Alternator

Srednja strukovna škola Velika Gorica

ELABORAT ZAVRŠNOG RADA

ALTERNATOR

Školska godina 2002/2003.

Kandidat: Dalibor Kranjčević

Mentor: Veljko Skočilič dipl. ing.

SADRŽAJ

ELEKTROPOKRETAČ (ANLASER)

ELEKTROPOKRETAČ S VIJČANIM

UKLJUČENJEM

ELEKTROPOKRETAČ S POMIČNIM UKLJUČIVANJEM

KAKAV SE ELEKTROMOTOR PRIMJENJUJE KAO ELEKTROPOKRETAČ

KAKO RAZLIKUJEMO POKRETAČE PREMA SMJERU VRTNJE

GDJE TREBA TRAŽITI GREŠKU AKO SE POKRETAČ NAKON UKLJUČENJA SKLOPKE NE ZAVRTI

NAČINI UKLJUČIVANJA POKRETAČA

PROVJERA ISPRAVNOSTI POKRETAČA POMOČU SVJETLA NA VOZILU

KAKAV JE ODNOS IZMEĐU SNAGE POKRETAČA I KAPACITETA AKUMULATORA

ODRŽAVANJE ELEKTROPOKRETAČA

NEISPRAVNOSTI NA ELEKTROPOKRETAČU

ZAKLJUČAK

ELEKTROPOKRETAČ ( ANLASER )

Električno pokretanje motora vrši se danas opčenito s pomoću serijskog istosmjernog motora koji dobiva struju iz akomulatora. Pokretači se razlikuju po tome kako se elektromotor priključuje na zamašnjak motora.

Motori s unutrašnjim izgaranjem nisu samopokretni pogonski strojevi kao turbine i električni motori. Početni pogon , radi stvaranja smjese , kompresije i paljenja , mora im dati neki drugi motor. Ranije su se motori palili ručnim okretanjem koljenastog vratila , guranjem i vučenjem. Danas su električni motori pokretači svih motornih vozila. Njihov zadatak je težak , ali traje kratko , jer moraju svladati trenje motornog mehanizma i kompresiju dok se motor preko svjećica ne upali.

Čim se motor upali , prestaje djelovanje električnog pokretača. Za električne pokretače upotrebljava se istosmjerni elektromotor jer mu električnu struju daje akumulator.

Elektropokretač je smješten na stražnem kraju motora.

Omjer prijenosa zupčanika elektromotora i zamašnjaka je 10:1 do 20:1 . Za osobna vozila s otto-motorom grade se električni pokretači od 12 V i 0.5 do 1 kW , a za veča vozila s dizel-motorom elektropokretači su jači jer kod dizel-motora moraju svladati visoki kompresijski tlak. Električni pokretač je u pogonu samo nekoliko sekundi , on se nema vremena zagrijati , pa je melen u odnosu prema elektromotoru jednake snage.

ELEKTRPOKRETAČ S VIJČANIM UKLJUČENJEM

Konstrukcija elektropokretača slična je generatoru s tom razlikom što generatori proizvode električnu struju , a elektromotori je pretvaraju u mehanički rad.

Na slici su pokazani glavni dijelovi elektropokretača s vijčanim uključenjem. Elektropokretači troše struju iz akumulatora. Na produženom ožlijebljenom vratilu smješten je mali zupčanik koji se može uzdužno pomicati prema velikom zupčaniku na zamašnjaku.

Elektropokretači s vijčanim uključenjem mnogo se upotrebljavaju za osobna vozila , a prednost im je što mali zupčanik prije uključivanja dobije i kružno gibanje , pa se lagano uključi s velikim zupčanikom. Radi toga su pogodni za motore s velikim brojem okretaja. Kad pokretač nije uključen , onda su zupčanici razdvojeni. Pri stavljanju pokretača u pogon njegovo vratilo se okreće , a mali slobodno stojeći zupčanik okreće se radi inercije polaganije , pa kad ga poluga potisne prema velikom zupčaniku , uključivanje je lako i odmah počinje pokretanje motora.

Djelovanje elektromagnetske spojke vidi se na sljedečoj slici:

Kada se elektropkretač stavi u pogon , okrene se rotor motora , a istodobno se aktivira i elektromagnetska jezgra. Stvori se jek elektromagnet koji povuče gornji kraj poluge udesno. Drugi kraj poluge ide ulijevo i potiskuje mali zupčanik prema velikom zupčaniku zamašnjaka. Kada se zupčanici uključe , zatvara se glavna sklopka i pokretač radi punom snagom. Čim motor proradi , vozač prekida kontakt , elektromagnetizma nestane , a opruga vraća polugu i zupčanik u početni položaj.

ELEKTROPOKRETAČ S POMIČNIM

UKLJUČIVANJEM

Elektropokretač s pomičnim uključivanjem tako ima pomično vratilo rotora , pa se cijeli rotor pomiče uzdužno. Na kraju vratila rotora nalazi se mali zupčanik , a do zahvata s velikim zupčanikom dolazi kada se čitav rotor i vratilo uzdužno pomaknu , pa zupci malog zupčanika uđu među zube velikog zupčanika.(slika 10.14. )

Vodiči rotora elektropokretača nisu u početku cijelom dužinom pod magnetskim polovima statora , pa rotor u početku ne razvija pun zakretni moment , nego tek onda kada se zupčanici potpuno uključe , jer je rotor tada cijelom dužinom u magnetskom polju statora.

Elekropokretač ovog sustava uključuje se dvostepenom magnetskom sklopkom.

Kada se okrene ključ za start , električna struja i akumulatora prolazi uzbudnim namotom u statoru. Ovaj elektropokretač ima dva uzbudna namota na statoru :

- pomočni

glavni

Pri prolazu struje kroz namot nastaje magnetsko polje u statoru koje uvuče i zakrene rotor. Pri tome se spoje zupčanici elektromotora i zamašnjaka . Kada je taj zahvat pri kraju , ploča montirana na vratilu ispred kolektora pogurne glavni magnetski sklopnik i tako ukopča glavni uzbudni namot i rotorski namot , pa elektromotor razvije pun zakretni moment.

Kada je motor proradio , zakretni moment naglo padne , a time i struja, pa slabi i magnetsko polje statora. Pošto je magnetsko polje statora oslabilo , sila opruge povuče rotor iz njegova položaja , a time i mali zupčanik iz zahvata. Glavni sklopnik se prekida , jer ga je ploča pod kolektorom iskopčala. Ako bi vozač i dalje držao kontakt za pokretač, motor bi se okretao ali bez opasnosti , jer je mali zupčanik iskopčan. Između rotora elektropokretača i malog pogonskog zupčanika ugrađena je i lamelasta spojka koja kliže ako je zakretni moment prevelik. Ova vrsta elektropokretača je dobra i ugrađuje se u teška vozila sa snagom od 2.5 do 5 kW napetosti 24 V.

KAKAV SE ELEKTROMOTOR PRIMJENJUJE KAO

ELEKTRIČNI POKRETAČ ?

istosmjerni poredni motor

istosmjerni serijski motor

istosmjerni motor s vanjskom uzbudom

Kao električni pokretač se koristi istosmjerni serijski motor. Konstrukcija istosmjernog motora je praktički ista kao konstrukcija dinama. Razlika je jedino u tomu što je dinamo pogonjen mehaničkom energijom i uzima se iz njega električna struja , nasuprot tomu motoru se privodi električna energija i oduzima se mehanička energija.

Istosmjerni motor se sastoji od statora i rotora.

Na statoru su izraženi polovi na kojima je uzbudni namot. Namot kotve je smješten u utore i izveden na lamele komutatora. Kod serijskog motora je namot kotve spojen serijski s uzbudnim namotom. Uzbudni namot ima malo zavojaka velikog presjeka a kroz namot prolazi ista struja kao kroz namot kotve. Sila , koja zakreče kotvu , nastaje međusobnim djelovanjem magnetskih polja uzbudnih namota i magnetskog polja rotora. Potrebna magnetska polja se stvore prolazom struje kroz namot statora i rotora.

KAKO RAZLIKUJEMO POKRETAČE PREMA SMJERU

VRTNJE?

Lijevokretne i desnokretne

Samo lijevokretne

Horizontalne i vertikalne

Na prvi pogled to pitanje nije važno. Pri oštečenju pokretača i kupovanju nadomjesnih dijelova , to je ipak vrlo važno. Iako su u biti oba tipa ( lijevokretni i desnokretni ) iste konstrukcije, ipak imaju dijelove koji se međusobno razlikuju prema smjeru vrtnje ( npr. vretenka , itd. ).

Smjer vrtnje pokretača određujemo tako što na pokretač gledamo u smjeru od vretenke ( vretenka je bliža prema nama ). Smjer vrtnje motora vozila ipak odredimo pogledom sprijeda.Zamašnjak je iza motora. Položaj pokretača nadalje određujemo prema tome da li je smješten ispred zupčastog vijenca zamašnjaka ili iza njega.

GDJE TREBA TRAŽITI GREŠKU AKO SE POKRETAČ NAKON UKLJUČENJA SKLOPKE NE ZAVRTI?

Pogrešku treba tražiti samo u izvoru električne energije

Postupno treba provjeriti cijeli električni krug

Kvar je samo u pokretaču

Ako se pokretač nakon zatvaranja sklopke ne zavrti , ne ponavljamo više puta uklapanje več nastojimo naći kvar i otkloniti ga.

Predpostavka ispravnog djelovanja pokretača je prije svega dobro stanje izvora električne energije – akumulatora. Zato najprije provjerimo da li nije akumulator ispražnjen ili oštečen.

Kada nakon te kontrole ne pronađemo uzrok , počnemo kontrolirati električni krug. Osobitu pažnju poklanjamo kontroli spojeva , nisu li prekinuti ili pak nisu li priključnice slabo pritegnute. Nepritegnuta priključnica povisi prijelazni otpor , što pri prolazu tako jake struje pokretačem može značiti veliki pad napona. Prilikom kontrole ispitujemo i stanja izolacije električnih vodiča. Oštečena izolacija može biti uzrokom spoja vodiča sa karoserijom – dakle kratkog spoja.

NAČINI UKLJUČIVANJA POKRETAČA

Iz mnoštvo različitih vrsti koje se proizvode tijekom razvitka električnih pokretača , ponajviše se primjenjuju ovi:

Zahvat vretenke silom inercije ( tip Bendix )

S pomičnom vretenkom

S izbačenom kotvom

a)

Pokretači tipa Bendix spadali su pred nekoliko godina među najraširenije vrste.

Njihova največa prednost pred drugim tipovima bila je jednostavnost i mali proizvodni troškovi. U tom osnovnom izvođenju imali su i nekoliko loših strana kao:

češće su im se lomili zubi

često su se lomile prigušne opruge

dolazilo je do iskakanja iz zahvata

Postupnim pažljivim konstrukcijama uklanjanjem nekih nedostataka gubili su svoju največu prednost – jednostavnost.

Zato su se postupno nadomjestili drugim vrstama.

Radi ubacivanja vretenke 3 u zahvat primjenjuje se internost vretenke. Vretenka se giba po zavojitom žljebu 2 osovine pokretača 1 u granicama dvaju graničnika, do zahvata.

Prigušenje udarca pri ubacivanju postiže se tako što izžljebljeni dio po kojem se vretenka giba je zakretno nasađen na osovinu , asila se s osovine prenosi oprugom 5.

Nakon ukapčanja motora pokretača vretenka se ne vrti tako brzo kao kotva , no giba se pomalo po narezukučišta ozubljenog vijenca zamašnjaka, giba se sve do graničnika , a pokretač se počne vrtjetis pomoču motora. Ako zubac vretenke udari na zubac zamašnjaka i ne dođe odmah u zahvat zakrene se oprugom 5 i uskoči u zahvat.

Da kotvu ( koja za vrijeme procesa okapčanja vretenke u zahvat dobiva dostatnu brzinu ) u trenutku zahvata ne optereti velikim udarcima, pokretač ima oprugu ili kliznu spojku koja te udarce ublažuje.

Nakon zaleta motora vretenka motora pogonjena zamašnjakom dobiva veču brzinu od brzine kotve , pa pretekne kotvu , priđe u zahvat s vijencom zamašnjaka i pristigne sve domirnog doticaja kučišta.

b)

Pokretači s pomičnom vretenkom danas spadaju među najprimjenjivanije. Prema sili koja potiskuje vretenku u zahvat dijelimo ih na:

pokretače s mehaničkim potiskivanjem vretenke

pokretače s elektromagnetskim potiskivanjem vretenke

Danas se isključivo primjenjuju pokretači sa elektromagnetskim uklapanjem.

1) Kod ove vrste vretenka 1 je smještena pomično na žljebastoj osovini. Do uklapanja se pomiče polugom

2 kojom se ukapča iz kabine vozača tasterom ili pedalom. Nakon uklapanja vretenku zahvat istodobno se polugom spoji električni most 3 , koji zatvori električni krug između pokretača i akumulatora.

Struja iz akumulatora nakon toga zavrti motor pokretača koji počne brzinom vrtnje pokretati motor vozila.

Kod uklapanja se zub vretenke ne treba ukopčati u raspor , več u ozubljenje zamašnjaka. U takvom slučaju se pritisne uklopna opruga 4 a s time se istodobno omoguči da uklopna poluga dođe u krajnji položaj i zatvori električni krug. Pokretač se zatim zakrene vretenkom , a opruga ga pomakne u prvi raspor između zubi zamašnjaka.

Kada motor počne raditi , oslobodimo uklopnu polugu , opruga pomakne vretenku iz zahvata i vrati je u osnovni položaj. Na taj se način odspajaju kontakti električnog mosta, električni krug je prekinut i pokretač se zaustavi.

Cijela konstrukcija je ista kao u prethodnom slučaju , osim elektromagneta, koji svojom silom djeluje na uklopnu polugu umjesto ljudske sile.

Cijeli pogled na taj tip prikazan je slikom 6.11

A njen presjek je na slici 6.12.

Dok čemo prema slici 6.13. objasniti djelovanje ovog pokretača:

Ukapčanjem sklopke 1 počne namotom elektromagneta 2 prolaziti električna struja , a kao posljedica se utjecajem elektromagnetskog polja jezgra namota 3 povlači unutra a uklopna poluga 4 uklopi vretenku 5 u zahvat.

Ako pri uklapanju zubac vretenke udari na zubac zamašnjaka , vretenka se spoji u zahvat s pomoču uklopne opruge potpuno točne – precizne tako kao pri pokretanju sa mehaničkim uklapanjem vretenke .

Na kraju pomaka spoji jezgra elektromagneta električni most 6 , čime se zatvori glavni električni krug i motor započinje okretati vretenku.

Pokretač vrti motor dok ne oslobodimo sklopku. Oslobađanjem sklopke prestane prolaziti struja kroz zavojnicu elektro magneta , jezgra se oslobodi i pritiskom opruge se vretenka vrati u osnovni položaj.

c)

Pri ovom tipu pokretača vretenka je spojena s kotvom pokretača najčešče lamelnom slobodnom spojkom. Vretenka se pomiče u zahvat aksijalnim pomakom cijelog rotora. U početnom položaju rotor se s obzirom na os polnih nastavaka PN ekscentrički pomiče povratnom oprugom VP.

Kod uklapanja sklopke V zatvara se električni krug elektromagnetske sklopke. Jezgra J se uvlači magnetskim poljem u namot i zatvara daljnjim kontaktom mosta M električni krug pomočnog uzbudnog namota BV .

Kotva K se polagano počinje zakretati a istodobno magnetsko polje uvuče rotor u os polnih nastavaka. Tim pomakom se istodobno vretenka P uklopi u zahvat s vjencom zamašnjaka Z.

PROVJERA ISPRAVNOSTI POKRETAČA POMOĆU

SVIJETLA NA VOZILU

Ako pokretač uopšte ne pokreče motor vozila, treba upaliti svijetla na vozilu i ponovno pokušati upaliti motor elektropokretačem.

Mogu nastupiti pet slučaja, koji su navedeni , a uz njih i i moguči uzroci i načini uklanjanja..

Motor se ne pokreče, svjetla ne svijetle

ŠTO OPAŽAMO

MOGUČI UZROCI

ŠTO TREBA URADITI

Motor se ne pokreče, svijetla ne svjetle

Ispražnjen akumulator

Prekid u spoju

Napuniti ili zamijeniti akumulator

Očistiti i pritegnuti spojeve (zamijeniti provodnik)

Motor se ne pokreče, svjetla se gase

Slabi spojevi (vjerojatno na akumulatoru)

Očistiti spojeve i pritegnuti ih

Motor se ne pokreče, svijetla škilje

Uključivač pokretača se ne uključuje

Preveliki otpor ili prekid u pokretaču

Oprati zupce ili zamijeniti oštečene dijelove

Očistiti kolektor,zamijeniti četkice,pritegnuti spojeve

Motor se ne pokreče, svijetla svijetle slabo

Neispravnost u motoru

Ispražnjen akumulator

Veoma niska temperatura

Zupčanik uključivača je zaglavljen

Oštečeni ležaj osovine ili kratak spoj u elektropokretaču

Tražiti uzroke u motoru vozila

Provijeriti,napuniti ili zamijeniti akumulator

Akumulator mora biti potpuno pun

Osloboditi ga

Dovesti elektropokretač u ispravnost

Motor se ne pokreče, svijetla svijetle jako

Prekid u prekidaču pokretača

Prekid u elektropokretaču

Prekid u spoju komande pokretača

Provijeriti kontakte i spojeve prekidača

Provijeriti kolektor,četkice i spojeve

Provijeriti solenoid,relej i prekidač,spojeve.

KAKAV JE ODNOS IZMEĐU SNAGE POKRETAČA I

KAPACITETA AKUMULATORA

Kapacitet akumulatora ne mora odgovarati snazi pokretača

Snaga pokretača ne zavisi od kapaciteta akumulatora

Kapacitet akumulatora mora odgovarati snazi pokretača

Dobro odabran akumulator je jedan od osnovnih uvijeta elektropokretača.

Pri pokretanju zanimaju nas prije svega dva svojstva akumulatora , a to su :

unutrašnji otpor

maksimalna struja koju akumulator izdrži bez oštečenja

Pri odabiru veličine kapaciteta i napona akumulatora moramo poštovati norme.

Prema njima za različite nazivne snage preporučuje se veličina kapaciteta akumulatora prema tablici :

Snaga pokretača

( kW ) Napon akumulatora

( V ) Kapacitet akumulatora

( Ah )

0,3

6

60 do 90

0,6

12

45 do 60

0,75

12

60 do 75

1,3

12

75 do 105

1,85

12

75 do 150

3,00

12

150 do 210

3,00

24

75 do 150

4,4

24

105 do 210

11,0

24

350

ODRŽAVANJE ELEKTROPOKRETAČA

Kad god se nešto radi na instalaciji pokretača ili na zamajcu , treba isključiti akumulator , skidanjem sa njega jednog priključka provodnika.

Pokretač ne zahtijeva mnogo brige oko održavanja. Dovoljno je jedanput mjesečno kapnuti nekoliko kapi ulja na ležajeve ( ne previše da se komutator – kolektor ne zaprlja uljem ).

S vremenom treba provijeriti da li je pričvrščenje pokretača dobro osigurano , te provijeriti sve spojeve provodnike na akumulatoru .

Treba paziti da se vrhovi zubaca pogonskog zupčanika pokretača ne nabijaju do dna među zupce zamajca , već da imaju prostora do 2 mm.

Ovo je potrebno zbog toga da u slučaju neparalelnostiosi ne dođe do krivljenja osovine kotve , oštečenja ležaja ili loma zubaca.

Kad je pokretač u nepogonskom stanju njegov pogonski zupčanik treba biti udaljen od krune zamajca 4-5 mm. ( Ovo ne važi za pokretače s klizečom kotvom kod lakih vozila, u kojem slučaju ovaj razmak može biti manji ).

Zupce ( pogonskog zopčanika i zamajca ) s vremenom treba oprati četkicom i benzinom te poslije namazatiuljem.Četkice trebaju glatko kliziti u svojim utorima.

Za vrijeme pokretanja preporučljivo je ( naročito zimi ) pritisnuti kvačilo. Na taj način pokretaču olakšavamo time što nemora stavljati u pokret i zupčanike mjenjačke kutije.

Ako motor ne krene poslije prvog pokušaja pokretanja , sa drugim pokušajem treba pričekati dok se pokretač sasvim ne umiri. Ovo je neophodno i zbog samog akumulatora.

NEISPRAVNOSTI NA ELEKTROPOKRETAČU

Ako motor ne krene pri uključivanju elektropokretača , treba provjeriti da li se osovina kotve obrće ili ne.

Ako se osovina kotve ne obrće , onda neispravnost može biti u akumulatoru ( ispražnjen ili oštečen ). Kvar se otklanja zamijenom akumulatora ili punjenjem.

Iste posljedice mogu imati oksidirani ili nagriženi priključci na pokretaču , četkicama , kontaktu , itd. Ili labavi spojevi. Potrebno ih je očistiti , namazati i pritegnuti.

Ako se pogonski zupčanik zaglavljuje među zupce zamajca , to znači da pokretač nije dobro postavljen , osovina kotve iskrivljena ili su zubi istrošeni.

Da bi se zaglavljeni zupčanik vratio na svoje mjesto , može se nekad postupiti na sljedeči način ;

Prekinuti paljenje , postaviti mjenjač u brzinu , otpustiti ručnu kočnicu i gurati pomalo vozilo naprijed.

Vozilo na taj način pokrene zupčanike i najčešče se pogonski zupčanik oslobodi. Ovo treba obavljati bez grubosti i sa velikom pažnjom.

Ako se poslije završenog pokretanja pogonski zupčanik ne vrati automatski na svoje mjesto ( opaža se po jakom zujanju ) znak je da su kosi navoji jako zaprljani , te ih treba oprati i namazati.

Ako se na pokretaču sa serijskim poezanim magnetskim polovima prekine žica namotaja , pokretač uopšte na radi. Ako je namotaj u kratkom spoju , onda daje manju snagu.Ako se na pokretaču sa paralelnim povezanim magnetskim polovima prekine žica jednog namotaja , onda starter daje manju snagu ( druga polovica radi ).

ZAKLJUČAK

Ova tema mi se svidjela zbog toga što sam imao priliku upoznati dio automobilske elektronike , tj. nešto što nisam imao prilike upoznati u ove 4 godine mog školovanja. Pošto je elektropkretač važan dio elektronike u automobila , bez kojega automobil nebi mogao biti pokrenut , smatram ovu temu zanimljivom.

LITERATURA

Dušan Lučić - Električni uređaji na motornim vozilima

Tehnička enciklopedija

Belošević – Michalin - Automobilska elektrotehnika