Инверторное пусковое устройство для автомобиля своими руками

Содержание

Инверторное пусковое устройство для автомобиля своими руками

Как сделать пуско-зарядное устройство своими руками, чтобы оно наверняка заработало? Нужно соблюдать параметры деталей. Мощность указанных на картинке тиристоров – не менее 80 А (если будет использоваться диодный мост, то от 160 А). Диоды на ток – 100–200 А. Транзистор – КТ361 либо КТ 3102 (можно любой другой с такими же параметрами). Мощность используемых резисторов – от 1 Вт.

Собранное своими руками зарядно-пусковое устройство подключается через зажимы-крокодилы к АКБ в соответствии с полярностью. При нормально заряженной батарее с ПЗУ энергия поступать не будет. Если же АКБ не функционирует, тиристорный переход откроется, и зарядный ток пойдёт на батарею и стартер.

Двухфазные устройства

Двухфазное зарядно-пусковое устройство для автомобиля на сегодняшний день является самым распространенным. Трансформаторы для него, как правило, подбираются разделительного типа. При этом электрическая катушка устанавливается непосредственно на него. В данном случае мощность трансформатора рассчитывается исходя из показателя предельного напряжения.

Блоки питания для цепи подходят на 20 В. Чтобы сделать разъем под силовой кабель, многие специалисты советуют использовать конвекционные конденсаторы. При этом зажимы можно подобрать отдельно. Стабилизаторы в данном случае целесообразнее устанавливать многоканальные. Если электронная катушка куплена качественная, то фильтры для прибора можно не подбирать.

Расчёт обмоток трансформатора

Сначала нужно подобрать магнитопровод, сечение которого должно быть не меньше 37 кв. см. Чтобы рассчитать количество витков в первичной обмотке, необходимо воспользоваться формулами: Т = 30/S, где S – площадь магнитопровода и N = 220*Т, то есть W1 = 220*30/37 = 178 витков. Для обмотки необходимо использовать изолированный провод сечением не менее 2 кв. мм. Формула для вторичной обмотки: W2 = 16*Т = 16*30/37 = 13 витков. Здесь понадобится шина из алюминия площадью 36 кв. мм.

Стоит заметить, что формулы не всегда могут выдавать точное число обмоток (особенно вторичной), поэтому можно применить метод подбора. Намотав первичную обмотку, накрутите несколько витков вторичной и измерьте получившееся напряжение, не обрезая шину. Таким образом нужно добиться на выходе значения 14–16 В.

Дело будет обстоять проще, если у вас имеется ЛАТР – лабораторный трансформатор. От него нужно взять сердечник. Количество витков первичной обмотки – 265–295. Используйте изолированный провод сечением 2 мм. Намотку производите в три слоя. Далее обязательно проверьте значение тока холостого хода (включите мультиметр в разрыв между сетью 220 В и одним из концов обмотки). Прибор должен показывать 210–390 мА. Если показания больше, число витков нужно увеличить, в противном случае, наоборот, уменьшить. Вторичная обмотка разделена на две секции, в каждой из которых 15–18 витков. Здесь понадобится провод сечением 10 кв. мм.

Расчёт выпрямителя

Далее рассмотрены параметры электронных компонентов (помимо указанных выше), применяемых в обеих схемах:

Подбор сечения проводов

Подбирая выходные провода, которые будут присоединяться к аккумулятору, нужно помнить, что их диаметр не может быть меньше такого же параметра вторичной обмотки. Лучше использовать многожильный медный кабель, используемый в сварочных аппаратах, где каждый проводок имеет сечение 2,5 кв. мм. Такую же площадь должен иметь провод, посредством которого самодельный аппарат будет подключаться к сети. Не забудьте приобрести мощные зажимы-крокодилы для подключения к клеммам АКБ.

Разъяснения по намотке

Если у вас не получается достичь напряжение 13-14 вольт, тогда просто намотайте на вторичную обмотку 10 витков, замерьте напряжение, теперь это напряжение разделите на количество витков в нашем случае 10 и получите напряжение одного витка, а дальше просто помножьте сколько витков нужно для достижения 13-14 вольт на выходе вторичной обмотки трансформаторного самодельного пускового устройства.

Для понятности давайте рассмотрим пример:

МЫ намотали вторичную обмотку 10 витком, замеряем мультиметром напряжение, у нас к примеру, получилось 20вольт, а нужно примерно 13.

Значит, берем наше напряжение 20 вольт и делим на количество намотанных витков 10 = 20/10=2, число 2 это 2 вольта выдает нам напряжение один виток, значит, как нам достичь 13-14 вольт зная, что один виток выдал 2 вольта.

Берем значение необходимого нам напряжения давайте это будет 14 вольт, и делим его на напряжение одного витка 2 вольта, = 14/2=7, число 7 это количество витков на вторичной обмотке зарядного устройства автомобиля необходимое для достижения 14 вольт выходного напряжения.

Все теперь мотаем наши 7 витков. А к выходам этих витков согласно схема пускового устройства для автомобиля своими руками которая расположена выше присоединяем наши диоды, некоторые автолюбители ещё используют и схему с одним диодом и одной лампой на 12 в 60-100 ватт.

Собственно и всё, дальше всё зависит от Вашей фантазии и умелых рук!

Источник

Пусковое устройство для автомобиля своими руками

Виды пусковых устройств

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

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

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

Трансформаторное ПУ, параметры

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

Классификация пуско-зарядных устройств

Несмотря на похожие функции по запуску ДВС, ПЗУ бывают нескольких видов по исполнению и механизму.

Существуют также и заводские модели, среди которых нужно выбрать ПЗУ, запускающиеся без аккумулятора и работающего стабильно даже при сильном морозе.

На выходе каждого из них получается ток определённого значения и напряжение (U) 12 или 24 В (зависит от модели устройства).

Наиболее популярны трансформаторные ПЗУ, благодаря своей надёжности и ремонтоспособности. Однако и среди других видов есть достойные модели.

Трансформаторный тип

Принцип работы трансформаторных ПЗУ очень прост. Трансформатор преобразует сетевое U в пониженное переменное, которое выпрямляется диодным мостом. После диодного моста постоянный ток с пульсирующими амплитудными составляющими сглаживается конденсаторным фильтром. После фильтра происходит увеличение номинала тока при помощи различного рода усилителей, выполненных на транзисторах, тиристорах и других элементах. Основными преимуществами ПЗУ трансформаторного типа являются следующие:

Недостатками являются его габариты и вес. Если нет возможности купить, то нужно собрать пуско-зарядное устройство для автомобиля своими руками. Трансформаторный тип имеет достаточно простое устройство (схема 1).

PZU2

Схема 1 — Самодельное пусковое устройство для автомобиля.

Для изготовления пуско-зарядного устройства своими руками, схема которого включает в себя трансформатор и выпрямитель, нужно найти радиодетали или приобрести в специализированном магазине. Основные требования к трансформатору:

Диоды подбираются согласно справочной литературе. Они должны быть рассчитаны на большой I и обратное U > 50 В (Д161-Д250).

Если нет возможности найти мощный трансформатор, то схему простого пуско-зарядного автомобильного устройства придется усложнить добавлением каскада усилителя на тиристоре и транзисторах (схема 2).

PZU4

Схема 2 — Пуско-зарядное своими руками с усилителем мощности.

Принцип работы ПЗУ с усилителем достаточно прост. Его нужно подсоединить к клеммам аккумулятора. Если заряд АКБ нормальный, то U не поступает с ПЗУ. Однако если АКБ разряжен, то открывается переход тиристора и электрооборудование питается от ПЗУ. Если U увеличивается до 12/24 В, то тиристоры закрываются (устройство отключается). Существует два вида тиристорных трансформаторных ПЗУ:

При двуполупериодной схеме изготовления нужно выбирать тиристор около 80 А, а при мостовой от 160 и выше. Диоды нужно выбирать с учётом тока от 100 до 200 А. Транзистор КТ3107 возможно заменить на КТ361 или другой аналог с такими же характеристиками (можно и мощнее). Резисторы, находящиеся в управляющей цепи тиристора, должны быть мощностью не менее 1 Вт.

Бустеры и конденсаторные

ПЗУ аккумуляторного типа называются бустерами и представляют переносные АКБ, работающие по принципу блока переносного зарядного устройства. Они бывают бытовыми и профессиональными. Основное отличие в количестве встроенных элементов питания. Бытовые имеют ёмкость, достаточную для запуска авто с севшим аккумулятором. Им можно запитать только одну единицу техники. Профессиональные обладают большой ёмкостью и служат для запуска не одного авто, а нескольких.

Конденсаторные имеют очень сложную схему исполнения, и, следовательно, их невыгодно делать самостоятельно. Основная часть схемы является конденсаторным блоком. Стоят такие модели дорого, но являются портативным ПЗУ, способными запустить стартер даже со «сдохшим» аккумулятором. Частое использование приводит к очень быстрому износу аккумулятора, если он новый. Наибольшую популярность среди всех моделей получили Berkut (рисунок 1) с пусковыми токами 300, 360, 820 А. Принцип работы устройства заключается в быстрой разрядке конденсаторного блока и этого времени хватает для запуска ДВС.

Berkut

Если сравнивать аккумуляторное и конденсаторное ПЗУ, то нужно учитывать особенности использования в конкретной ситуации. Например, при поездках по городу подойдёт аккумуляторный тип. В том случае, если происходят дальние поездки, то следует выбирать автономный тип ПЗУ, а именно конденсаторный.

Зарядка для АКБ из блока питания компьютера

Для зарядки любого аккумулятора хватит 5-6 ампер-часов, это является около 10% от емкости всей батареи. Произвести его, может, любой блок питания емкостью от 150 Вт.

Итак, рассмотрим 2 способа самостоятельного изготовления зарядного устройства из компьютерного блока питания.

Способ первый

Для изготовления нужны следующие детали:

Ход выполнения работ:

Важно: придерживайтесь полного руководства, малейшее уклонение может привести к перегоранию прибора.

Способ второй

Для изготовления нашего устройства по данному способу, потребуется блок питания немного мощнее, а именно на 350 Вт. Так как он может выдать 12-14 ампер, что удовлетворит наши потребности.

Ход выполнения работ:

Способ третий

Для изготовления нам потребуются следующие детали:

Ход выполнения работ:

Для удобства пользования зарядным устройством подключите амперметр.

Преимуществом такого самодельного устройства является отсутствие возможности перезарядки батареи.

Описание и принцип работы пуско-зарядного устройства

Здесь особо сложного ничего нет. Сетевое U = 220 В подаётся через выключатель на первичную обмотку трансформатора, а на вторичной происходит уменьшение переменного напряжения. Потом оно сглаживается двухполупериодным или мостовым выпрямителем, собранным на мощных диодах. Далее пульсирующее напряжение может быть отфильтровано посредством электролитических конденсаторов. При необходимости около выхода осуществляется увеличение напряжения, что делается с помощью усилителей, в которых основными компонентами являются транзисторы, тиристоры.

Из недостатков описываемого пуско-зарядного устройства можно отметить разве что солидный вес, что обусловлено установкой мощного и, как следствие, габаритного трансформатора. Ниже – схема двухполупериодного пуско-зарядного устройства своими руками:

qwe2

В этой схеме задействован лабораторный трансформатор ЛАТР. Вместо двух диодов можно использовать и диодный мост типа КЦ405. Схема пуско-зарядного устройства для автомобиля с усилителем:

qwe3

Расчёт обмоток трансформатора

Расчёт выпрямителя

Далее рассмотрены параметры электронных компонентов (помимо указанных выше), применяемых в обеих схемах:

Подбор сечения проводов

Что следует учитывать при выборе ПЗУ?

Несмотря на то, что за некоторое количество времени сформировался определенный рейтинг моделей пуско-зарядных устройств, с которой можно ознакомиться ниже, не всегда самая популярная и ходовая модель подойдёт в каждом конкретном случае. Приобретать прибор нужно, отталкивать от своих потребностей, ситуации и возможностей. Для выбора наиболее подходящего ПЗУ нужно учитывать несколько основных характеристик, подробно которые описаны ниже.

Максимальный пусковой ток

Одним из самых главных параметров, на который нужно обратить внимание при выборе пуско-зарядного устройства является величина пускового тока. Измеряется такой показатель в амперах и показывает величину заряда, которая передаётся на АКБ при использовании прибора

Чтобы выбрать наиболее подходящую модель, нужно отталкиваться от объёма двигателя автомобиля, для которого приобретается устройство. Для малолитражек достаточно прибора с параметром пускового тока до 200 ампер. Если двигатель большего объема, то лучше отдавать предпочтение ПЗУ с пусковым током 300 ампер.

Поддерживаемое напряжение

Что касается показателя выдаваемого напряжения, то рекомендуется приобретать прибор с таким показателем в 19 Вольт. Несмотря на то, что работа бортовой сети автомобиля происходит при напряжении 12 вольт, в случае, когда невозможно запустить двигатель из-за разряженной аккумуляторной батареи, потребуется большее напряжение, нежный при обычной заводке двигателя.

Габариты и масса

Если же автолюбитель не пользуется гаражом, а оставляет свой автомобиль на парковке и предпочитает иметь ПЗУ с собой, то оптимальным вариантом является приобретение более лёгкого и портативного прибора, масса которого не превышает 10 кг, а ширина и высота соответственно 20 и 40 см.

Дополнительные параметры и функции

Касаемо различных дополнительных функций, то не лишним будет приобрести устройство, оснащенное различными системами защиты, например, если автовладелец перепутал клеммы, когда присоединял устройство к бортовой сети автомобиля.

Стоит также отдавать предпочтение приборам, которые позволяют регулировать показатели тока и напряжения. С помощью такой функции можно самостоятельно выбирать требуемую величину в зависимости от ситуации и состояния АКБ.

При покупке стоит обратить внимание на материал, из которого изготовлен корпус прибора. Предпочтение лучше отдавать устройствам с металлическим корпусом или выполненным из высокопрочного пластика

Такие модели с могут прослужить длительное время.

Как выбрать пуско-зарядное устройство для автомобиля?

Многих автовладельцев интересует, как выбрать пуско-зарядное устройство для автомобиля. В этом нет ничего удивительного. Несмотря на то что устанавливаемые на современные машины аккумуляторные батареи принято называть необслуживаемыми, эта характеристика довольно условна.

Да, в таких устройствах, если не нарушаются правила их эксплуатации, нет необходимости проверять уровень электролита и доливать дистиллированную воду. А вот подзаряжать аккумулятор не только можно, но иногда даже нужно. Подобная необходимость может возникнуть по следующим причинам:

Сегодня нет недостатка в подобном оборудовании. Производящие его компании предлагают различные модели, отличающиеся по мощности, уровню автоматизации и стоимости. В любом случае современное пуско-зарядное устройство для автомобильного аккумулятора – это прибор, способный функционировать в двух различных режимах:

Что следует учитывать при выборе ПЗУ?

Выбирая пуско-зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, следует учитывать многие важные параметры:

1. Выдаваемое напряжение. Бортовая сеть большинства легковых машин работает при напряжении 12 вольт. А вот на грузовиках встречается оборудование, функционирующее при напряжении 24 вольта.

2. Уровень зарядного тока, который в первую очередь зависит от ёмкости аккумуляторной батареи. Обозначаемый в амперах, он должен составлять порядка 10% от общей ёмкости источника питания.

На разных этапах зарядки этот параметр должен поддерживаться на определённом уровне либо постепенно снижаться. Встречается оборудование, где регулировка производится вручную или автоматически.

3. Уровень пускового тока. Совершенно очевидно, что маленький стартер малолитражного автомобиля требует для своей работы иных параметров тока, чем массивный и более мощный аналог, установленный на тяжёлом грузовике. Чтобы точно определиться с этой характеристикой, желательно знать мощность установленного на автомобиле стартера.

4. Массогабаритные характеристики. Тут могут быть варианты. Оборудование, которое вы намерены брать с собой в дорогу, имеет смысл выбирать более компактным. Для гаражного использования вес и размеры прибора не имеют решающего значения.

Исходя из этого придётся сначала определиться, какую технику и в каких условиях вы намерены обслуживать. Что до остальных моментов, то нужно учесть следующее:

Пуско-зарядное устройство для аккумулятора. Видео:

Говоря о технологиях, следует внести ясность, рассмотрев выпускаемые на сегодняшний день типы пуско-зарядных устройств со всеми их преимуществами и недостатками. Они бывают:

1. Конденсаторными. Наименее распространённый вариант исполнения. Это связано с тем, что создаваемый этими приборами зарядный ток имеет нестабильные характеристики и может нанести вред как аккумулятору, так и бортовой сети машины. Этот недостаток дополняется высокой ценой, сложностью в эксплуатации и довольно значительными размерами.

2. Аккумуляторные. Однажды заряженное, такое оборудование некоторое время может функционировать без подключения к электросети. Казалось бы, самый подходящий вариант оснащения, которое можно взять с собой в дальнюю дорогу. Ан нет! Этому препятствуют большой вес и габариты.

Профессиональные модели, которые используются для обслуживания большого автопарка, выполняются на колёсном шасси.

Ну а портативные модификации можно назвать ПЗУ с большой натяжкой. Запустить двигатель с их помощью можно, а вот зарядить АКБ автомобиля — нет. Максимум, на что можно в этом случае рассчитывать, – восстановить заряд батареи смартфона или ноутбука.

3. Импульсные. В этом случае для изменения параметров тока используется высокочастотный инвертор. Это позволяет сделать оборудование более лёгким, компактным и недорогим.

За минимализм и дешевизну приходится расплачиваться ограниченными возможностями и снижением потенциала под воздействием низких температур. Тем не менее технология совершенствуется, и её возможности постепенно расширяются.

4. Трансформаторные. Несмотря на значительный вес и дороговизну, подобное оборудование демонстрирует высокую эффективность и надёжность. Оно обладает всеми необходимыми характеристиками для создания и поддержания зарядного тока со стабильными характеристиками. Ему не страшны скачки напряжения.

Имея довольно мощное ПЗУ подобного типа, вы сможете вернуть к жизни автомобиль даже в самых тяжёлых условиях и восстановите ЭДС даже полностью разряженной аккумуляторной батареи.

Но проблемой для использования такого оснащения часто становится высокая нагрузка на электросеть. Ещё одним недостатком является относительно малый, по сравнению с инверторными ПЗУ, пусковой ток.

Несколько конкретных примеров

Даже в рамках той или иной технологии можно добиться определённых улучшений параметров. Поэтому имеет смысл рассмотреть несколько конкретных примеров, выбрав модели, получившие от потребителей положительные оценки.

Airline AJS-80-04. Это работающее от бытовой электросети с напряжением 220 В импульсное пуско-зарядное устройство с весьма привлекательными для покупателя характеристиками. При небольшом, 3,6 кг, весе оно способно обеспечить зарядку одного или сразу нескольких АКБ общей ёмкостью до 500А/ч.

При его работе используется алгоритм Вудбриджа, что благоприятно сказывается на ресурсе аккумуляторов. Впечатляюще выглядят и параметры пускового тока – 500 А. И всё это при потребляемой мощности в 1100 Вт. Если добавить к этому разумную стоимость, то приходится признать, что такие характеристики делают модель пригодной для использования и в личных целях, и в крупных автохозяйствах.

Кратон JSC-120. Характеристики этого отечественного ПЗУ выглядят несколько иначе, чем у его конкурента из Китая. Потребляемая мощность достигает 3900 Вт, что может стать проблемой при подключении оборудования к обычной электросети. Правда, такой аппетит просыпается у Кратона только в режиме пуска, да и то когда приходится работать с тяжёлой техникой, переключившись в режим 24 В.

Да-да, это не опечатка, данный агрегат способен работать в режимах 12 или 24 В. Что до режима зарядки, то даже для того, чтобы восстановить ЭДС батареи ёмкостью 600 Вт, мощность не превысит одного киловатта.

Wester CHS360. Из-за большой массы – 24 кг – и значительных габаритов не стоит рассчитывать взять с собой данную модель в дальнюю дорогу. Впечатляющие паспортные характеристики достижимы лишь в том случае, если существует возможность подключения оборудования к промышленной электросети.

Ведь максимальная мощность этого трансформаторного ПЗУ составляет 10 кВт. Спору нет, возможность заряжать АКБ ёмкостью до 800 А/ч, пусковой ток, достигающий 360 А, и два режима работы – 12 и 24 вольта – выглядят очень привлекательно. Но востребовано подобное оборудование только в крупных автохозяйствах.

Как сделать пуско-зарядное устройство? Видео:

К рейтингам пуско-зарядных устройств следует относиться с большой осторожностью. Технические характеристики и условия эксплуатации этих устройств могут не совпадать с вашими запросами. Так что лучше пообщаться с людьми, которым уже доводилось пользоваться конкретной моделью.

Какой аккумулятор для автомобиля лучше выбрать? – здесь больше полезной информации.

Нет большого смысла и в попытках собрать пуско-зарядное устройство своими руками. С одной стороны, потребуются предварительные расчёты, выполнить которые, не имея специальных знаний, невозможно.

С другой стороны, стоимость всех необходимых комплектующих, скорее всего, окажется выше, чем цена на уже готовое устройство.

Помните, что возможности любого ПЗУ ограничены. Существуют ситуации, в которых даже самое совершенное оборудование оказывается бессильным. Можно упомянуть:

В любом случае зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора — это не панацея, а лишь одно из средств для поддержания вашей машины в исправном состоянии. Мало его купить. Нужно ещё тщательно изучить инструкцию по эксплуатации и научиться пользоваться оборудованием. Только в этом случае оно будет приносить реальную пользу.

Трансформаторное ПУ, параметры

Как подобрать трансформатор

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

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

Схема и тонкости сборки ПУ

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

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

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

Импульсное зарядно пусковое устройство

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

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

Мобильные ПУ

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

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

Любое из этих помощников водителя поможет запустить двигатель, но надёжнее и дешевле трансформаторного ПУ, собранного своими руками, пока нет.

Пример расчёта

Для грамотного изготовления ПЗУ нужно произвести его расчёт. За основу берётся трансформаторный тип устройства. Ток АКБ в режиме запуска составляет Iст = 3 * Сб (Сб — ёмкость АКБ в А*ч). Рабочее U на «банке» составляет 1,74 — 1,77 В, следовательно, для 6 банок: Uб = 6 * 1,76 = 10,56 В. Для расчёта мощности, потребляемой стартером, например, для 6СТ-60 с ёмкостью в 60 А: Рс = Uб * I = Uб * 3 * С = 10,56 * 3 * 60 = 1 900,8 Вт. Если собрать устройство по этим параметрам, то получится следующее:

Устройство должно быть намного мощнее (рисунок 1), так как ток трансформатора находится в диапазоне 17 — 22 А. При таком потреблении происходит падение U на 13 — 25 В, следовательно, сетевое U = 200 В, а не 220 В.

PZU 1

Рисунок 2 — Схематическое изображение ПЗУ.

Принципиальная электрическая схема состоит из мощного трансформатора и выпрямителя.

Исходя из новых расчётов для ПЗУ необходим трансформатор, мощность которого составляет около 4 кВт. При такой мощности обеспечивается частота вращения коленвала:

Для изготовления понижающего трансформатора желательно использовать тороидальный сердечник от старого мощного электродвигателя большой мощности. Плотность тока в трансформаторных обмотках составляет примерно 4 — 6 А/кв. мм. Площадь сердечника (железняка) рассчитывается по формуле: Sтр = a * b = 20 * 135 = 2 700 кв. мм. Если за основу взят другой магнитопровод, то нужно найти в интернете примеры расчёта трансформатора с этой формой железняка. Для расчёта количества витков:

После намотки трансформатора необходимо включить его и измерить ток холостой работы. Его значение должно быть менее 3,2 А. При намотке нужно равномерно распределять витки по площади каркаса катушки. Если ток холостого хода выше нужного значения, то убирают или доматывают витки на I обмотке. Внимание: II обмотку трогать нельзя, так как это приведёт к снижению коэффициента полезного действия (КПД) трансформатора.

Выключатель следует выбирать со встроенной теплозащитой, использовать только диоды, рассчитанные на ток 25 — 50 А. Все соединения и провода укладываются аккуратно. Провода следует использовать минимальной длины и многожильные медные с сечением свыше 100 кв. мм. Длина провода имеет значение, так как на нём могут быть потери U около 2 — 3 В при запуске стартера. Соединитель со стартером сделать быстросъёмным. Кроме того, чтобы не перепутать полярность, нужно наметить провода («+» — красная изоляционная лента, а «-» — синяя).

ПЗУ должно запускаться на 5 — 10 секунд. Если используются мощные стартеры (свыше 2 кВт), то питание однофазной сети не подойдёт. В этом случае нужно переделать ПЗУ под трёхфазный вариант. Кроме того, возможно применение уже готовых трансформаторов, но они должны быть довольно мощными. Подробный расчёт трёхфазного трансформатора можно найти в справочной литературе или интернете.

Встроенный контроллер

Благодаря техническому прогрессу повышается комфорт обслуживания и поездки на машине. Многие современные автомобили оснащены бортовыми компьютерами. Одна из его функций – показывать напряжение АКБ. Но такая роскошь доступна не всем водителям. На старых моделях порой установлен аналоговый вольтметр, но по его показаниям трудно судить о состоянии зарядки. Поэтому стали производить специальные аккумуляторных батарей. Они выпускаются как встроенными в аккумулятор, так и в виде отдельных устройств, которые подключаются к бортовому компьютеру.

Встроенными индикаторами обычно оснащаются батареи. Они представляют собой поплавковые индикаторы, которые часто называют гидрометрами. По их цвету можно определить степень заряженности АКБ и уровень электролита. Для контроля состояния аккумулятора достаточно индикации одной ячейки. Перед тем, как воспользоваться индикатором, следует слегка постучать по нему. Это необходимо для того, чтобы вышли пузырьки воздуха, которые могут помешать вести наблюдения. Таким образом, можно будет четко видеть цвет индикатора.

При анализе следует учесть то, что когда батарея начинает заряжаться, то плотность электролита увеличивается ближе к электродам. Над электродами повышение плотности происходит за счет диффузии. Индикатор находится над электродами, соответственно будет реагировать на плотность в этой части батареи. Это может стать причиной неточных результатов.

Даже при полной зарядке индикатор может оставаться черного цвета. Объясняется такая ситуация тем, что не успели перемешаться слои электролита большей плотности со слоями меньшей плотности. Процесс диффузии может длиться несколько дней.

Принцип действия

У большинства гидрометров одинаковый принцип действия, он основывается на трех положениях индикатора. Когда заряжается батарея, увеличивается плотность электролита. Благодаря этому зеленый шарик, выполняющий роль поплавка, всплывает по трубке и появляется в глазке индикатора. Обычно поплавок виден, если заряженность батареи превышает 65 %.

Виден зеленый поплавок

Если поплавок тонет в электролите, это означает, что плотность не отвечает норме и АКБ недостаточно заряжена. При этом глазок индикатора будет черного цвета. Такая ситуация говорит о том, что необходима подзарядка.

Глазок черного цвета

Существуют модели, в которых кроме зеленого шарика есть красный, поднимающийся по трубке при низкой плотности. В этом случае в глазке будет виден красный шарик.

Последним вариантом является низкий уровень электролита. В этом случае в глазок индикатора будет видна поверхность электролита. Это значит, что необходимо долить электролит или дистиллированную воду. Правда, в случае с необслуживаемым устройством, сделать это сложно.

Недостатки и преимущества простых самодельных пуско-зарядных устройств

Главные достоинства трансформаторного ПЗУ:

А что же с минусами? В первую очередь можно назвать большую массу. Впрочем, это некритично: вряд ли кто-то будет возить с собой данное устройство – его место в гараже, на «стационаре».

Есть и другая отрицательная сторона: в наиболее простых схемах пуско-зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов отсутствует какая-либо защита от короткого замыкания, перегрузок, переполюсовок, что чревато выходом из строя как самого ПЗУ, так и электроники автомобиля. Отсутствие контрольных приборов – амперметра, вольтметра тоже плохо сказывается на эксплуатации простейших ПЗУ.

Ещё один минус: более сложные схемы зарядно-пусковых устройств для автомобильных аккумуляторов по плечу человеку, знакомому с азами радиотехники. Также устройство не будет полноценно функционировать, если в сети значительно меньше 220 В, а это в сельской местности совсем не редкость. Решить проблему можно, используя стабилизатор.

Какими параметрами должно обладать пуско-зарядное устройство?

Чтобы силовой агрегат гарантированно завёлся, требуется рассчитывать параметры используемых компонентов конструкции. На выходе ПЗУ должно обеспечивать ток не менее 100 А, то есть мощность P = 1200 Вт. Но обязательно должен быть запас. Поэтому выдаваемое U = 14–16 В. Стоит отметить, что это минимальные параметры, с которыми возможен пуск мотора при условии, что АКБ хоть чуть-чуть, но ещё жива. Дело в том, что стартеру единовременно требуется энергия до 200 А, и некоторую её часть выдаёт батарея. Когда коленвал начинает проворачиваться, количество потребляемого тока падает примерно вдвое.

Источник