если исключить хотя бы один элемент, то работать АКБ не будет. Одна часть, как правило, даёт напряжение в 2 В, и для запуска двигателя этого недостаточно.

Поэтому все 6 частей соединяют в одну систему, что позволяет добиться напряжения в 12 В, которые смогут привести в действие стартер автомобиля.

Ёмкость батареи

Если сравнивать с ёмкостью, то напряжение постоянно остаётся одинаковым у всех аккумуляторов и его значение унифицировано.

В противовес этому ёмкость может значительно отличаться. Этот показатель измеряется в Амперах в час (сокращённо «Ач»). Если говорить простыми словами, то ёмкость — это возможность батареи отдавать определённое количество электричества за один час. Такое значение АКБ для автомобилей может начинаться от 40 Ач и доходить до 150 Ач.

Но самые популярные модели выпускают на заводах с цифрами 55−60 ампер в час. Они установлены в большинстве иномарок. Другими словами, в этом случае такие батареи могут давать 60 ампер в час без подзарядки, а после этого «сесть». Если умножить ампераж такого аккумулятора на его напряжение (12−12,7 В), то получится приблизительно 762 Ватта, что позволяет несколько раз вскипятить воду в электрическом чайнике.

Также нужно понимать не менее важный термин — пусковой ток АКБ.

Пусковой ток

Многие начинающие водители не всегда знают, на что влияет пусковой ток аккумулятора. Пусковой (холодный) ток АКБ (иногда его называют стартерным) — это максимальное число силы тока, которого будет достаточно для запуска двигателя автомобиля, в частности, для его стартера, чтобы он смог прокрутить маховик двигателя, к которому присоединены поршни с шатунами.

Этот процесс довольно трудоёмкий, так как поршни в цилиндрах воздействуют на топливную смесь под большим давлением. В бензиновых двигателях это число может быть от 9 до 13 атмосфер, а в дизельных — в пределах 17. К тому же зимой такая процедура проходит ещё сложнее. Аккумулятору нужно преодолеть не только сжатие воздуха, но и недостаточную смазку цилиндров в связи с загустением масла при низких температурах.

Если говорить простыми словами, то для запуска двигателя среднестатистического авто нужно примерно 260 ампер, и это довольно много. Эта цифра и является «пусковым значением», которое нужно стартеру автомобиля для запуска двигателя.

Если рассматривать с практической стороны, то аккумулятор в 60 ампер имеет 4−5 пусков, но с условием, что отдаваться такое напряжение будет не более чем за 25−30 секунд.

Как правило, в южных регионах на такой показатель не обращают внимания. Это и не нужно. Можно взять средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями при плюсовой температуре. Это связано с тем, что в тёплых климатических условиях масло всегда жидкое. Другое дело — северные регионы. Там температура воздуха ниже нуля большинство месяцев в году, и заводиться с густым маслом при таких условиях очень сложно. Поэтому пусковой показатель здесь является одним из важнейших критериев при выборе АКБ.

Актуальным остаётся вопрос, какой пусковой ток должен быть у аккумулятора. Если рассматривать практическую сторону, то получится примерно следующее: при температуре +5 для запуска требуется 230 ампер, а при 10 градусах ниже нуля — уже 270. Несложно подсчитать, сколько нужно пусковой мощи при 30 и ниже.

Это своего рода правило — чем ниже температура воздуха, тем выше должен быть пусковой показатель.

Причины возникновения стартовой мощи

Рассматривая разных производителей аккумуляторных батарей со стран Европы, США, Китая и России, можно сделать вывод, что все они выпускают АКБ с разной силой стартового тока. К примеру, аккумуляторы на 60 ампер в час могут отличаться по этому значению на 35−45%.

Это зависит от технологии производства:

  • Использование для производства очищенного свинца приведёт к быстрой зарядке и разрядке АКБ и, соответственно, повысит пусковую мощность.
  • Размеры корпуса одинаковые, но свинцовых пластин в них разное количество.
  • Объёмы электролита в таких аккумуляторах отличаются.
  • Плюсовые пластины имеют больше пор, что позволяет накопить больше заряда.
  • Благодаря более герметичному корпусу электролит не испаряется и всегда заполняет пластины.

К тому же можно добавить качество производства и порядочность производителя. Все эти факторы влияют на результаты по показателям пускового тока. Но, с другой стороны, и цена у них намного выше, чем у конкурентов.

На сегодня есть и более мощные технологии, которые позволяют получить силу тока в 1000 ампер за 30 секунд. Среди лидеров — такие батареи, как ГЕЛ и АГМ. Хотя существенным их минусом можно считать очень высокую цену.

К тому же нужно отметить, что при запуске двигателя и подаче напряжения на стартер вольтаж падает примерно до 9 вольт, но холодный ток сильно возрастает. Этот процесс так и должен происходить и считается нормальным. После запуска напряжение опять увеличивается до привычных 12,7 вольт, а нехватку энергии, потраченную при старте, компенсирует генератор автомобиля.

В том случае, когда напряжение падает до 6 вольт и очень долго восстанавливается, скорее всего, аккумулятор вышел из строя и его нужно заменить.

Испытание устройства

После производства аккумулятора и выхода его с конвейера его нужно испытать и определить стартерные показатели. Проверить их в заводских условиях достаточно сложно. Сначала их помещают на несколько часов в минусовые температуры, а потом пробуют заводить двигатель.

Как правило, подобные испытания проводятся при 18 градусах Цельсия ниже нуля и длятся 30 секунд. В том случае, когда аккумулятор выдержал такую нагрузку, его можно запускать в серийное производство. В противном случае проводят повторные испытания уже усовершенствованной батареи с новыми показателями наполнения и конструкции.

Замеры производят несколько раз через определённые интервалы. Они показывают максимальное значение стартерного тока. Его и указывают на самом аккумуляторе. При этом проводят испытания далеко не всех экземпляров в партии, поэтому бывают случаи появления дефектов.

Стоит отметить, что в советские времена было понятие сухого заряда. То есть покупали аккумулятор без электролита. Потом такое вещество приобреталось отдельно в нужной плотности, самостоятельно заливалось, а аккумулятор заряжался на протяжении суток.

Увеличенные показатели АКБ

Сегодня пусковые значения нужно разделять на устройства для дизельных моторов и бензиновых. Ведь в дизельных показатели стартерного напряжения намного выше, чем у бензиновых, поскольку сжатие в цилиндре воздуха у него намного выше и может доходить до 20 атмосфер.

Поэтому можно ориентироваться на средние показатели:

  • в бензиновых двигателях 250 атмосфер;
  • в дизельных — 300 атмосфер.

На эти цифры можно полагаться при 18 градусах ниже нуля, чего совсем не будет достаточно при более сильных морозах.

Сегодня в магазинах можно встретить аккумуляторы с показателями стартовой мощности даже в 600 ампер. Многие по этому поводу волнуются из-за того, что могут спалить стартер таким напряжением. Но волноваться в этом случае не стоит. Спалить стартер таким образом невозможно, и при возможности лучше брать аккумулятор помощнее и забыть о том, как сложно заводиться при сильных морозах.

Насчёт стартера здесь всё понятно. Это никаким образом не повредит его, а только прибавит оборотов при пуске, что, в свою очередь, приведёт к быстрому и качественному старту мотора. Поэтому не стоит бояться, если пусковой ток аккумулятора больше штатного.

Само собой, нужно учесть характеристики авто, но стартерного тока в 300−400 ампер будет достаточно практически для всех регионов страны. Это касается легковых авто.

Для габаритных машин зачастую и показателей в 600 ампер будет недостаточно.

Классификации в мире

Как уже было сказано, показатели стартовой мощи автомобильных аккумуляторных батарей могут существенно отличаться. Они также имеют собственные методики и способы определения тока, а также маркировки. Для начала нужно знать, как же они указываются у разных производителей.

Для маркировки стартовой мощи используют:

  • в Германии есть своя система обозначения — DIN;
  • в США указывают SAE;
  • в Европе (кроме Германии) маркируют EN;
  • в постсоветских странах зачастую указывают «пусковой или стартерный ток».

В любом случае, даже если таких показателей нет непосредственно на самом аккумуляторе, они обязательно должны быть в сервисной книжке, которая прилагается к нему. Это можно также спросить и у продавцов магазина.

Также нужно проанализировать и методику определения силы стартерного тока в разных странах:

  • в Европе помещают в температуру минус 18 градусов и разряжают до 7,5 вольт в течение 10 секунд;
  • в Германии также опускают температуру до минус 18 градусов и опускают вольтаж до 9 в течение 30 секунд;
  • в России система идентична немецкой, правила ГОСТа ничем не отличаются;
  • в США опускают до 18 градусов ниже нуля и разряжают на протяжении 30 секунд до 7,2 вольт.

Когда напряжение уменьшается, то требуется больше ампер. Это, по сути, и является имитацией пуска двигателя автомобиля. Опускают температуру, чтобы искусственно создать условия эксплуатации в низком температурном режиме.

Параметры выбора

При замене аккумуляторной батареи нужно понимать, что не нужно покупать устройство с меньшей мощностью, чем старый. При этом не стоит брать батарею с более слабой ёмкостью, чем была до этого. Дело в том, что в разных режимах работы автомобиля при небольшом пробеге днём ночью аккумулятор как бы помогает генератору питать все включённые приборы, а уменьшенная ёмкость будет существенно усложнять работу АКБ при пуске. Поэтому нужно правильно выбрать соответствие всех показателей.

Подводя итог, можно сказать, что аккумуляторы с большой пусковой силой могут подвести в сильные морозы так же, как и слабые модели. Дело здесь даже не в мощности, а в том, что любая батарея для автомобилей требует постоянного ухода. При этом в таком обслуживании нуждаются и аккумуляторы, которые считаются постоянными. Дело в том, что любую батарею нужно периодически заряжать после долгого городского цикла езды. К тому же не стоит забывать о периодической диагностике и замеров стартового тока.

При выборе аккумулятора не нужно забывать и о некоторых особенностях каждого автомобиля.

стартовый ток — это… Что такое стартовый ток?


стартовый ток

3.5.1.1 стартовый ток (чувствительность) (Iст): Наименьшее значение тока, при котором начинается непрерывная регистрация показаний.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • стартовый комплекс ракетно-космического комплекса (СК)
  • стартовый участок

Смотреть что такое «стартовый ток» в других словарях:

  • ГОСТ Р 52320-2005: Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии — Терминология ГОСТ Р 52320 2005: Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии оригинал документа: 3.5.1.2 базовый ток* (Iб): Значение… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Устройство плавного пуска — Простейшее электрическое устройство плавного пуска двигателя постоянного тока Устройство плавного пуска электротехническое(электронное) устройство, используемое для плавного пуска асинхронных электродвигателей с …   Википедия

  • Словесные названия российского оружия — …   Википедия

  • ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ И ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ПРИБОРЫ — электронные лампы, используемые для генерации, усиления или стабилизации электрических сигналов. Электронная лампа представляет собой, по существу, герметичную ампулу, в вакууме или газовой среде которой движутся электроны. Ампулу обычно… …   Энциклопедия Кольера

  • Катастрофа на Байконуре (1960) — Катастрофа на космодроме Байконур 24 октября 1960 года (на Западе известна как «Катастрофа Неделина»)  авария с многочисленными человеческими жертвами при подготовке к первому испытательному запуску межконтинентальной баллистической ракеты Р …   Википедия

  • Большие противолодочные корабли проекта 1134-А — (тип «Кронштадт») …   Википедия

  • Большие противолодочные корабли проекта 1134-Б — (тип «Николаев») …   Википедия

  • Эфирные масла* — Под общим названием Э. масел собирают большое количество веществ, имеющих, в сущности, общего только то, что они все образуются в растениях и обладают запахом, да и то это последнее качество надо принять с оговоркой. Некоторые Э. масла не… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Эфирные масла — Под общим названием Э. масел собирают большое количество веществ, имеющих, в сущности, общего только то, что они все образуются в растениях и обладают запахом, да и то это последнее качество надо принять с оговоркой. Некоторые Э. масла не… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • РСД-10 — ПГРК«Пионер», «Пионер УТТХ» Индекс ГРАУ: 15П645, 15П653 по договору РСМД: РСД 10 по кодификации НАТО: SS 20 Saber mod 1 2 …   Википедия

Пусковой ток аккумулятора. Какой должен быть и что если он большой? — 4КОЛЕСА

Аккумуляторная батарея автомобиля, очень важный элемент, не смотря на простоту конструкции она таит в себе несколько непонятных аббревиатур, таких как – емкость, полярность и конечно же пусковой ток. Про некоторые я уже писал, про некоторые еще напишу, но сегодня будем говорить про «пусковые показатели» батареи – почему это так важно и какие они должны быть. Не все знают про этот параметр и зачастую при выборе нового АКБ, изначально делают большую ошибку! А она приводит к тому, что батарея быстро выходит из строя, и не может запустить ваш авто зимой …

Для начала определение

Пусковой ток АКБ (иногда носит название стартерный) – это максимальное значение силы тока, нужной для запуска двигателя, а именно для питания стартера, чтобы он смог провернуть маховик с присоединенными к нему поршнями. Процесс этот сложный, потому как поршни сдавливают топливо (в 9 – 13 атмосфер), которое поступает в камеры. Зимний пуск еще более осложнен, потому как масло густеет и стартеру нужно преодолеть не только сжатие, но и отсутствие нормальной смазки цилиндров.

Какая основная задача аккумулятора автомобиля? Конечно же, накопление и последующий пуск двигателя, вроде как строение многих моделей одинаково, но не одинаковы характеристики.

Нет конечно же нормальное напряжение у заряженной модели будет примерно 12,7В, но вот сила тока и емкость, будет отличаться.

Пару слов о строении и свойствах

АКБ были созданы именно для того чтобы перезаряжаться и запускать машину, то есть они очень практичны с точки зрения эксплуатации. Обычная батарея очень быстро разряжалась, и менять ее было накладно, тогда то и были придуманы аккумуляторы.

Методом проб и ошибок, батареи эволюционировали – так через несколько лет после изобретения, вырисовалась вполне конкретная модель, было это примерно 100 лет назад, которая до сих пор не менялась.

Обычно это шесть отсеков с пластинами из свинца (минусовые) и его оксида (плюсовые), которые залиты специальным электролитом из серной кислоты. Именно это сочетание и заставляет работать аккумулятор, если исключить одну составляющую, то работа будет нарушена. Один разрозненный аккумулятор, генерирует в среднем 2,1В, этого крайне мало для запуска двигателя, в среднестатистической батарее, их объединяют подключая последовательно, обычно это 6 банок по 2,1В = 12,6 – 12,7В. Это напряжение достаточно, чтобы возбудить обмотку стартера.

Пару слов о емкости

Однако напряжение это только одна из составляющих, она унифицирована, то есть оно одинаково у всех аккумуляторов не зависимо от емкости.

Но вот емкость может отличаться в разы. Измеряется в Амперах в час, или попросту Aч. Если вывести небольшое определение — то это способность аккумулятора отдавать определенную силу тока целый час. Автомобильные варианты начинаются от 40 Aч, и доходят до 150 Aч. Однако самые распространенные на рядовых иномарках – 55 – 60 Aч. То есть – батарея может отдавать 60 Ампер целый час, а затем конкретно разрядится. Если честно то это большое значение, если перемножить 12,7 (напряжение) и 60 Aч (емкость), то получится 762 Ватта в час! Можно пару тройку раз разогреть электрический чайник.

С емкостью тоже разобрались, теперь непосредственно о пусковом токе.

Так что это – пусковой ток?

Как я уже писал сверху пусковой ток – это максимальная сила тока которую может отдавать батарея в очень короткий промежуток времени. Простыми словами чтобы запустить двигатель среднестатистической машины нужно примерно 255 – 270 Ампер, очень много! По сути это и есть «пусковые значения», от слова «запустить» применительно к силовому агрегату.

Если емкость аккумулятора примерно 60 Aч, то это превышает его номинал примерно в 4 – 5 раз. Правда, такое напряжение должно отдаваться всего около 30 секунд, не больше.

Зачастую в южных районах нашей страны, где температура воздуха всегда остается в плюсовой зоне, этот параметр даже и не рассматривают! Ибо не зачем, берем средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями. Ведь на улице тепло и масло жидкое. Но вот в северных районах этот показатель является одним из самых важных, там температуры зачастую в крайне отрицательной зоне и запустить силовой агрегат сложно, масло похоже, скорее на кисель, чем на текучую жидкость. Запуск будет крайне осложнен.

Если для запуска двигателя при «+ 1 + 5» градусов, достаточно будет (одномоментно) 200 – 220 Ампер, то чтобы запустить уже при – 10 – 15 градусах, нужно потратить энергии на 30% больше, а это 260 – 270 Ампер. Теперь подумайте, сколько энергии тратится при – 20 – 30 градусах Цельсия.

Таким образом, чем ниже температура зимой, тем важнее этот параметр, это своего рода аксиома.

От чего зависит пусковой ток?

Если посмотреть различных производителей, например страны Европы, США, Россия или Китай, то у всех этих батарей будет различный показатель пускового тока. Так, например если сравнить 55 Aч Китай и Европа, разница может быть на 30 – 40%! Но почему так?

Все дело в технологиях:

* Применение очищенного свинца, даже в простых кислотных АКБ приведет к быстрой зарядке и последующей разрядке, соответственно пусковые значения увеличиться.

* Большее количество пластин в таком же по габаритам корпусе.

* Большее количество электролита.

* Плюсовые пластины более пористые, что позволит больше накапливать заряда.

* Герметичные конструкции, не дают испаряться электролиту, что позволит батареи всегда держать нужный уровень, не оголяя пластины.

Конечно, можно добавить и качество сборки и порядочность производителя, все это дает большие результаты, нежели у конкурентов. Правда и стоят такие АКБ дороже.

Но на данный момент, есть и новые технологии — рекордсменами по отдачи пускового тока являются GEL и AGM аккумуляторы, у них ток отдачи может доходить до 1000 Ампер в 30 секунд, примерно в 3 – 4 раза больше, чем у обычных кислотных вариантов. Хотя у этих технологий также есть свои минусы и в первую очередь это цена.

Также стоит отметить, что при пуске двигателя напряжение батареи падает примерно до 9 Вольт, но сила тока многократно возрастает – это нормальный процесс. После пуска мотора, напряжение займет опять свои нормальные показатели в 12,7Вольта, а потраченный заряд восполнит генератор автомобиля. Если показатели напряжения при пуске падают до 6 Вольт (и очень долго восстанавливаются), то это может быть критично, стартеру просто не хватит энергии для запуска. Скорее всего, что АКБ выходит из строя.

Как происходят замеры?

После производства батареи, ее нужно испытать, чтобы определить стартерные показали. Испытания на производствах сложные, зачастую батареи помещают в отрицательные температуры, охлаждают их несколько часов, затем пробуют запустить двигатель.

Обычно испытания проходит при – 18 градусах Цельсия и пуск продолжается 30 секунд, если батарея справилась, то можно запускать в производство. Если нет, меняют конструкцию, наполнение, и по новой проводят испытания.

Замеряют несколько раз, то есть существует ряд интервалов с максимальными значениями, в такие интервалы замеряют максимальные токи, которые способен выдать именно этот экземпляр, они записываются и позже наносятся на «борта» АКБ. Нужно отметить, что в партии так жестко проверяют далеко не все аккумуляторы. Однако «дефектовка» присутствует, происходят проверки нагрузочной вилкой.

Справедливости ради, стоит отметить, что раньше во времена СССР, аккумуляторы вообще не заливались электролитом на производстве (было понятие сухого заряда), их вы сами должны были залить и зарядить! То есть покупаем электролит нужной плотности, и затем в течении 12 – 24 часов заряжаем.

Какой пусковой ток среднего АКБ и что делать, если купить большим значением?

НА данный момент существует разделение пусковых значений, на бензиновые и дизельные агрегаты. Ведь дизелю изначально нужен больший показатель, потому как степень сжатия у него намного выше, может доходить до 20 атмосфер.

ИТАК, средние показатели:

Для бензиновых вариантов это – 255 Ампер

Для дизельных вариантов – не менее 300 Ампер

Эти цифры, что говорится в притык, замерены при минус 18 градусах Цельсия, чего может не хватить при пуске в более сильные морозы.

Но сейчас с развитием технологий, зачастую в магазинах мы можем видеть показатели стартерного тока в 400, 500 и даже 600 Ампер! Что будет если взять с такими цифрами? Не спалю ли я свой стартер?

Ответ прост – конечно же, нет. Не спалите! Берите и забудете что такое холодный пуск, с такими характеристиками вам будет нипочем любой мороз.

Что же касательно стартера – при большем токе, он будет быстрее и сильнее вращаться, что позволит сделать ему больше оборотов, а в свою очередь это способствует быстрому и качественному пуску двигателя.

Конечно, нужно читать характеристики вашего авто, но думаю пускового значения в 450 — 500 АМПЕР, будет достаточно для всех регионов России. Опять же оговорюсь, я сейчас рассматриваю обычные автомобили не грузовые с большими и объемными движками, им зачастую и 600 будет мало.

Классификация в мире

Как я уже немного затрагивал, в мире сейчас есть несколько основных классификаций величин пускового тока. Которые имеют собственные методики определения и маркировки. Для начала как маркируются:

* Немецкие производители здесь выделяются – они наносят маркировку «DIN»

* В Америке наносят — «SAE»

* В странах Евросоюза (не Германия) наносят – «EN»

* В России зачастую пишут – «пусковой или стартерный ток»

В любом случае, если вы не нашли показателей на бортах или крышки АКБ, то вам нужно спросить продавца об этих значениях, иногда они указываются в книжках которые идут с батареей. Теперь пару сов про методику определения:

* В странах Европы охлаждают АКБ до – 18 градусов и разряжают в течение 10 секунд до 7,5Вольт.

* Немцы также охлаждают до – 18 градусов и разряжают до 9 Вольт в течение 30 секунд.

* Российская методика схожа с немецкой, у нас по ГОСТУ такие е же значения разряда при них фиксируются основные показатели.

* В США при – 18 градусах, разряжают до 7,2 Вольта, в течение 30 секунд.

Немного поясню — когда просаживается напряжение, потребление ампер растет, именно это и фиксируется (по сути, имитация пуска). Охлаждение имитирует сложные погодные условия.

Сейчас видео версия статьи, для тех кто не понял, смотрим.

Стартовый ток аккумулятора на что влияет

При выборе аккумулятора нужно учесть несколько важнейших показателей, которые влияют на его мощность и соответствуют конкретной модели автомобиля. Это — габаритные размеры, емкость, полярность. Еще один ключевой показатель — пусковой ток, о котором мы расскажем в данном обзоре.

Распространено мнение, что чем выше пусковой ток аккумулятора, тем лучше. На самом деле это не совсем так.

Определение и важность пускового тока

При всей значимости остальных параметров, важность пускового тока можно выразить в одной фразе: если у него не будет достаточного значения (уровня), то машина попросту не заведется. Особенно — в холода.

Пусковой ток (сокращенно ПТ) АКБ имеет еще одно определение: ток холодной прокрутки. И именно в этом суть. В двигателе, который пребывает в холодном, не прогретом состоянии, вязкость масла на порядок больше. В самый момент запуска автомобиля стартер вынужден расходовать значительное количество энергии. Для приведения в движение маховика с поршнями необходимо подать от АКБ нужную «порцию» электричества.

Соответственно, если уровень тока холодной прокрутки будет не ниже стандарта, то завести машину можно без проблем.

Какие показатели считаются оптимальными

Показатель напряжения корректно работающей батареи практически неизменен, и равен 12 Вольт. И чем значительнее сила тока, тем выше мощность, которую в состоянии достичь двигатель стартера. Но не нужно гнаться за рекордами. Давайте определим, какой ПТ можно назвать оптимальным.

Пусковой ток — это тот максимум силы тока, который в состоянии отдать аккумулятор, причем, именно в минимальный временной интервал.

Так вот: для запуска двигателя легковой машины среднего класса требуется от 250 до 270 Ампер. Это и есть оптимальное значение ПТ.

Одного, универсального показателя тока не существует. Ведь он зависит от нескольких факторов: в каком климате идет эксплуатация, какова мощность автомобиля, какой тип двигателя.

На юге России ПТ не имеет такого значения, поскольку в условиях повышенных температур масло находится в нужном, жидком состоянии. Прямо противоположна ситуация в северных регионах, где из-за холода вязкость масла возрастает в разы, и требуются повышенные усилия для запуска. А следовательно, и больший пусковой ток.

Считается, что при температуре +5 (плюс-минус несколько градусов) ПТ может не превышать 230 Ампер, и даже быть на 10% меньше!

Если же автомобиль нужно завести при минусовой температуре порядка 15 градусов, потребуется уже 270-300 Ампер.

Оптимальные значения пускового тока — по оценкам экспертов

С учетом того, что бензиновые двигатели потребляют меньше, чем дизельные, в которых выше степень сжатия, можно вывести такую закономерность:

Среднее значение для бензиновых — 260 Ампер.

Среднее число для дизельных — порядка 290 Ампер.

Вот почему можно уверенно говорить о том, что цифра в 300 Ампер будет оптимальной для легкового автомобиля! Данных показателей вполне достаточно.

Если говорить о грузовом транспорте, то средние значения вывести сложнее: грузовые машины имеет большой разброс по мощности. Можно назвать цифру порядка 600-800 Ампер.

Стоит ли выбирать АКБ с большим током?

Существует заблуждение, что чем выше пусковой ток батареи, тем лучше. Те, кто так считает, часто попадаются на маркетинговые «ловушки». Многие производители заинтересованы пиарить АКБ с неоправданно мощными показателями и естественно, высокой ценой.

Так стоит ли вообще брать батареи с ПТ 500 Ампер и выше?

Эксперты отвечают: это не целесообразно!

И для такого заявления есть веские аргументы. Ток свыше 300 Ампер уже является излишеством. Какой смысл покупать батареи с огромным запасом, к тому же переплачивая?

Ну и главное: чем выше пусковой ток, тем меньше проработает батарея. Так как срок службы аккумуляторов с завышенным током меньше, чем со средним!

Подумайте сами: если вы купите АКБ с ненужным запасом ПТ сверх достаточного значения, то никак не используете «излишки», и к тому же будете вынуждены чаще менять батарею! То есть, чаще платить за новую.

Главный вывод: берите АКБ с пусковым током 250-300 Ампер, так как этих показателей более чем достаточно!

Что влияет на показатели пускового тока

Водители нередко считают, что определенной емкости соответствует тот или иной показатель пускового тока. Это не так.

При анализе аккумуляторных батарей с единым значением емкости, которые произведены в разных странах — выявляется такая особенность, как значительное различие в цифрах ПТ. Причем разница может превышать 35%! С чем это связано?

Ответ однозначен: причина различия кроется в применяемых технологиях. Вот список основных нюансов:

1. Увеличенное количество пластин. Если сравнить одинаковые по размеру корпуса, то лучшие показатели по ПТ будут у АКБ с большим числом пластин;

2. Использование чистого (или, по-другому, очищенного) свинца. Если он входит в состав (пусть и традиционных) кислотных батарей, это будет способствовать более быстрой зарядке. Озвученное относится и к разрядке. Следовательно, пусковые показатели будут лучше;

3. Повышенная пористость плюсовых пластин. Это приводит к накапливанию большего заряда;

4. Степень испарения электролита, которая напрямую зависит от уровня герметичности корпуса. Запаянные и герметичные АКБ исключают возможность испарения. Благодаря этому, в батарее сохраняется требуемый уровень, а пластины не оголяются;

5. Разница в количестве залитого электролита.

Отдельно стоит выделить применение инноваций. Если анализировать новейшие технологии, то лидерами по показателю отдачи ПТ будут аккумуляторы GEL и конечно, AGM. В данных АКБ показатели доходят до тысячи ампер в интервале 30 секунд. Это значительно больше (а именно в 3, иногда и в 4 раза) традиционных кислотных аналогов.

Но если смотреть объективно (и учитывать основной вывод нашей статьи), такие показатели нужны только для очень мощных джипов или скоростных премиальных авто с запредельными показателями лошадиных сил. Для средних авто покупка аккумуляторов даже в районе 500 (а тем более выше) Ампер — не имеет смысла: лишние амперы и снижение срока службы АКБ. К тому же, подобные батареи значительно дороже, что не оправдано.

Существует и такое понятие, как увязка со статусом: ведущие производители заявляют о гарантированном качестве (что далеко не всегда соответствует реальности). Зато это всегда сопровождается наценкой за бренд!

Классификация, принятая в мире

В мировой практике можно встретить разные классификации, по которым определяется пусковой ток конкретного аккумулятора. Для удобства разработана система маркировок: обнаружив те или иные буквы, вы сразу поймете, где произведена батарея. К основным классификациям ПТ относятся:

  • В Германии — DIN
  • В США — SAE
  • В странах Европейского союза (за исключением Германии) — EN
  • В России, на Украине и некоторых странах бывшего СССР распространены надписи «стартерный ток», а также «пусковой ток».

Если при покупке новой АКБ на корпусе отсутствуют данные показатели (что чрезвычайно редко), цифры пускового тока должны быть в инструкции/буклете.

Методики замеров пускового тока

Когда происходит снижение напряжения, вырастает потребление Ампер. Это взаимосвязанный процесс, и при методиках (вне зависимости от страны) идет фиксация величины потребления. То есть, имитируется пуск и таким образом замеряется значение пускового тока батареи. Что касается процесса охлаждения, он необходим для моделирования ситуации с низкой температурой и суровыми условиями эксплуатации.

— В европейских странах аккумуляторы охлаждают до значительной величины — минус 18 градусов. Затем их специально разряжают — на это отводится десять секунд. Разрядка допускается до показателя в 7,5 Вольт.

— В Германии охлаждение происходит до той же температуры, но на разрядку отводится в три раза больше: полминуты. Отличается и величина разрядки — до 9 Вольт.

— Точно такие же показатели используют в США, исключение составляет только глубина разряда. Она еще ниже: 7.2 Вольта.

— В России опираются на те же стандарты, что и в Германии: идентичны все показатели.

Аккумуляторная батарея автомобиля, очень важный элемент, не смотря на простоту конструкции она таит в себе несколько непонятных аббревиатур, таких как – емкость, полярность и конечно же пусковой ток. Про некоторые я уже писал, про некоторые еще напишу, но сегодня будем говорить про «пусковые показатели» батареи – почему это так важно и какие они должны быть. Не все знают про этот параметр и зачастую при выборе нового АКБ, изначально делают большую ошибку! А она приводит к тому, что батарея быстро выходит из строя, и не может запустить ваш авто зимой …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала определение

Пусковой ток АКБ (иногда носит название стартерный) – это максимальное значение силы тока, нужной для запуска двигателя, а именно для питания стартера, чтобы он смог провернуть маховик с присоединенными к нему поршнями. Процесс этот сложный, потому как поршни сдавливают топливо (в 9 – 13 атмосфер), которое поступает в камеры. Зимний пуск еще более осложнен, потому как масло густеет и стартеру нужно преодолеть не только сжатие, но и отсутствие нормальной смазки цилиндров.

Какая основная задача аккумулятора автомобиля? Конечно же, накопление и последующий пуск двигателя, вроде как строение многих моделей одинаково, но не одинаковы характеристики. Нет конечно же нормальное напряжение у заряженной модели будет примерно 12,7В, но вот сила тока и емкость, будет отличаться.

Пару слов о строении и свойствах

АКБ были созданы именно для того чтобы перезаряжаться и запускать машину, то есть они очень практичны с точки зрения эксплуатации. Обычная батарея очень быстро разряжалась, и менять ее было накладно, тогда то и были придуманы аккумуляторы.

Методом проб и ошибок, батареи эволюционировали – так через несколько лет после изобретения, вырисовалась вполне конкретная модель, было это примерно 100 лет назад, которая до сих пор не менялась.

Обычно это шесть отсеков с пластинами из свинца (минусовые) и его оксида (плюсовые), которые залиты специальным электролитом из серной кислоты. Именно это сочетание и заставляет работать аккумулятор, если исключить одну составляющую, то работа будет нарушена. Один разрозненный аккумулятор, генерирует в среднем 2,1В, этого крайне мало для запуска двигателя, в среднестатистической батарее, их объединяют подключая последовательно, обычно это 6 банок по 2,1В = 12,6 – 12,7В. Это напряжение достаточно, чтобы возбудить обмотку стартера.

Пару слов о емкости

Однако напряжение это только одна из составляющих, она унифицирована, то есть оно одинаково у всех аккумуляторов не зависимо от емкости.

Но вот емкость может отличаться в разы. Измеряется в Амперах в час, или попросту Aч. Если вывести небольшое определение — то это способность аккумулятора отдавать определенную силу тока целый час. Автомобильные варианты начинаются от 40 Aч, и доходят до 150 Aч. Однако самые распространенные на рядовых иномарках – 55 – 60 Aч. То есть – батарея может отдавать 60 Ампер целый час, а затем конкретно разрядится. Если честно то это большое значение, если перемножить 12,7 (напряжение) и 60 Aч (емкость), то получится 762 Ватта в час! Можно пару тройку раз разогреть электрический чайник.

С емкостью тоже разобрались, теперь непосредственно о пусковом токе.

Так что это – пусковой ток?

Как я уже писал сверху пусковой ток – это максимальная сила тока которую может отдавать батарея в очень короткий промежуток времени. Простыми словами чтобы запустить двигатель среднестатистической машины нужно примерно 255 – 270 Ампер, очень много! По сути это и есть «пусковые значения», от слова «запустить» применительно к силовому агрегату.

Если емкость аккумулятора примерно 60 Aч, то это превышает его номинал примерно в 4 – 5 раз. Правда, такое напряжение должно отдаваться всего около 30 секунд, не больше.

Зачастую в южных районах нашей страны, где температура воздуха всегда остается в плюсовой зоне, этот параметр даже и не рассматривают! Ибо не зачем, берем средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями. Ведь на улице тепло и масло жидкое. Но вот в северных районах этот показатель является одним из самых важных, там температуры зачастую в крайне отрицательной зоне и запустить силовой агрегат сложно, масло похоже, скорее на кисель, чем на текучую жидкость. Запуск будет крайне осложнен.

Если для запуска двигателя при «+ 1 + 5» градусов, достаточно будет (одномоментно) 200 – 220 Ампер, то чтобы запустить уже при – 10 – 15 градусах, нужно потратить энергии на 30% больше, а это 260 – 270 Ампер. Теперь подумайте, сколько энергии тратится при – 20 – 30 градусах Цельсия.

Таким образом, чем ниже температура зимой, тем важнее этот параметр, это своего рода аксиома.

От чего зависит пусковой ток?

Если посмотреть различных производителей, например страны Европы, США, Россия или Китай, то у всех этих батарей будет различный показатель пускового тока. Так, например если сравнить 55 Aч Китай и Европа, разница может быть на 30 – 40%! Но почему так?

Все дело в технологиях:

  • Применение очищенного свинца, даже в простых кислотных АКБ приведет к быстрой зарядке и последующей разрядке, соответственно пусковые значения увеличиться.
  • Большее количество пластин в таком же по габаритам корпусе.
  • Большее количество электролита.
  • Плюсовые пластины более пористые, что позволит больше накапливать заряда.
  • Герметичные конструкции, не дают испаряться электролиту, что позволит батареи всегда держать нужный уровень, не оголяя пластины.

Конечно, можно добавить и качество сборки и порядочность производителя, все это дает большие результаты, нежели у конкурентов. Правда и стоят такие АКБ дороже.

Но на данный момент, есть и новые технологии — рекордсменами по отдачи пускового тока являются GEL и AGM аккумуляторы, у них ток отдачи может доходить до 1000 Ампер в 30 секунд, примерно в 3 – 4 раза больше, чем у обычных кислотных вариантов. Хотя у этих технологий также есть свои минусы и в первую очередь это цена.

Также стоит отметить, что при пуске двигателя напряжение батареи падает примерно до 9 Вольт, но сила тока многократно возрастает – это нормальный процесс. После пуска мотора, напряжение займет опять свои нормальные показатели в 12,7Вольта, а потраченный заряд восполнит генератор автомобиля. Если показатели напряжения при пуске падают до 6 Вольт (и очень долго восстанавливаются), то это может быть критично, стартеру просто не хватит энергии для запуска. Скорее всего, что АКБ выходит из строя.

Как происходят замеры?

После производства батареи, ее нужно испытать, чтобы определить стартерные показали. Испытания на производствах сложные, зачастую батареи помещают в отрицательные температуры, охлаждают их несколько часов, затем пробуют запустить двигатель.

Обычно испытания проходит при – 18 градусах Цельсия и пуск продолжается 30 секунд, если батарея справилась, то можно запускать в производство. Если нет, меняют конструкцию, наполнение, и по новой проводят испытания.

Замеряют несколько раз, то есть существует ряд интервалов с максимальными значениями, в такие интервалы замеряют максимальные токи, которые способен выдать именно этот экземпляр, они записываются и позже наносятся на «борта» АКБ. Нужно отметить, что в партии так жестко проверяют далеко не все аккумуляторы. Однако «дефектовка» присутствует, происходят проверки нагрузочной вилкой.

Справедливости ради, стоит отметить, что раньше во времена СССР, аккумуляторы вообще не заливались электролитом на производстве (было понятие сухого заряда), их вы сами должны были залить и зарядить! То есть покупаем электролит нужной плотности, и затем в течении 12 – 24 часов заряжаем.

Какой пусковой ток среднего АКБ и что делать, если купить большим значением?

НА данный момент существует разделение пусковых значений, на бензиновые и дизельные агрегаты. Ведь дизелю изначально нужен больший показатель, потому как степень сжатия у него намного выше, может доходить до 20 атмосфер.

ИТАК, средние показатели:

Для бензиновых вариантов это – 255 Ампер

Для дизельных вариантов – не менее 300 Ампер

Эти цифры, что говорится в притык, замерены при минус 18 градусах Цельсия, чего может не хватить при пуске в более сильные морозы.

Но сейчас с развитием технологий, зачастую в магазинах мы можем видеть показатели стартерного тока в 400, 500 и даже 600 Ампер! Что будет если взять с такими цифрами? Не спалю ли я свой стартер?

Ответ прост – конечно же, нет. Не спалите! Берите и забудете что такое холодный пуск, с такими характеристиками вам будет нипочем любой мороз.

Что же касательно стартера – при большем токе, он будет быстрее и сильнее вращаться, что позволит сделать ему больше оборотов, а в свою очередь это способствует быстрому и качественному пуску двигателя.

Конечно, нужно читать характеристики вашего авто, но думаю пускового значения в 450 — 500 АМПЕР, будет достаточно для всех регионов России. Опять же оговорюсь, я сейчас рассматриваю обычные автомобили не грузовые с большими и объемными движками, им зачастую и 600 будет мало.

Классификация в мире

Как я уже немного затрагивал, в мире сейчас есть несколько основных классификаций величин пускового тока. Которые имеют собственные методики определения и маркировки. Для начала как маркируются:

  • Немецкие производители здесь выделяются – они наносят маркировку «DIN»
  • В Америке наносят — «SAE»
  • В странах Евросоюза (не Германия) наносят – «EN»
  • В России зачастую пишут – «пусковой или стартерный ток»

В любом случае, если вы не нашли показателей на бортах или крышки АКБ, то вам нужно спросить продавца об этих значениях, иногда они указываются в книжках которые идут с батареей. Теперь пару сов про методику определения:

  • В странах Европы охлаждают АКБ до – 18 градусов и разряжают в течение 10 секунд до 7,5Вольт.
  • Немцы также охлаждают до – 18 градусов и разряжают до 9 Вольт в течение 30 секунд.
  • Российская методика схожа с немецкой, у нас по ГОСТУ такие е же значения разряда при них фиксируются основные показатели.
  • В США при – 18 градусах, разряжают до 7,2 Вольта, в течение 30 секунд.

Немного поясню — когда просаживается напряжение, потребление ампер растет, именно это и фиксируется (по сути, имитация пуска). Охлаждение имитирует сложные погодные условия.

Сейчас видео версия статьи, для тех кто не понял, смотрим.

На этом заканчиваю, к стати очень полезная статья — как выбрать аккумулятор, всем советую. Читайте наш АВТОБЛОГ.

(52 голосов, средний: 4,50 из 5)

Похожие новости

Гелевый или кислотный аккумулятор. Какой лучше? Только факты + В.

Какой должен быть уровень электролита в аккумуляторе. Замеряем о.

Почему кипит аккумулятор при зарядке. Идут пузырьки в банках

Аккумулятор — это очень важная деталь в любом автомобиле, даже несмотря на его простоту. Но всё же он имеет несколько непростых терминов, которые не всем автомобилистам понятны. В первую очередь это ёмкость, полярность и пусковой ток аккумулятора автомобиля. Понимать значение последнего параметра очень важно, поскольку многие делают на начальных этапах ошибку в выборе аккумулятора именно по этим показателям.

Строение аккумулятора

Такая конструкция батареи была создана именно для того, чтобы автомобиль мог постоянно на ней работать. То есть АКБ постоянно перезаряжается от генератора, и машина может брать электричество для старта. Раньше были только обычные батареи, которые очень быстро садились, и их использование не было целесообразным. Это и стало причиной перехода на аккумуляторные батареи.

Со временем подобные конструкции постоянно усовершенствовали, это привело к установлению общих стандартов, которые используются и по сей день. Случилось это примерно век назад.

Как правило, такая конструкция включает в себя 6 свинцовых пластин, которые являются минусом, а их оксид — плюсом. Всё залито электролитом из серной кислоты. Эти составляющие заставляют аккумулятор выполнять свою функцию, и если исключить хотя бы один элемент, то работать АКБ не будет. Одна часть, как правило, даёт напряжение в 2 В, и для запуска двигателя этого недостаточно.

Поэтому все 6 частей соединяют в одну систему, что позволяет добиться напряжения в 12 В, которые смогут привести в действие стартер автомобиля.

Ёмкость батареи

Если сравнивать с ёмкостью, то напряжение постоянно остаётся одинаковым у всех аккумуляторов и его значение унифицировано.

В противовес этому ёмкость может значительно отличаться. Этот показатель измеряется в Амперах в час (сокращённо «Ач»). Если говорить простыми словами, то ёмкость — это возможность батареи отдавать определённое количество электричества за один час. Такое значение АКБ для автомобилей может начинаться от 40 Ач и доходить до 150 Ач.

Но самые популярные модели выпускают на заводах с цифрами 55−60 ампер в час. Они установлены в большинстве иномарок. Другими словами, в этом случае такие батареи могут давать 60 ампер в час без подзарядки, а после этого «сесть». Если умножить ампераж такого аккумулятора на его напряжение (12−12,7 В), то получится приблизительно 762 Ватта, что позволяет несколько раз вскипятить воду в электрическом чайнике.

Также нужно понимать не менее важный термин — пусковой ток АКБ.

Пусковой ток

Многие начинающие водители не всегда знают, на что влияет пусковой ток аккумулятора. Пусковой (холодный) ток АКБ (иногда его называют стартерным) — это максимальное число силы тока, которого будет достаточно для запуска двигателя автомобиля, в частности, для его стартера, чтобы он смог прокрутить маховик двигателя, к которому присоединены поршни с шатунами.

Этот процесс довольно трудоёмкий, так как поршни в цилиндрах воздействуют на топливную смесь под большим давлением. В бензиновых двигателях это число может быть от 9 до 13 атмосфер, а в дизельных — в пределах 17. К тому же зимой такая процедура проходит ещё сложнее. Аккумулятору нужно преодолеть не только сжатие воздуха, но и недостаточную смазку цилиндров в связи с загустением масла при низких температурах.

Если говорить простыми словами, то для запуска двигателя среднестатистического авто нужно примерно 260 ампер, и это довольно много. Эта цифра и является «пусковым значением», которое нужно стартеру автомобиля для запуска двигателя.

Если рассматривать с практической стороны, то аккумулятор в 60 ампер имеет 4−5 пусков, но с условием, что отдаваться такое напряжение будет не более чем за 25−30 секунд.

Как правило, в южных регионах на такой показатель не обращают внимания. Это и не нужно. Можно взять средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями при плюсовой температуре. Это связано с тем, что в тёплых климатических условиях масло всегда жидкое. Другое дело — северные регионы. Там температура воздуха ниже нуля большинство месяцев в году, и заводиться с густым маслом при таких условиях очень сложно. Поэтому пусковой показатель здесь является одним из важнейших критериев при выборе АКБ.

Актуальным остаётся вопрос, какой пусковой ток должен быть у аккумулятора. Если рассматривать практическую сторону, то получится примерно следующее: при температуре +5 для запуска требуется 230 ампер, а при 10 градусах ниже нуля — уже 270. Несложно подсчитать, сколько нужно пусковой мощи при 30 и ниже.

Это своего рода правило — чем ниже температура воздуха, тем выше должен быть пусковой показатель.

Причины возникновения стартовой мощи

Рассматривая разных производителей аккумуляторных батарей со стран Европы, США, Китая и России, можно сделать вывод, что все они выпускают АКБ с разной силой стартового тока. К примеру, аккумуляторы на 60 ампер в час могут отличаться по этому значению на 35−45%.

Это зависит от технологии производства:

  • Использование для производства очищенного свинца приведёт к быстрой зарядке и разрядке АКБ и, соответственно, повысит пусковую мощность.
  • Размеры корпуса одинаковые, но свинцовых пластин в них разное количество.
  • Объёмы электролита в таких аккумуляторах отличаются.
  • Плюсовые пластины имеют больше пор, что позволяет накопить больше заряда.
  • Благодаря более герметичному корпусу электролит не испаряется и всегда заполняет пластины.

К тому же можно добавить качество производства и порядочность производителя. Все эти факторы влияют на результаты по показателям пускового тока. Но, с другой стороны, и цена у них намного выше, чем у конкурентов.

На сегодня есть и более мощные технологии, которые позволяют получить силу тока в 1000 ампер за 30 секунд. Среди лидеров — такие батареи, как ГЕЛ и АГМ. Хотя существенным их минусом можно считать очень высокую цену.

К тому же нужно отметить, что при запуске двигателя и подаче напряжения на стартер вольтаж падает примерно до 9 вольт, но холодный ток сильно возрастает. Этот процесс так и должен происходить и считается нормальным. После запуска напряжение опять увеличивается до привычных 12,7 вольт, а нехватку энергии, потраченную при старте, компенсирует генератор автомобиля.

В том случае, когда напряжение падает до 6 вольт и очень долго восстанавливается, скорее всего, аккумулятор вышел из строя и его нужно заменить.

Испытание устройства

После производства аккумулятора и выхода его с конвейера его нужно испытать и определить стартерные показатели. Проверить их в заводских условиях достаточно сложно. Сначала их помещают на несколько часов в минусовые температуры, а потом пробуют заводить двигатель.

Как правило, подобные испытания проводятся при 18 градусах Цельсия ниже нуля и длятся 30 секунд. В том случае, когда аккумулятор выдержал такую нагрузку, его можно запускать в серийное производство. В противном случае проводят повторные испытания уже усовершенствованной батареи с новыми показателями наполнения и конструкции.

Замеры производят несколько раз через определённые интервалы. Они показывают максимальное значение стартерного тока. Его и указывают на самом аккумуляторе. При этом проводят испытания далеко не всех экземпляров в партии, поэтому бывают случаи появления дефектов.

Стоит отметить, что в советские времена было понятие сухого заряда. То есть покупали аккумулятор без электролита. Потом такое вещество приобреталось отдельно в нужной плотности, самостоятельно заливалось, а аккумулятор заряжался на протяжении суток.

Увеличенные показатели АКБ

Сегодня пусковые значения нужно разделять на устройства для дизельных моторов и бензиновых. Ведь в дизельных показатели стартерного напряжения намного выше, чем у бензиновых, поскольку сжатие в цилиндре воздуха у него намного выше и может доходить до 20 атмосфер.

Поэтому можно ориентироваться на средние показатели:

  • в бензиновых двигателях 250 атмосфер;
  • в дизельных — 300 атмосфер.

На эти цифры можно полагаться при 18 градусах ниже нуля, чего совсем не будет достаточно при более сильных морозах.

Сегодня в магазинах можно встретить аккумуляторы с показателями стартовой мощности даже в 600 ампер. Многие по этому поводу волнуются из-за того, что могут спалить стартер таким напряжением. Но волноваться в этом случае не стоит. Спалить стартер таким образом невозможно, и при возможности лучше брать аккумулятор помощнее и забыть о том, как сложно заводиться при сильных морозах.

Насчёт стартера здесь всё понятно. Это никаким образом не повредит его, а только прибавит оборотов при пуске, что, в свою очередь, приведёт к быстрому и качественному старту мотора. Поэтому не стоит бояться, если пусковой ток аккумулятора больше штатного.

Само собой, нужно учесть характеристики авто, но стартерного тока в 300−400 ампер будет достаточно практически для всех регионов страны. Это касается легковых авто.

Для габаритных машин зачастую и показателей в 600 ампер будет недостаточно.

Классификации в мире

Как уже было сказано, показатели стартовой мощи автомобильных аккумуляторных батарей могут существенно отличаться. Они также имеют собственные методики и способы определения тока, а также маркировки. Для начала нужно знать, как же они указываются у разных производителей.

Для маркировки стартовой мощи используют:

  • в Германии есть своя система обозначения — DIN;
  • в США указывают SAE;
  • в Европе (кроме Германии) маркируют EN;
  • в постсоветских странах зачастую указывают «пусковой или стартерный ток».

В любом случае, даже если таких показателей нет непосредственно на самом аккумуляторе, они обязательно должны быть в сервисной книжке, которая прилагается к нему. Это можно также спросить и у продавцов магазина.

Также нужно проанализировать и методику определения силы стартерного тока в разных странах:

  • в Европе помещают в температуру минус 18 градусов и разряжают до 7,5 вольт в течение 10 секунд;
  • в Германии также опускают температуру до минус 18 градусов и опускают вольтаж до 9 в течение 30 секунд;
  • в России система идентична немецкой, правила ГОСТа ничем не отличаются;
  • в США опускают до 18 градусов ниже нуля и разряжают на протяжении 30 секунд до 7,2 вольт.

Когда напряжение уменьшается, то требуется больше ампер. Это, по сути, и является имитацией пуска двигателя автомобиля. Опускают температуру, чтобы искусственно создать условия эксплуатации в низком температурном режиме.

Параметры выбора

При замене аккумуляторной батареи нужно понимать, что не нужно покупать устройство с меньшей мощностью, чем старый. При этом не стоит брать батарею с более слабой ёмкостью, чем была до этого. Дело в том, что в разных режимах работы автомобиля при небольшом пробеге днём ночью аккумулятор как бы помогает генератору питать все включённые приборы, а уменьшенная ёмкость будет существенно усложнять работу АКБ при пуске. Поэтому нужно правильно выбрать соответствие всех показателей.

Подводя итог, можно сказать, что аккумуляторы с большой пусковой силой могут подвести в сильные морозы так же, как и слабые модели. Дело здесь даже не в мощности, а в том, что любая батарея для автомобилей требует постоянного ухода. При этом в таком обслуживании нуждаются и аккумуляторы, которые считаются постоянными. Дело в том, что любую батарею нужно периодически заряжать после долгого городского цикла езды. К тому же не стоит забывать о периодической диагностике и замеров стартового тока.

При выборе аккумулятора не нужно забывать и о некоторых особенностях каждого автомобиля.

Пусковые токи электрооборудования | Статьи ЦентрЭнергоЭкспертизы

Пусковые токи электрооборудования

Пользователей электроэнергии не оставляет равнодушными мощность электроприборов, которые окружают нас в повседневности, ведь в конце концов она упирается в возможности нашего кошелька. Суммарную мощность, из указанных в документации на электроприборы цифр мы учитываем при проектировании будущей сети, правда, не всегда принимаем во внимание, что производитель указывает электрические характеристики для оборудования, работающего в номинальном режиме.

В реальных условиях большинство электроприборов превышает номинальные мощности, достигая максимальной нагрузки в момент включения. Происходит это из-за пусковых токов, которые в течение краткого периода времени (от десятых долей до нескольких секунд) превышают номинальный потребляемый ток до 10 раз.

Такими особенностями отличаются электроприборы, имеющие электродвигатели (холодильники, кондиционеры, электронасосы), электронагревательные приборы, использующие ТЭНы. Как ни странно даже обычные лампы накаливания имеют достаточно высокие величины пускового тока от 5 до 13 раз превышающие номинальные значения (недаром практически всегда они перегорают в момент включения).

Природа пусковых токов

Проиллюстрировать причину возникновения пускового тока легко на простом примере. Кто когда-либо катался на велосипеде, знает – больше всего усилий требуют первые повороты педалей, когда велосипед трогается с места, долее при достижении номинальной скорости это делать значительно легче.

Аналогичные процессы происходят при запуске электродвигателя, ведь для преодоления инерции вала мотора и сопряженных с ним механизмов требуется мощное электромагнитное поле, которое действует до набора рабочих оборотов. Оно характеризуется более высокими токами при запуске двигателя, связанными с номинальными значениями при помощи коэффициентов пускового тока (кратностью пускового тока к номинальному значению).

Иная природа пусковых токов у ламп накаливания. Величина сопротивления вольфрамовой нити 100 ваттной лампочки в холодном (выключенном) состоянии составляет 40 Ом, а в накаленном (включенном) – 490 Ом, не удивительно, что ток в момент включения имеет более чем 12 кратное превышение над номинальным током лампы. Аналогичным образом меняется сопротивление нихромовой нити ТЭНа нагревательного электрического прибора.

Чем опасны пусковые токи и методы борьбы с ними

Пусковые токи не только ведут к неоправданному увеличению потребляемой мощности, они несут в себе серьезную опасность для:

  • электрической сети в целом путем создания пиковых нагрузок;
  • электронике другого электрооборудования, чувствительной к импульсным перепадам напряжения.

Максимальную мощность с учетом величин пусковых токов необходимо учитывать при выборе:

  • генераторов резервного питания;
  • стабилизаторов напряжения;
  • входных автоматов.

Конечно же, можно предположить, что при штатном использовании бытовой аппаратуры пусковые токи различных потребителей по времени не совпадают, однако представьте ситуацию с отключением электроэнергии и последующем ее включением, при всех включенных ранее потребителях.

Выдержит ли суммарный пусковой ток входной автомат?

Не сработает ли защита от перегрузки стабилизатора?

А как поведет себя генератор резервного питания?

При проектировании конкретной электрической сети следует предварительно найти ответы на поставленные вопросы и учитывать их при выборе аппаратуры.

На сегодняшний день существуют различные способы уменьшения пускового тока, особенно это актуально в производственных условиях, где используется масса технологического оборудования, работающего на электродвигателях переменного тока. Среди наиболее популярных можно назвать:

  • запуск электрического двигателя на холостом ходу, с последующим подключением нагрузки;
  • изменение схемы подключения в момент пуска треугольник-звезда, правда, такой метод имеет ограничения при пуске асинхронных электродвигателей;
  • автотрансформаторный запуск позволяет плавно изменять ток до достижения номинальной величины;
  • добиваться ограничения стартовых токов путем применения пусковых резисторов.

Отличные результаты показывают устройства плавного запуска (тиристорные, преобразователи частоты, софт-стартеры).

Смотрите также другие статьи :

Замер потребляемой мощности электрооборудования

Иногда возникает необходимость измерения потребляемой мощности, в частности на работе потребность определить суммарную мощность электрооборудования может возникнуть при проектировании резервной сети, в быту при появлении сомнений при оплате счетов за электроэнергию.

Подробнее…

Для чего применяется УЗО

Защитным отключением в случае появления дифференциальных токов, равных току утечки занимается устройство защитного отключения (УЗО). При этом контролируемый ток утечки зависит от типа прибора и может начинаться от 10 мА. Устанавливать защитный прибор необходимо последовательно с входным автоматом.

Подробнее…

Что такое пусковой ток и как его ограничить?

Пусковой ток — это максимальный ток, потребляемый электрической цепью в момент ее включения. Он появляется для нескольких циклов входного сигнала. Значение пускового тока намного выше, чем установившийся ток цепи, и этот высокий ток может повредить устройство или вызвать срабатывание выключателя. Пусковой ток обычно появляется во всех устройствах, где присутствует магнитный сердечник, например, трансформаторах, промышленных двигателях и т. Д.Пусковой ток также известен как Входной импульсный ток или Импульсный ток при включении .

Почему появляется пусковой ток?

Существует ряд факторов, вызывающих пусковой ток. Подобно некоторым устройствам или системам, которые состоят из развязывающего конденсатора или гладкого конденсатора, при запуске потребляется большой ток для их зарядки. Приведенная ниже диаграмма даст вам представление о разнице между пусковым, пиковым и установившимся током цепи:

Пиковый ток: Это максимальное значение тока, достигаемое сигналом в положительной или отрицательной области.

Устойчивый ток: Он определяется как ток в каждом временном интервале, который остается постоянным в цепи. Устойчивый ток достигается, когда di / dt = 0, что означает, что ток остается неизменным во времени.

Характеристики пускового тока:

  • Возникает мгновенно при включении устройства
  • Появляется на короткое время пролета
  • Выше номинального значения цепи или устройства

Некоторые примеры возникновения пускового тока:

  • Лампа накаливания
  • Запуск асинхронного двигателя
  • Трансформатор
  • Включение источников питания на базе SMPS

Пусковой ток в трансформаторе

Пусковой ток трансформатора определяется как максимальный мгновенный ток, потребляемый трансформатором, когда вторичная сторона разгружена или в состоянии разомкнутой цепи.Этот бросок тока вредит магнитным свойствам сердечника и вызывает нежелательное переключение автоматического выключателя трансформатора.

Величина пускового тока зависит от точки переменного тока, в которой запускается трансформатор. Если трансформатор (без нагрузки) включается, когда напряжение переменного тока находится на пике, то при запуске не будет возникать пускового тока, а если трансформатор (без нагрузки) включается, когда напряжение переменного тока проходит через ноль, тогда значение пускового тока ток будет очень высоким, и он также превышает ток насыщения, как вы можете видеть на изображении ниже:

Пусковой ток двигателей

Асинхронный двигатель, как и трансформатор, не имеет непрерывного магнитного пути.У асинхронного двигателя высокое сопротивление из-за воздушного зазора между ротором и статором. Следовательно, из-за этого асинхронного двигателя с высоким сопротивлением требуется высокий ток намагничивания для создания вращающегося магнитного поля при запуске. На диаграмме ниже показаны пусковые характеристики двигателя при полном напряжении.

Как видно на диаграмме, пусковой ток и пусковой момент вначале очень высоки. Этот высокий пусковой ток, который также называется пусковым током, может повредить электрическую систему, а начальный высокий крутящий момент может повлиять на механическую систему двигателя.Если мы уменьшим начальное значение напряжения на 50%, то это может привести к снижению крутящего момента двигателя на 75%. Таким образом, для решения этих проблем используются схемы питания плавного пуска (в основном называемые устройствами плавного пуска).

Следует ли нам заботиться о пусковом токе и как его ограничить?

Да, мы всегда должны заботиться о пусковом токе в асинхронных двигателях, трансформаторах и в электронных схемах, которые состоят из индукторов, конденсаторов или сердечника. Как упоминалось ранее, пусковой ток — это максимальный пиковый ток, испытываемый системой, и он может в два или десять раз превышать нормальный номинальный ток.Этот нежелательный всплеск тока может повредить устройство, как в трансформаторе, пусковой ток может вызвать отключение автоматического выключателя при каждом его включении. Регулировка допуска выключателя может помочь нам, но компоненты должны выдерживать пиковое значение при пуске.

Некоторые компоненты, входящие в состав электронной схемы, имеют характеристики, позволяющие выдерживать высокие значения пускового тока в течение короткого периода времени. Но некоторые компоненты сильно нагреваются или повреждаются, если значение рывка очень велико. Поэтому при проектировании электронной схемы или печатной платы лучше использовать схему защиты от пускового тока .

Для защиты от пускового тока можно использовать активное или пассивное устройство . Выбор типа защиты зависит от частоты пускового тока, производительности, стоимости и надежности.

Как вы можете использовать термистор NTC (отрицательный температурный коэффициент), который представляет собой пассивное устройство . работает как электрический резистор, сопротивление которого очень велико при низких температурах. Термистор NTC последовательно соединяется с входной линией источника питания.Обладает высоким сопротивлением при температуре окружающей среды. Итак, когда мы включаем устройство, высокое сопротивление ограничивает пусковой ток, протекающий в систему. Поскольку ток протекает непрерывно, температура термистора повышается, что значительно снижает сопротивление. Следовательно, термистор стабилизирует пусковой ток и позволяет постоянному току течь в цепь. Термистор NTC широко используется для ограничения тока из-за его простой конструкции и низкой стоимости. У него также есть некоторые недостатки, например, вы не можете полагаться на термистор в экстремальных погодных условиях.

Активные устройства дороже, а также увеличивают размер системы или схемы. Он состоит из чувствительных компонентов, которые переключают большой входящий ток. Некоторые из активных устройств — это устройства плавного пуска, регуляторы напряжения и преобразователи постоянного / постоянного тока.

Эти защиты используются для защиты как электрических, так и механических систем, ограничивая мгновенный пусковой ток. На приведенном ниже графике показано значение пускового тока со схемой защиты и без схемы защиты.Мы ясно видим, насколько эффективна защита от пускового тока.

Как измерить пусковой ток?

Вы все видели велосипедную тележку, чтобы привести ее в движение, гонщику необходимо приложить большую силу. И, как только колесо начинает двигаться, требуемая сила уменьшается. Итак, эта начальная сила эквивалентна пусковому току. Точно так же в двигателях, как только ротор начинает движение, двигатель начинает достигать установившегося состояния, когда для работы не требуется большой ток.

Имеется ряд токоизмерительных клещей (мультиметров), которые обеспечивают измерения пускового тока . Как вы можете использовать токоизмерительные клещи Fluke 376 FC True-RMS для измерения пускового тока. Иногда значение пускового тока превышает номинальное значение автоматического выключателя, но, тем не менее, выключатель не срабатывает. Причина этого в том, что автоматический выключатель работает по графику зависимости тока от времени в секунду, как если бы вы использовали автоматический выключатель на 10 А, поэтому пусковой ток, превышающий 10 А, должен проходить через автоматический выключатель дольше номинального времени. этого.

Для измерения пускового тока выполните следующие шаги:

  • Тестируемое устройство необходимо сначала выключить
  • Поверните циферблат и установите знак Hz-Ã
  • Поместите токоведущий провод в зажим или используйте щуп, подключенный к токоизмерительным клещам
  • Нажмите кнопку пускового тока на токоизмерительных клещах, как показано на изображении выше
  • Включите прибор, на дисплее измерителя появится значение пускового тока.
.

Согласование пускового тока жесткого диска с выходным током адаптера питания

Когда я искал новый жесткий диск для своего сетевого хранилища (он же NAS), я обнаружил, что ток запуска Seagate ST2000DM001 (он же Barracuda или Desktop HDD) в моем Buffalo HD-LX2TU3 составляет 2,5 А, а выходной ток переходник на 1,5А. Это требует на 67% больше, чем может предложить адаптер . Безопасно ли использование электроэнергии и подходит ли мой жесткий диск?

Я не знал и решил исследовать.

Вернемся к основам, давайте начнем с знания адаптера переменного тока.

Первоначально большинство адаптеров переменного / постоянного тока были линейными источниками питания, содержащими трансформатор для преобразования электрического напряжения сети в более низкое напряжение, выпрямитель для преобразования его в пульсирующий постоянный ток и фильтр для сглаживания пульсирующей формы волны на постоянный ток с остаточным напряжением. колебания пульсации достаточно малы, чтобы не повлиять на включенное устройство… Wiki: AC Adapter

Адаптер переменного тока имеет фиксированное количество конденсатора, основное назначение которого — обеспечить постоянное и стабильное напряжение.Если конденсатор разряжен, адаптер питания не сможет обеспечить стабильное напряжение.

Также согласно ватт = ампер * напряжение , он может обеспечивать ток ниже расчетного при фиксированном напряжении.

Пусковой ток отличается от пускового тока, который обсуждался в IHS GlobalSpec CR4: пусковой ток и пусковой ток. Пусковой ток возникает во время пуска двигателя, в то время как пусковой ток может возникать постоянно.

Я думаю, что лучше всего объяснить пусковой ток следующие два:

ток, потребляемый электродвигателем из сети при запуске.Поскольку пусковой ток электродвигателя может в несколько раз превышать номинальный ток двигателя, возникает необходимость ограничить ток с помощью пускового сопротивления. Иногда также необходимо ограничить пусковой ток, чтобы снизить пусковой крутящий момент до значения, диктуемого механической прочностью валов и других частей приводного механизма, или для достижения плавного пуска, необходимого для определенных производственных процессов. Обычно цель состоит в том, чтобы получить требуемый крутящий момент при минимальном пусковом токе… определение из Большой Советской Энциклопедии 1979 г.)

, если бы вы использовали прицел на двигателе, вы бы поняли, почему мы говорим, что бросок тока и запуск — это не одно и то же.Прикрепите прицел к вашему двигателю … включите контактор … бац … очень сильный ток с очень короткой продолжительностью. В конце концов … обмотка двигателя — это просто короткое замыкание, пока ток не вызовет нарастание магнитного поля. Но мотор еще даже не крутится? Теперь идет пусковой ток и время, которое отличается от пускового, и с ним нужно обращаться по-другому. Возьмем двигатель мощностью 1 л. С. На 480 без чего-либо прикрепленного к валу. Измерьте это с помощью прицела. У вас есть броски … затем двигатель набирает скорость, и в течение этого периода ток на кривой уменьшающейся кривой течет до номинальной скорости.Теперь надень груз. Пусковой ток / время остаются неизменными… но общая кривая пускового тока / времени полностью отличается и зависит от нагрузки… Стрелочник из IHS GlobalSpec CR4: Пусковой ток и пусковой ток

Seagate SV-35 также описывает свой пусковой ток как «Запуск с ограничением по току 2 А для поддержки использования встроенных системных источников питания» . Без ограничителя пускового тока пусковой ток может легко превысить 50 А на пике цикла переменного тока и серьезно повредить плавкий предохранитель преобразователя и входные выпрямители, что значительно снижает надежность и ожидаемый срок службы модулей.

В соответствии со всем вышесказанным, я понимаю, что пусковой ток — это не маркетинговый термин, а важная спецификация, о которой нужно позаботиться.

Согласно следующей информации, найденной в Интернете, пусковой ток является обычным явлением для многих электронных устройств.

Холодная нить накала имеет гораздо меньшее сопротивление, чем горячая. Включение лампы накаливания на самом деле приводит к пусковому току, который в 10 раз превышает нормальный рабочий ток. Вы можете свести к минимуму пагубное воздействие возникающего теплового удара, предусмотрев предварительный ток подогрева для ламп, которые вы планируете часто включать и выключать… Allen-Bradley: Выбор освещения для индикаторных ламп

Когда ИБП переключается с линии на батарею (а это может занять несколько миллисекунд), пусковой ток не является фактором.Причина в том, что во время этого переключения со временем питание компьютера не отключается. Конденсаторы внутри блока питания будут обеспечивать питание в течение этого времени. Вы можете увидеть некоторые дефекты в выходных строках, но они будут небольшими. Пусковые токи обычно возникают из-за того, что емкость при зарядке нагрузки составляет 0 В, и проявляются как короткое замыкание, уменьшающееся до размыкания за 5 постоянных времени.

Даже в схеме PFC, амплитуда и длительность тока inruch зависят от характеристик нагрузки.Установка максимального значения от 3 до 4 раз больше нормального — это нормально … Старший на пенсии в Tom’s Hardware: Форум: Сколько ампер для этого блока питания?

Когда компонентам требуется больший ток (также известный как пусковой ток), поскольку ватт фиксирован во время проектирования, напряжение необходимо уменьшить. В соответствии с продлением срока службы конденсаторов с коэффициентом мощности (John Houdek), температура сразу же увеличивается на из-за пускового тока.

Повышение температуры конденсатора является функцией физических характеристик, теплового (действительного действующего значения) тока и внутреннего эквивалентного последовательного сопротивления конденсатора.Квадрат теплового тока, умноженный на внутреннее эквивалентное последовательное сопротивление, равен ваттам (потерям), которые рассеиваются в виде тепла. Следовательно, увеличение тока конденсатора на 10% отражается как увеличение потерь мощности конденсатора на 21% (I2R = W, поэтому 1,12 x R = 1,21 x R). Поскольку потеря мощности напрямую влияет на повышение температуры конденсатора, то же увеличение тока на 10% может привести к повышению температуры на 21%.

Когда напряжение ниже минимального требования для компонентов, они перестают работать.

Хорошие вопросы и ответы от Stack Exchange: Электротехника: что происходит, когда устройство потребляет больше тока, чем может обеспечить источник питания? все объясняет:

Есть много разных вещей, которые могут произойти, когда вы потребляете слишком много энергии, и это будет зависеть от используемой технологии. Типичный , что вы увидите, это падение напряжения ниже указанного в спецификации или полное отключение . В некоторых системах может быть предохранитель, который срабатывает при слишком большой мощности.Или наихудший случай — это превышение безопасного рейтинга некоторых компонентов, что приводит к перегреву чего-то и потенциально вызывает множество проблем (пожар и т. Д.) .

Обстоятельства, при которых это может произойти, практически полностью ложатся на плечи разработчика платы. Во много раз дешевле построить источник питания, который может обеспечивать меньший ток, поэтому разработчик минимизирует затраты в максимально возможной степени, сохраняя при этом безопасность. Если есть случай, который разработчик платы не учел, они могут потреблять слишком много энергии.Этими случаями могут быть такие вещи, как запуск радиочастотного модуля при выполнении некоторой работы DSP, в то время как разработчик изначально предполагал, что они будут работать только в разное время.

Другой случай, когда вы можете потреблять слишком много энергии, — это состояние фактической неисправности. Это когда что-то действительно идет не так, как например, IC выходит из строя, или кто-то случайно замыкает два соединения вместе, или что-то в этом роде.

Что касается того, что происходит с устройством, это также все зависит от самого устройства и используемого блока питания.Если в блоке питания падает напряжение, устройство может выйти из строя, если система не сможет справиться с напряжением … Келленджб в Stack Exchange: Электротехника: Что происходит, когда устройство потребляет больше тока, чем может обеспечить источник питания?

Я также получаю личное сообщение от jacson1019 на mobile01. Он упомянул, что выходной ток на этикетке адаптера означает постоянную гарантию. Но пиковый выходной ток адаптера (он же пусковой ток) отличается, он недоступен ни для адаптера, ни для руководства.

Следовательно, производителям необходимо провести стресс-тест адаптера с нагрузкой постоянного тока. Для жесткого диска с током от 2,5 до 2,6 А при 12 В адаптер с маркировкой 3 А при 12 В должен выдерживать ток не менее 30 секунд.

Если учесть, что от запуска до нормальной работы требуется 10 секунд, потери при преобразовании 12 В в 5 В и потребляемая мощность мостом, это должно быть нормально для адаптера с 1 отсеком на 18 Вт.

Подводя итог, он считает, что можно использовать адаптер 1,5 А / 12 В на Buffalo HD-LX2TU3, даже если для Seagate ST2000DM001 нужно 2.5А для запуска.

Теперь я знаю, что адаптер может выдерживать пусковой ток при запуске жесткого диска. Но каждый пусковой ток вызывает внезапное повышение температуры, согласно продлению срока службы конденсаторов с коэффициентом мощности Джона Хоудека, срок службы конденсатора сокращается.

Есть формула для измерения факторов, влияющих на срок службы конденсатора. Из-за увеличения тока конденсатора увеличиваются потери мощности конденсатора и повышается температура конденсатора. Чем больше пусковой ток, тем выше температура конденсатора и меньше срок службы.

Общеизвестно, что на срок службы конденсатора может влиять его рабочая температура, напряжение на клеммах или ток. Чтобы продлить срок службы конденсатора, мы должны применять конденсаторы с учетом фактического напряжения на клеммах, полного (истинного) среднеквадратичного значения тока и минимальной рабочей температуры … Конденсаторы чувствительны к переходным перенапряжениям и могут повредить диэлектрическую систему. Это может происходить либо из-за переходных перенапряжений в энергосистеме, либо из-за пускового тока, вызванного переходными процессами одиночного или обратного переключения.В этих условиях клеммы конденсатора подвергаются повышенному напряжению, а также быстро нарастающему току.

Кроме того, на основе формулы пусковой ток конденсатора = 1,44 √ (ток короткого замыкания * номинальный ток нормального конденсатора) вы можете получить пусковой ток, с которым может справиться адаптер. Даже адаптер имеет ограничение по пусковому току.

S.J. Кулас очень ясно объясняет в «Технике переключения конденсаторов»:

Переключение емкости включает не только отключение емкостных токов, но и включение конденсаторных батарей, кабелей и воздушных линий.Прерывание емкостного тока может вызвать диэлектрические проблемы в коммутационном устройстве. Высокие пусковые токи могут вызвать повреждение конденсаторов батареи конденсаторов и сваривать контакты переключателя вместе. Для анализа в этой статье были выбраны проблемы емкостных пусковых токов и способы уменьшения величины пускового тока.

Список моего жесткого диска и адаптера NAS и Current.

Я решил установить Seagate ST2000DM001, для которого требуется 2.5A в QNAP TS-112; Seagate ST2000VX000, для которого требуется 2A в LevelOne NAS GNS-1001; и два Seagate ST500DM002, которым требуется 2A в Promise SmartStor Zero в качестве RAID 1.

Мне не нравится Buffalo HD-LX2TU3, и я куплю для него адаптер питания на 2 А / 12 В.

Я обнаружил на форуме одну проблему с жалобой на то, что адаптер повредил жесткий диск.

В ICY DOCK 的 不誠實 經營 手法, MB561US-4S 電源 虛 標 + 偷工減料 заказчик проверил адаптер питания во внешнем корпусе ICY DOCK MB561US-4S с 4 отсеками.Есть только 4A / 12V, которые в спецификации отличаются от 6A / 12V.

Если вы используете 4 Seagate ST2000DM001, пусковой ток должен составлять 10 А, а во время работы требуется 32 Вт. Теоретически адаптер питания может обеспечить гарантированную выходную мощность 48 Вт, что кажется достаточным для этого случая, но пусковой ток намного больше, чем он может обеспечить.

Я не выберу его для хранения моих данных.

Особая благодарность Kenny_Din, который помог мне подумать о базовых принципах адаптера питания в 從 挑選 電源 供應 器 保護 保護 硬碟 的 硬碟, которые привели меня к ключу моего ответа.

  1. Wiki: Сетевое хранилище
  2. Жесткий диск Seagate Desktop
  3. Бесплатный словарь Фарлекса: Начальный ток (из Большой Советской Энциклопедии 1979)
  4. Буффало HD-LX2TU3
  5. Wiki: Адаптер переменного тока
  6. Вики: Конденсатор
  7. Вики: Напряжение
  8. Wiki: Пусковой ток
  9. ПРОДЛЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ КОНДЕНСАТОРОВ POWER FACTOR Джон Хоудек, президент Allied Industrial Marketing, Inc., и Сезар Чавес, технический менеджер, ARTECHE / Inelap
  10. IHS GlobalSpec CR4: пусковой ток и пусковой ток
  11. Wiki: Ограничитель пускового тока
  12. Жесткий диск для видеонаблюдения Seagate
  13. Hearts Electronic Products: источники питания и пусковой ток
  14. Stack Exchange: Электротехника: Что происходит, когда устройство потребляет больше тока, чем может обеспечить блок питания?
  15. jacson1019 на мобиле01
  16. мобильный01
  17. Wiki: Линия нагрузки (электроника): линии нагрузки постоянного и переменного тока
  18. Методика переключения конденсаторов С.Дж. Кулас
  19. QNAP TS-112
  20. Сетевое хранилище LevelOne GNS-1001
  21. Обещание SmartStor Zero
  22. Western Digital
  23. Хранилище Toshiba
  24. HGST
  25. RapidTables.com: Как преобразовать ватты в усилители
  26. Jameco Electronics: настенные адаптеры и настольные блоки питания
  27. Allen-Bradley: выбор освещения для индикаторных ламп
  28. Tom’s Hardware: Форум: Сколько ампер для этого блока питания?
  29. Mobile01: ICY DOCK 的 不誠實 經營 手法, MB561US-4S 電源 虛 標 + 偷工減料
  30. ЛЕДЯНОЙ ДОК MB561US-4S
  31. mobile01: 挑選 電源 供應 器 開始 保護 您 的 硬碟
  32. Kenny_Din на мобильном телефоне 01

Как это:

Нравится Загрузка…

Связанные

.

Что такое электрический ток? | Живая наука

Электрический ток — это движущийся электрический заряд. Он может принимать форму внезапного разряда статического электричества, например, разряда молнии или искры между вашим пальцем и пластиной выключателя заземления. Однако чаще, когда мы говорим об электрическом токе, мы имеем в виду более контролируемую форму электричества от генераторов, батарей, солнечных элементов или топливных элементов.

Большая часть электрического заряда переносится электронами и протонами внутри атома.Протоны имеют положительный заряд, а электроны — отрицательный. Однако протоны в основном иммобилизованы внутри атомных ядер, поэтому перенос заряда из одного места в другое выполняют электроны. Электроны в проводящем материале, таком как металл, в значительной степени могут свободно перемещаться от одного атома к другому по своим зонам проводимости, которые являются высшими электронными орбитами. По словам Серифа Урана, профессора физики в Питтсбургском государственном университете, достаточная электродвижущая сила (ЭДС) или напряжение создает дисбаланс заряда, который может заставить электроны перемещаться по проводнику в виде электрического тока.

Хотя сравнивать электрический ток с потоком воды в трубе несколько рискованно, есть некоторые сходства, которые могут облегчить понимание. По словам Майкла Дабсона, профессора физики в Университете Колорадо Болдера, мы можем представить поток электронов в проводе как поток воды в трубе. Предостережение: в этом случае труба всегда заполнена водой. Если мы откроем клапан на одном конце, чтобы впустить воду в трубу, нам не нужно ждать, пока эта вода дойдет до конца трубы.Мы получаем воду из другого конца почти мгновенно, потому что поступающая вода выталкивает воду, которая уже находится в трубе, к концу. Это то, что происходит в случае электрического тока в проводе. Электроны проводимости уже присутствуют в проводе; нам просто нужно начать толкать электроны на одном конце, и они начинают течь на другом конце почти сразу.

Согласно веб-сайту HyperPhysics Государственного университета Джорджии, фактическая скорость электрона в проводе составляет порядка нескольких миллионов метров в секунду, но он не движется прямо по проводу.Он подскакивает почти наугад и движется только со скоростью несколько миллиметров в секунду. Это называется дрейфовой скоростью электрона. Однако скорость передачи сигнала, когда электроны начинают выталкивать другой конец провода после того, как мы щелкаем переключателем, почти равна скорости света, которая составляет около 300 миллионов метров в секунду (186 000 миль в секунду). В случае переменного тока, когда ток меняет направление 50 или 60 раз в секунду, большая часть электронов никогда не выходит из провода.

Несбалансированность начислений может быть создана несколькими способами. Первым известным способом было создание статического заряда путем трения друг о друга двух разных материалов, например, протирания кусочка янтаря мехом животных. Затем можно создать ток, прикоснувшись янтарем к телу с меньшим зарядом или к земле. Однако этот ток имел очень высокое напряжение, очень низкую силу тока и длился всего долю секунды, поэтому его нельзя было заставить выполнять какую-либо полезную работу.

Постоянный ток

Следующим известным способом создания дисбаланса зарядов была электрохимическая батарея, изобретенная в 1800 году итальянским физиком Алессандро Вольта, в честь которого названа единица электродвижущей силы — вольт (В).Его «гальваническая куча» состояла из стопки чередующихся цинковых и медных пластин, разделенных слоями ткани, пропитанной соленой водой, и производила устойчивый источник постоянного тока (DC). Он и другие улучшили и усовершенствовали свое изобретение в течение следующих нескольких десятилетий. Согласно Национальному музею американской истории, «батареи привлекли внимание многих ученых и изобретателей, и к 1840-м годам они обеспечивали током новые электрические устройства, такие как электромагниты Джозефа Генри и телеграф Сэмюэля Морса.»

Другие источники постоянного тока включают топливные элементы, которые объединяют кислород и водород в воду и вырабатывают в процессе электрическую энергию. Кислород и водород можно подавать в виде чистых газов или из воздуха и химического топлива, такого как спирт. Другой источник постоянного тока ток — это фотоэлектрический или солнечный элемент. В этих устройствах фотонная энергия от солнечного света поглощается электронами и преобразуется в электрическую энергию. Энергосистема.Переменный ток вырабатывается электрическими генераторами, которые работают по закону индукции Фарадея, с помощью которого изменяющееся магнитное поле может индуцировать электрический ток в проводнике. В генераторах есть вращающиеся катушки с проволокой, которые проходят через магнитные поля при вращении. Когда катушки вращаются, они открываются и закрываются относительно магнитного поля и производят электрический ток, который меняет направление на противоположное каждые пол-оборота. Ток проходит полный прямой и обратный цикл 60 раз в секунду, или 60 герц (Гц) (50 Гц в некоторых странах).Генераторы могут работать от паровых турбин, работающих на угле, природном газе, масле или ядерном реакторе. Они также могут приводиться в действие ветряными турбинами или водяными турбинами на плотинах гидроэлектростанций.

Из генератора ток проходит через серию трансформаторов, где он повышается до гораздо более высокого напряжения для передачи. Причина этого в том, что диаметр проводов определяет величину тока или силы тока, которую они могут проводить без перегрева и потери энергии, но напряжение ограничивается только тем, насколько хорошо линии изолированы от земли.Интересно отметить, что ток передается только по одному проводу, а не по двум. Две стороны постоянного тока обозначены как положительная и отрицательная. Однако, поскольку полярность переменного тока меняется 60 раз в секунду, две стороны переменного тока обозначаются как горячая и заземленная. В линиях электропередачи на большие расстояния провода проходят через горячую сторону, а земля проходит через землю, замыкая цепь.

Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на силу тока, вы можете послать больше мощности по линии при той же силе тока, используя более высокое напряжение.Затем высокое напряжение понижается по мере того, как оно распределяется по сети подстанций, пока не достигает трансформатора рядом с вашим домом, где оно наконец понижается до 110 В. (В Соединенных Штатах настенные розетки и лампы работают от 110 В. при 60 Гц. В Европе почти все работает от 230 В при 50 Гц.)

Как только ток достигает конца линии, большая часть его используется одним из двух способов: либо для обеспечения тепла и света через электрическое сопротивление. , или механическое движение за счет электрической индукции.Есть еще несколько приложений — на ум приходят люминесцентные лампы и микроволновые печи, — которые работают на разных принципах, но львиная доля энергии приходится на устройства, основанные на сопротивлении и / или индуктивности. Фен, например, использует и то, и другое одновременно.

Это подводит нас к важной особенности электрического тока: он может выполнять работу. Он может освещать ваш дом, стирать и сушить одежду и даже поднимать дверь гаража одним щелчком выключателя. Однако все более важной становится способность электрического тока передавать информацию, особенно в виде двоичных данных.Хотя для подключения к Интернету вашего компьютера требуется лишь небольшая часть электрического тока, скажем, электрического обогревателя, он становится все более и более важным для современной жизни.

Дополнительные ресурсы

.

Зависимость переменного тока (AC) от постоянного (DC)

Пораженный громом!

Откуда австралийская рок-группа AC / DC получила свое название? Ну, конечно же, переменный и постоянный ток! И переменный, и постоянный ток описывают типы протекания тока в цепи. В постоянного тока (DC) электрический заряд (ток) течет только в одном направлении. Электрический заряд в переменного тока (переменного тока), напротив, периодически меняет направление.Напряжение в цепях переменного тока также периодически меняется на противоположное, потому что ток меняет направление.

Большая часть создаваемой вами цифровой электроники будет использовать постоянный ток. Однако важно понимать некоторые концепции переменного тока. Большинство домов подключено к сети переменного тока, поэтому, если вы планируете подключить проект музыкальной шкатулки Tardis к розетке, вам нужно будет преобразовать переменный ток в постоянный. Переменный ток также имеет некоторые полезные свойства, такие как способность преобразовывать уровни напряжения с помощью одного компонента (трансформатора), поэтому переменный ток был выбран в качестве основного средства для передачи электроэнергии на большие расстояния.

Что вы узнаете

  • История создания переменного и постоянного тока
  • Различные способы генерации переменного и постоянного тока
  • Некоторые примеры приложений переменного и постоянного тока

Рекомендуемая литература

и nbsp

и nbsp

Переменный ток (AC)

Переменный ток описывает поток заряда, который периодически меняет направление. В результате уровень напряжения также меняется на противоположный вместе с током.AC используется для подачи питания в дома, офисные здания и т. Д.

Генератор переменного тока

переменного тока может производиться с использованием устройства, называемого генератором переменного тока. Это устройство представляет собой особый тип электрического генератора, предназначенный для выработки переменного тока.

Петля из проволоки скручена внутри магнитного поля, которое индуцирует ток по проволоке. Вращение провода может происходить с помощью любого количества средств: ветряной турбины, паровой турбины, проточной воды и так далее. Поскольку провод вращается и периодически меняет магнитную полярность, напряжение и ток на проводе чередуются.Вот короткая анимация, демонстрирующая этот принцип:


(Видео предоставлено: Хуррам Танвир)

Генератор переменного тока можно сравнить с нашей предыдущей аналогией с водой:

Чтобы генерировать переменный ток в наборе водопроводных труб, мы соединяем механический кривошип с поршнем, который перемещает воду в трубах вперед и назад (наш «переменный» ток). Обратите внимание, что защемленный участок трубы по-прежнему оказывает сопротивление потоку воды независимо от направления потока.

Осциллограммы

AC может быть разных форм, если напряжение и ток чередуются. Если мы подключим осциллограф к цепи переменного тока и построим график ее напряжения с течением времени, мы можем увидеть несколько различных форм сигналов. Наиболее распространенный тип переменного тока — синусоидальный. Переменный ток в большинстве домов и офисов имеет колебательное напряжение, которое создает синусоидальную волну.

Другие распространенные формы переменного тока включают прямоугольную волну и треугольную волну:

Прямоугольные волны часто используются в цифровой и переключающей электронике для проверки их работы.

Треугольные волны используются при синтезе звука и используются для тестирования линейной электроники, например, усилителей.

Описание синусоидальной волны

Мы часто хотим описать форму волны переменного тока в математических терминах. В этом примере мы будем использовать обычную синусоиду. Синусоидальная волна состоит из трех частей: амплитуда, частота и фаза .

Рассматривая только напряжение, мы можем описать синусоидальную волну как математическую функцию:

V (t) — это наше напряжение как функция времени, что означает, что наше напряжение изменяется с изменением времени.Уравнение справа от знака равенства описывает, как напряжение изменяется во времени.

V P — это амплитуда . Это описывает максимальное напряжение, которое наша синусоида может достигать в любом направлении, что означает, что наше напряжение может быть + V P вольт, -V P вольт или где-то посередине.

Функция sin () указывает, что наше напряжение будет в форме периодической синусоидальной волны, которая представляет собой плавные колебания около 0 В.

— это константа, которая преобразует частоту из циклов (в герцах) в угловую частоту (радианы в секунду).

f описывает частоту синусоидальной волны. Это дается в виде герц или единиц в секунду . Частота показывает, сколько раз определенная форма волны (в данном случае один цикл нашей синусоидальной волны — подъем и спад) происходит в течение одной секунды.

t — наша независимая переменная: время (измеряется в секундах).Со временем меняется и форма нашего сигнала.

φ описывает фазу синусоидальной волны. Фаза — это мера того, насколько сдвинута форма сигнала во времени. Часто это число от 0 до 360 и измеряется в градусах. Из-за периодической природы синусоидальной волны, если форма волны сдвинута на 360 °, она снова становится такой же, как если бы она была сдвинута на 0 °. Для простоты мы предполагаем, что в остальной части этого руководства фаза равна 0 °.

Мы можем обратиться к нашей надежной розетке за хорошим примером того, как работает форма сигнала переменного тока. В Соединенных Штатах в наши дома подается питание переменного тока с размахом 170 В (амплитуда) и 60 Гц (частота). Мы можем подставить эти числа в нашу формулу, чтобы получить уравнение (помните, что мы предполагаем, что наша фаза равна 0):

Мы можем использовать наш удобный графический калькулятор, чтобы построить график этого уравнения. Если графического калькулятора нет, мы можем использовать бесплатную онлайн-программу для построения графиков, такую ​​как Desmos (обратите внимание, что вам может потребоваться использовать «y» вместо «v» в уравнении, чтобы увидеть график).

Обратите внимание, что, как мы и предсказывали, напряжение периодически повышается до 170 В и понижается до -170 В. Кроме того, каждую секунду происходит 60 циклов синусоидальной волны. Если бы мы измеряли напряжение в розетках с помощью осциллографа, мы бы увидели именно это ( ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: не пытайтесь измерить напряжение в розетке с помощью осциллографа! Это может привести к повреждению оборудования).

ПРИМЕЧАНИЕ: Возможно, вы слышали, что напряжение переменного тока в США составляет 120 В. Это тоже правильно.Как? Говоря об переменном токе (поскольку напряжение постоянно меняется), часто проще использовать среднее значение. Для этого мы используем метод под названием «Среднеквадратичный корень». (RMS). Когда вы хотите рассчитать электрическую мощность, часто бывает полезно использовать значение RMS для переменного тока. Несмотря на то, что в нашем примере у нас было напряжение от -170 В до 170 В, среднеквадратичное значение составляет 120 В RMS.

Приложения

В розетках дома и в офисе почти всегда есть кондиционер. Это связано с тем, что генерировать и транспортировать переменный ток на большие расстояния относительно просто.При высоких напряжениях (более 110 кВ) при передаче электроэнергии теряется меньше энергии. Более высокие напряжения означают более низкие токи, а более низкие токи означают меньшее тепловыделение в линии электропередачи из-за сопротивления. Переменный ток можно легко преобразовывать в высокое напряжение и обратно с помощью трансформаторов.

AC также может питать электродвигатели. Двигатели и генераторы представляют собой одно и то же устройство, но двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую (если вал двигателя вращается, на выводах генерируется напряжение!).Это полезно для многих крупных бытовых приборов, таких как посудомоечные машины, холодильники и т. Д., Которые работают от сети переменного тока.

Постоянный ток (DC)

Постоянный ток немного легче понять, чем переменный. Вместо того, чтобы колебаться вперед и назад, постоянный ток обеспечивает постоянное напряжение или ток.

Генерация постоянного тока

DC может быть сгенерирован несколькими способами:

  • Генератор переменного тока, оснащенный устройством, называемым «коммутатор», может производить постоянный ток
  • Использование устройства, называемого «выпрямитель», которое преобразует переменный ток в постоянный ток
  • Батареи обеспечивают постоянный ток, который образуется в результате химической реакции внутри батареи

Используя нашу аналогию с водой снова, DC подобен резервуару с водой со шлангом на конце.

Бак может выталкивать воду только в одном направлении: из шланга. Как и в случае с нашей батареей постоянного тока, когда резервуар пуст, вода больше не течет по трубам.

Описание DC

DC определяется как «однонаправленный» ток; ток течет только в одном направлении. Напряжение и ток могут изменяться с течением времени до тех пор, пока направление потока не меняется. Для упрощения предположим, что напряжение является постоянным. Например, мы предполагаем, что батарея AA обеспечивает 1.5 В, что математически можно описать как:

Если мы построим график с течением времени, мы увидим постоянное напряжение:

Что это значит? Это означает, что мы можем рассчитывать на то, что большинство источников постоянного тока обеспечат постоянное напряжение во времени. На самом деле батарея будет медленно терять заряд, а это означает, что напряжение будет падать по мере использования батареи. В большинстве случаев мы можем предположить, что напряжение постоянно.

Приложения

Почти все проекты электроники и запчасти, выставленные на продажу на SparkFun, работают на DC.Все, что работает от батареи, подключается к стене с помощью адаптера переменного тока или использует кабель USB для питания, зависит от постоянного тока. Примеры электроники постоянного тока включают:

  • Сотовые телефоны
  • D&D Dice Gauntlet на основе LilyPad
  • Телевизоры с плоским экраном (переменный ток переходит в телевизор, который конвертируется в постоянный ток)
  • Фонари
  • Гибридные и электромобили

Битва течений

Почти каждый дом или офис подключен к сети переменного тока.Однако это решение не было мгновенным. В конце 1880-х годов различные изобретения в Соединенных Штатах и ​​Европе привели к полномасштабной битве между распределением переменного и постоянного тока.

В 1886 году электрическая компания Ganz Works, расположенная в Будапеште, электрифицировала весь Рим с помощью переменного тока. Томас Эдисон, с другой стороны, построил 121 электростанцию ​​постоянного тока в Соединенных Штатах к 1887 году. Поворотный момент в битве наступил, когда Джордж Вестингауз, известный промышленник из Питтсбурга, в следующем году приобрел патенты Николы Теслы на двигатели переменного тока и трансмиссии. .

AC против

постоянного тока Томас Эдисон (Изображение любезно предоставлено biography.com)

В конце 1800-х годов постоянный ток было нелегко преобразовать в высокое напряжение. В результате Эдисон предложил систему небольших местных электростанций, которые питали бы отдельные кварталы или участки города. Электроэнергия распределялась по трем проводам от электростанции: +110 вольт, 0 вольт и -110 вольт. Освещение и двигатели можно подключить между розеткой + 110 В или 110 В и 0 В (нейтраль). 110 В допускает некоторое падение напряжения между установкой и нагрузкой (дома, в офисе и т. Д.).).

Несмотря на то, что падение напряжения на линиях электропередачи было учтено, электростанции необходимо было располагать в пределах 1 мили от конечного пользователя. Это ограничение сделало распределение электроэнергии в сельской местности чрезвычайно трудным, если не невозможным.

Используя патенты Tesla, компания Westinghouse работала над усовершенствованием системы распределения переменного тока. Трансформаторы предоставили недорогой метод повышения напряжения переменного тока до нескольких тысяч вольт и его снижения до приемлемого уровня. При более высоких напряжениях та же мощность могла передаваться при гораздо меньшем токе, что означало меньшие потери мощности из-за сопротивления проводов.В результате крупные электростанции могут быть расположены за много миль и обслуживать большее количество людей и зданий.

Кампания Эдисона по выявлению мазков

В течение следующих нескольких лет Эдисон провел кампанию по категорическому противодействию использованию AC в Соединенных Штатах, которая включала лоббирование законодательных собраний штатов и распространение дезинформации о AC. Эдисон также приказал нескольким техникам публично казнить животных переменным током, пытаясь показать, что переменный ток опаснее постоянного тока. Пытаясь показать эти опасности, Гарольд П.Браун и Артур Кеннелли, сотрудники Edison, разработали первый электрический стул для штата Нью-Йорк с использованием переменного тока.

Возвышение AC

В 1891 году Международная электротехническая выставка проходила во Франкфурте, Германия, и показала первую передачу трехфазного переменного тока на большие расстояния, которая питала фары и двигатели на выставке. Присутствовали несколько представителей того, что впоследствии станет General Electric, и впоследствии они были впечатлены выставкой. В следующем году была создана компания General Electric, которая начала инвестировать в технологии переменного тока.

Электростанция Эдварда Дина Адамса на Ниагарском водопаде, 1896 г. (Изображение предоставлено teslasociety.com)

Westinghouse выиграл контракт в 1893 году на строительство плотины гидроэлектростанции, чтобы использовать энергию Ниагарского водопада и передавать переменный ток в Буффало, штат Нью-Йорк. Проект был завершен 16 ноября 1896 года, и в Буффало начали использовать переменный ток. Эта веха ознаменовала упадок DC в США. В то время как Европа примет стандарт переменного тока 220–240 В при 50 Гц, стандартом в Северной Америке станет 120 В при 60 Гц.

Высоковольтный постоянный ток (HVDC)

Швейцарский инженер Рене Тюри использовал серию двигателей-генераторов для создания высоковольтной системы постоянного тока в 1880-х годах, которую можно было использовать для передачи энергии постоянного тока на большие расстояния. Однако из-за высокой стоимости и обслуживания систем Thury, HVDC никогда не применялся в течение почти столетия.

С изобретением полупроводниковой электроники в 1970-х годах стало возможным экономичное преобразование между переменным и постоянным током. Для генерации постоянного тока высокого напряжения (иногда до 800 кВ) можно использовать специальное оборудование.Некоторые страны Европы начали использовать линии HVDC для электрического соединения различных стран.

В линиях

HVDC потери меньше, чем в аналогичных линиях переменного тока на очень больших расстояниях. Кроме того, HVDC позволяет подключать различные системы переменного тока (например, 50 Гц и 60 Гц). Несмотря на свои преимущества, системы HVDC более дороги и менее надежны, чем обычные системы переменного тока.

В конце концов, Эдисон, Тесла и Вестингауз могут осуществить свои желания. Переменный ток и постоянный ток могут сосуществовать, и каждый служит определенной цели.

Ресурсы и движение вперед

Теперь вы должны хорошо понимать разницу между переменным и постоянным током. Переменный ток легче преобразовывать между уровнями напряжения, что делает передачу высокого напряжения более возможной. С другой стороны, постоянный ток присутствует почти во всей электронике. Вы должны знать, что они не очень хорошо сочетаются, и вам нужно будет преобразовать переменный ток в постоянный, если вы хотите подключить большую часть электроники к розетке. С этим пониманием вы должны быть готовы заняться некоторыми более сложными схемами и концепциями, даже если они содержат переменный ток.

Взгляните на следующие руководства, когда будете готовы погрузиться глубже в мир электроники:

и nbsp

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
2019 © Все права защищены.