Вопрос

Пусковой ток двигателя постоянного тока — предохранитель?

В моей лодке установлен стартер мощностью 2,2 кВт. На прошлой неделе стартер замкнул и расплавил один из наконечников кабеля. Стартер подключен напрямую к аккумулятору без предохранителя, поэтому теперь я хочу предотвратить повторение подобной ситуации.



Я заменил проводку (площадь сечения 50 мм², длина ~1,5 м) и стартер, но хочу установить предохранитель для стартера. Стартер рассчитан на 2,2 кВт и работает от 12 В постоянного тока. Как рассчитать пусковой ток и какой предохранитель нужно установить?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/39575/startup-current-dc-motor-fuse

6 Комментариев

  1. Чтобы дать разумную рекомендацию, нам нужно кое-что знать о двигателе, который обслуживает стартер. Стартер дизельного двигателя в холодный день потребляет большой ток — я не удивлюсь, если увижу, что стартер двухлитрового дизельного двигателя потребляет более 300 ампер при запуске холодного двигателя. Заглохший двигатель потребляет значительно больше номинального тока. «Пусковой» ток быстро снижается по мере того, как стартер набирает обороты (или остаётся высоким, если двигатель трудно провернуть).



    Из-за большой силы тока в цепях стартера они часто не защищены предохранителями. Если вы всё же решите установить предохранитель, то лучше всего использовать предохранитель с замедленным срабатыванием, рассчитанный на меньшую из двух величин: допустимый ток для провода или пусковой ток аккумулятора. Предохранитель с замедленным срабатыванием позволит току на короткое время значительно превысить допустимую для провода силу, но сработает при более низком токе, если нагрузка не исчезнет. Вот кривая для предохранителя типа ANL с сайта Blue Sea Systems. ANL — это предохранитель с защитой от возгорания (до 500 А), который можно использовать на судне с бензиновым двигателем (и, конечно, с дизельным двигателем тоже).



    Кривая срабатывания предохранителя ANL



    Разумное время срабатывания, скорее всего, будет находиться в пределах кривой, на которой предохранитель рассчитан на срабатывание при нагрузке от 125 % до 150 % от номинальной (например, от 375 до 450 А для предохранителя на 300 А).



    Сам предохранитель выглядит так:



    Предохранитель ANL



    и помещается в контейнер, который выглядит примерно так:



    введите описание изображения здесь


  1. Это довольно толстый провод. Обычно в автомобильной промышленности используется плавкая вставка, которая на 4 позиции меньше по размеру, чем сам провод, то есть примерно 4-го калибра, и, возможно, рассчитана на 150 А, но, конечно, более высокие токи могут выдерживаться в течение короткого времени.



    Вы можете измерить пусковой ток, если подадите на двигатель несколько ампер от лабораторного источника питания и измерите падение напряжения по методу Кельвина (четырёхпроводная схема) с помощью мультиметра в диапазоне мВ. Если стартер автомобильный, с соленоидом на двигателе, вам нужно будет найти способ привести его в действие. Также измерьте напряжение аккумулятора во время запуска, желательно с помощью осциллографа. Или используйте зажимные датчики Холла с осциллографом для прямого измерения. Помимо общего рейтинга, должны быть указаны данные о том, как быстро сработает данное защитное устройство при определенной перегрузке.



    На лодке у вас может возникнуть дополнительная проблема: пары бензина/дизельного топлива могут накапливаться, а искрение из-за неплотного прилегания предохранителя или перегорания контактов может привести к дополнительным и весьма нежелательным последствиям. Возможно, вам стоит поискать устройство, специально предназначенное для использования на море.


  1. @sure, номинал предохранителя всегда может быть ниже номинала кабеля, а использование медленного предохранителя допускает временную перегрузку при запуске
  1. Я нашёл несколько таблиц, в которых для проводки сечением 50 мм² рекомендуется предохранитель на 300–325 А. Будет ли достаточно предохранителя на 300 А для стартера на 183,33 А (2,2 кВт при 12 В), если учесть пусковой ток?
  1. Я слышал о том, что в цепи стартера можно использовать плавкую перемычку, но не предохранитель.
  1. Предохранители предназначены для защиты кабелей от расплавления/возгорания, поэтому они рассчитаны на максимальный безопасный ток, который определяет, какой предохранитель нужно установить. В интернете можно найти множество таблиц с такими данными.



    Хотя вы хотите установить предохранитель с замедленным срабатыванием, чтобы компенсировать пусковой ток, вам не нужно подбирать предохранитель по току двигателя, поэтому его измерение не имеет особого смысла, так как у вас уже есть кабель.



    Правильным решением будет проверить силу тока, добавить запас прочности, использовать провод, рассчитанный на эту силу тока, а затем установить предохранитель на максимальную силу тока в проводе. Силу тока для двигателя обычно можно найти в техническом описании/документации, а иногда даже на этикетке.


Вы уже ответили на этот вопрос