Способ диагностирования стартера

 

Изобретение относится к области диагностирования пусковых систем,. Цель изобретения - повышение достоверности контроля стартеров. В режиме прокручивания коленчатого вала измеряют напряжение на клеммах стартера и ток, потребляемый им, определяют ток торможения и граничное значение области его допустимых значений и сравнивают с эталонным информативным параметром. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 R 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 4

M (л)

Ql (л) 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790450/21 (22) 13.02,90 (46) 30.03.92. Бюл. N. 12 (71) Московский а втомобил ьно-дорожный институт (72) А.И.Фещенко, Л.E.ÊðóêoBcêèé и Г.Е.Карелин. (53) 621,317.799(088.8) (56) Техническая эксплуатация электрооборудования автомобилей в автотранспортных предприятиях. М.: Транспорт, 1976, с, 73.

Патент ФРГ N 2735000, кл. G 01 R 31/06, 1979.

Изобретение относится к технической диагностике и можетбыть использованодля диагностирования стартера непосредственно на объекте, например автомобиле или тракторе.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля стартера.

На фиг.1 представлена относительная скоростная характеристика стартера v(K); на фиг.2 изображен график, поясняющий определение области допустимых значений тока полного торможения для реальных условий диагностирования стартера.

Сущность способа заключается .в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя, измеряют напряжение U на клеммах стартера, ток потребляемый стартером, и частоту ng вращения коленчатого вала двигателя и по результатам измерения определяют диагностический параметр - ток

; полного торможения стартера. Между током полного торможения и измеренными

„„. Ы„„1723537 А1 (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СТАРТЕРА (57) Изобретение относится к области диагностирования пусковых систем. Цель изобретения — повышение достоверности контроля стартеров. В режиме прокручивания коленчатого вала измеряют напряжение на клеммах стартера и ток, потребляемый им, определяют ток торможения и граничное значение области его допустимых значений и сравнивают с эталонным информативным параметром. 2 ил. величинами U, I, пя существует связь, которая определяется следующим образом.

Скоростную характеристику стартера (фиг.1) можно представить в системе относительных единиц, для которой приняты следующие обозначения: относительная частота вращения якоря V— (1) пpm относительный ток (кратность потребляемого тока)

К= —, 1 (2) т где n, — текущие значения частоты вращения якоря и тока стартера;

npm — частота вращения якоря при максимуме электромагнитной мощности стартера; т — ток полного торможения.

Причем для относительной характеристики за единицы приняты ток полного торможения и частота вращения якоря при

1723537 максимуме электромагнитной мощности стартера, Если представить кривую намагничивания стартера в виде уравнения гиперболы, то уравнение относительной скоростной характеристики стартера примет вид (3) где А, — коэффициенты аппроксимации относительной скоростной характеристики стартера.

Отсюда кратность потребляемого тока стартера

4А — v+А — В>

2 В (4) Для конкретного типа стартера связь между частотой вращения якоря при максимуме электромагнитной мощности стартера и суммарным эквивалентным сопротивлением аккумуляторной батареи и цепи питания стартера Кбц выражается линейной зависимостью

npm аВБ ц+ Ь, (5) где а,b — постоянные коэффициенты для конкретного типа стартера.

Коэффициенты а,Ь определяют, используя номинальную и пусковую характеристики стартера, которые приводятся в технических условиях завода-изготовителя стартера.

Выражая суммарное эквивалентное сопротивлении батареи и цепи питания стартера через измеренные в режиме прокручивания коленчатого вала двигателя напряжение U и ток I

UH H— U б.ц =

1 (6) зависимость /5/ записывают в виде

UH — U пр„, =а +b, (7) где UH — номинальное напряжение аккумуляторной батареи, Так как частота вращения якоря стартера связана с частотой прокручивания коленчатого вала двигателя передаточным числом привода n = ngi, то с учетом выражения (7) относительную частоту вращения якоря можно представить следующим образом: (8) а(", )+Ь где — передаточное число привода старте5 ра, Подставляя выражение (8) в уравнение (4), получим выражение для тока полного торможения стартера

28 I

1, и.Л "-т —— (-а- +А — 8) +4А — (а — — -+А — В) а(" )+ь а(—" )+Ь

Ю

Полученное по выражению (9) значение тока полного торможения сравнивают с об15 ластью допустимых значений, граничные значения которой определяются с учетом допустимого разброса падения напряжения на внутреннем сопротивлении стартера

Л Uc1,2 = 2-"I Аащ1,2 + I Rc1,2 (10)

ГДЕ AUc1,2, Л0щ1,2, Rc1,2 — МаКСИМаЛЬНО И минимально допустимые значения соответственно падения напряжения на внутреннем сопротивлении стартера, падения напряжения в щеточно-коллекторном узле и

25 внутреннего сопротивления исправного стартера.

Так как величина тока полного торможения зависит не только от технического состояния стартера, но и от состояния

30 аккумуляторной батареи и электрической цепи питания, то необходимо скорректировать область допустимых значений тока полного торможения с учетом реального состояния батареи и цепи в условиях диаг35 ностирования.

Как видно на фиг,2, область допустимых значений тока полного торможения определяетсяя пересечением вольт-амперной характеристики батареи U(I), приведенной к

40 стартеру с учетом падения напряжения в цепи питания, с зависимостями падения напряжения на внутреннем сопротивлении

СтартЕра A Uc1,2(l), пОСтрОЕнными С учЕтам допустимого разброса параметров исправ45 ного стартера. Вольт-амперная характеристика U(l) может быть построена по двум точкам (0н, О) и (U, I), координаты второй точки являются результатами измерения .напряжения на клеммах стартера и тока, потребляемого стартером, в режиме прокручивания коленчатого вала двигателя, Аналитически граничные значения области допустимых значений тока полного торможения могут быть определены с уче55 том выражения (10) и (б) (н — Л 1-1щ1 2 тдоп1,2

+ Rc1,2

1723537

25

Стартер считают технически исправным, если определяемый по результатам измерения величин U, I и пя в режиме прокручивания вала двигателя с помощью выражения /9/ ток полного торможения лежит в области допустимых значений.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Предварительно для данного типа стартера устанавливают максимально и минимально допустимые значения падения напряжения в щеточно-коллекторном узле и внутреннего сопротивления стартера. Для этого снимают две функциональные зависимости между падением напряжения на внутреннем сопротивлении стартера и током для стартера с максимально допустимым износом щеток и новыми (неизношен ными) щетками, и по этим зависимостям при токе, равном нулю, определяют максимально и минимально допустимые значения падения напряжения в щеточно-коллекторном узле исправного стартера, Максимально и минимально допустимые значения внутреннего сопротивления стартера определяют с учетом заводских допусков на размеры обмоток стартера и удельное сопротивление материала обмоток, Также предварительно определяют значения коэффициентов А,В аппроксимации относительной скоростной характеристики стартера. По данным ТУ завода-изготовителя, используя номинальную и пусковую характеристики конкретного типа стартера, устанавливают числовые значения постоянных а,b, которые являются коэффициентами аппроксимации функциональной зависимости между частотой вращения якоря при максимуме электромагнитной мощности стартера и суммарным эквивалентным сопротивлением батареи и цепи. До диагностирования известными параметрами являются также номинальное напряжение батареи и передаточное число привода стартера.

Диагностирование конкретного типа стартера проводят следующим образом.

Прокручивают коленчатый вал двигателя стартером и в процессе прокручивания измеряют напряжение на клеммах стартера, ток, потребляемый стартером, и частоту вращения коленчатого вала двигателя. По результатам измерения определяют диагностический параметр — ток полного торможения, используя выражение /9/.

Полученное по (9) значение тока полного торможения сравнивают с областью его допустимых значений, граничные значения которой определяют по формуле (11), и по результату сравнения судят о техническом состоянии стартера, Формула изобретения

Способ диагностирования стартера, заключающийся в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя, измеряют напряжение на клеммах стартера, ток, потребляемый стартером, и частоту вращения коленчатого вала двигателя, определяют диагностический параметр и сравнивают его значение с областью допустимых значений, по результату сравнения судят о техническом состоянии стартера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, предварительно для данного типа стартера устанавливают максимально и минимально допустимые значения падения напряжения в щеточно-коллекторном узле и внутреннего сопротивления стартера, в качестве диагностического параметра принимают ток полного торможения, определяемый по формуле где IT — ток полного торможения; U, I, пав измеренные в режиме прокручивания коленчатого вала двигателя соответственно напряжение на клеммах стартера, ток, потребляемый стартером, и частота вращения коленчатого вала двигателя; U — номинальное напряжение аккумуляторной батареи; i— передаточное число привода стартера; А,В— коэффициенты аппроксимации относительной скоростной характеристики стартера; а,b — коэффициенты аппроксимации функциональной зависимости между частотой вращения якоря при максимуме электромагнитной мощности стартера и суммарным эквивалентным сопротивлением батареи и цепи питания, которые определяют по данным, поиводимых в технических условиях завода-изготовителя конкретного типа стартера; а граничные значения области допустимых значений определяют по формуле:

U — Л Ощ12 тдОп1 2 1 1 н

+ Rc1,2 где I .ä0 1,2 — нижнее и верхнее граничные значения области допустимых значений тока полного торможения; Л 0щ1,2, Rc1,2 — максимально и минимально допустимые значения соответственно падения напряжения в щеточно-коллекторном узле и внутреннего сопротивления исправного стВ ртер8.

1723537

300 200 300 фри

500 6оо Voo боо

Составитель А. Фещенко

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М. Кучерявая

Редактор Т, Орловская

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1063 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5