Вопрос

Использование провода Андерсона для запуска двигателя

Поэтому я хочу купить пусковое устройство «Андерсон» и установить его в своей машине на случай, если мне понадобится кого-то «подтолкнуть». На некоторых из них указано, что они рассчитаны на 300 ампер, а на некоторых — на 50. Путаница возникает из-за того, что такие устройства есть в эвакуаторах. Если для легковых и грузовых автомобилей требуется от 600 до 1000 ампер, почему пусковое устройство «Андерсон» не выходит из строя?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/40824/using-an-anderson-plug-to-jump-start-a-vehicle

19 Комментариев

  1. В вашем случае я использую обычные силовые кабели PowerPoles на 45 А. Силовые кабели PowerPoles не перегорают по трём причинам:




    1. Когда вы изначально соединяете аккумуляторы двух автомобилей, вы создаёте параллельное соединение между двумя машинами, и «мёртвый» аккумулятор начинает заряжаться сразу же, потому что два аккумулятора стремятся выровнять своё напряжение. То есть ток течёт от аккумулятора с более высоким напряжением (или от генератора работающего автомобиля, или от обоих) к аккумулятору с более низким напряжением. Чем дольше вы оставляете два аккумулятора соединёнными параллельно перед запуском двигателя «мёртвого» автомобиля, тем сильнее будет эффект выравнивания. В зависимости от сопротивления сила тока на начальном этапе может быть большой — возможно, даже опасной, если вы не знаете, какие батареи используются и какое напряжение на них подается, — но сила тока быстро уменьшится, когда два напряжения сравняются и разница между ними составит 0 вольт или напряжение будет недостаточным для преодоления внутреннего сопротивления.

    2. Когда вы заводите «мёртвый» автомобиль, обе батареи обоих автомобилей подают ток на электростартер. То есть ток будет потреблять как ранее разряженная батарея, так и питание, подаваемое на неё через Powerpole. См. пункт (1) выше, где показано, что «мёртвую» батарею можно значительно оживить с помощью эффекта выравнивания. Таким образом, ток, проходящий через Powerpole, фактически распределяется между ожившей батареей и Powerpole, что снижает ток, проходящий через Powerpole.

    3. Хотя сила тока при запуске двигателя может достигать 80–200 А, она сохраняется всего около 1 секунды. Многие разъёмы рассчитаны на кратковременную подачу гораздо более высокого тока.



    Неформальные данные: я уже много лет использую эту систему PowerPole на своих автомобилях, а также для запуска двигателей автомобилей друзей и коллег (см. описание аккумулятора LiFePO4 ниже). Она ни разу не подвела при запуске двигателя автомобиля с разряженным аккумулятором. Разъемы PowerPole и проводка не изнашиваются и не нагреваются после успешного запуска. На самом деле в двух моих автомобилях постоянно установлены PowerPole для запуска двигателя и зарядки от розетки. PowerPoles подключаются напрямую к основной клемме автомобильного аккумулятора с помощью обжимных и паяных кольцевых клеммных кабелей. Провода надежно закреплены в моторном отсеке, а один более длинный провод выведен в область передней решетки, где я могу заряжать автомобиль от сети, не открывая капот.



    Дополнительное преимущество использования быстроразъёмного соединения, такого как PowerPole, на транспортном средстве: я всегда держу в бардачке каждого своего автомобиля перезаряжаемый аккумулятор HobbyKing Zippy на 4 элемента по 4200 мАч LiFePO4 стоимостью 45 долларов. Конечно же, у этого LiFePO4 есть провод Powerpole на 45 А! Четырёхэлементный аккумулятор LiFePO4 имеет номинальное напряжение 13,2 В и значительную выходную мощность 30C. Этот аккумулятор я использую для запуска других автомобилей и своего собственного от разряженного аккумулятора. Мне ещё ни разу не приходилось подключать аккумулятор от одного автомобиля к другому, но это возможно благодаря проводам Powerpole, которые я установил в моторном отсеке, как описано выше. Большинство людей были поражены тем, что этот маленький аккумулятор (который легко помещается в бардачок) с небольшим разъёмом может запустить огромный двигатель. Но объяснение этому можно найти в трёх приведённых выше причинах. Когда я запускаю двигатель чужого автомобиля, у меня есть запасной зажим типа «крокодил» с коротким кабелем 16-го калибра, который заканчивается разъёмами Anderson для подключения к аккумулятору LiFePO4. Конечно, в случае с моими автомобилями я могу обойтись без зажимов типа «крокодил» и подключить LiFePO4 напрямую к предустановленным проводам Anderson PowerPole (см. выше). Я никогда не выхожу из дома без этого аккумулятора LiFePO4.



    Чтобы подкрепить объяснение (1) выше, скажу, что иногда разряженный аккумулятор настолько сильно разряжен, что при первом подключении двигатель не запускается. В таком случае я оставляю свой LiFePO4-аккумулятор подключённым к разряженному аккумулятору ещё на минуту или две, чтобы усилить эффект выравнивания. До тех пор, пока разряженный аккумулятор не получит достаточно заряда для успешного запуска двигателя при второй попытке.



    Предыстория: Я активно использую разъёмы Anderson Poles в таких хобби, как радиоуправляемые модели и электровелосипеды, что делает их очень удобными для использования в моих транспортных средствах. За эти годы я обжал более 100 разъёмов Anderson PowerPole для личного использования! Гермафродитный разъём PowerPole, многоразовый корпус и обжимное соединение — очень полезные функции во многих сферах применения, несмотря на то, что они немного уступают другим разъёмам аналогичного размера по допустимому току. Я расплавил несколько разъёмов PowerPole при более низких значениях силы тока, чем указано в их характеристиках, в различных ситуациях.


  1. В эвакуаторах используются разъёмы серии Anderson SB, как правило, более крупные SB350, серого цвета, рассчитанные на 12 В постоянного тока. Посмотрите номинальные значения силы тока для этого монстра. Обратите внимание на указанную силу тока для подключения в горячем состоянии, так что да, можно подключать его в горячем состоянии.



    Стартер — это двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением, и сила тока при замкнутом роторе довольно велика. Как только стартер начинает вращаться, сила тока значительно снижается, а напряжение повышается, поэтому мощность при запуске не обязательно уменьшается.



    Чтобы развеять заблуждение, скажу, что провод — это не предохранитель, и он вполне может выдержать перегрузку по току, прежде чем разрушится. Сопротивление провода пропорционально его длине. Километр провода 12 AWG не выдержит 1000 ампер, потому что его сопротивление слишком велико. Но у короткого отрезка сопротивление очень близко к нулю. Он быстро (не мгновенно) перегреется, расплавится и сгорит. Поместите его в стеклянную колбу, и он станет предохранителем.


  1. Вилка Anderson справится с силой тока, если её правильно подобрать. Полстер и Хоббс заявили об этом. Я знаю, что вилка Anderson соответствует заявленной силе тока, потому что я много работаю в отделе исследований и разработок компании CHCH, занимающейся проектированием и производством выпрямителей для вилочных погрузчиков.



    Есть одна вещь, на которую следует обратить внимание, — это ОТСОЕДИНЕНИЕ ПРИ РАБОЧЕМ ДВИГАТЕЛЕ. Если вы отсоедините разъем Anderson, когда через него проходит значительный ток, вы получите большую искру. Если вы отсоедините предлагаемый вами разъем Anderson после того, как заведете машину, в разряженный аккумулятор от донорской машины, двигатель которой все еще работает, может поступать ток силой до 50 ампер. Если предлагаемая система будет использоваться людьми, которые знают, что делают, то все в порядке. Когда при отключении под напряжением возникает дуговой разряд, вставить вилку обратно становится очень сложно. (Даже для крупного мужчины, который может поднимать людей из инвалидных колясок.) Когда возникает такой дуговой разряд, приходится разбирать вилку на части и стачивать маленькие расплавленные шарики металла. Возможно, это придётся повторить несколько раз, чтобы вилкой могли пользоваться другие.



    Подводя итог, можно сказать, что разъём Anderson подходит для холодного переключения. Большинство крупных зарядных устройств постоянного тока от известных производителей используют холодное переключение, чтобы не изнашивать разъёмы.


  1. @AndrewMedico это что-то среднее между полной неправдой и тривиальной истиной. Вы не можете передать больше тока, чем позволяют кабели — кабели этого не позволяют ;)
  1. «Вы будете передавать только тот ток и ту силу тока, которые позволяют кабели, и ничего больше». Помимо того, что слова «ток» и «сила тока» здесь лишние, это утверждение в корне неверно и вводит в заблуждение.
  1. Можем ли мы перенести это в The Pitstop. Комментарии не предназначены для долгих обсуждений.
  1. Провод от генератора к аккумулятору может быть тонким, потому что генератор вырабатывает ток ограниченной силы. При использовании одного аккумулятора для зарядки другого сила тока намного больше.
  1. @Hobbes ... Прошу прощения, я действительно перепутал параллельное и последовательное соединение. Позвольте мне отредактировать свой комментарий.
  1. Э-э, нет. Если вы используете вилку на 50 А для подключения работающего автомобиля с исправным аккумулятором к неработающему автомобилю, сила тока будет намного больше 50 А. Кабель также не будет существенно ограничивать силу тока, его сопротивление слишком мало для этого. Слишком тонкие соединительные кабели будут с лёгкостью пропускать сотни ампер, пока изоляция плавится от нагрева.
  1. При прыжке с автомобиля нужно помнить о двух вещах:




    • Во-первых, при «прикуривании» автомобиля провода будут выдавать только ту мощность, на которую они рассчитаны. Если вы правильно подключили провода для «прикуривания» (не перепутали их местами), то будете передавать только ту мощность, на которую рассчитаны провода, и не более того. Именно поэтому мы можем использовать пусковые провода для подачи электричества на разряженный или ослабленный аккумулятор и заставить его работать. Нужно дать ему немного времени, чтобы заряд восстановил аккумулятор и он заработал, потому что, если вы попытаетесь сделать это сразу, в лучшем случае вы услышите щелчки, а в худшем — почти ничего не произойдёт. Кабели большего сечения позволят вам быстрее завести автомобиль с разряженным аккумулятором, потому что они могут сразу передать больше энергии.

    • Во-вторых, вам может не понадобиться полная сила тока, необходимая для запуска автомобиля. Часто аккумулятор разряжается и может выдавать только половину от заявленной мощности, из-за чего автомобиль не заводится. Если для запуска автомобиля требуется 600 А, а аккумулятор выдает только 300 А, то для того, чтобы привести автомобиль в действие, вам понадобится всего 300 А. (Пожалуйста, обратите внимание, что я привожу значения силы тока только в качестве примера).



    В любом случае вы не сможете изменить силу тока, которую обеспечивает вилка Anderson. Если вы хотите установить такую вилку, чтобы помочь другим людям, это не должно стать проблемой.


  1. Компания Anderson предлагает широкий ассортимент разъёмов с различными номинальными значениями силы тока.



    Кроме того, номинальные значения силы тока, как правило, занижены: это стационарные значения. Таким образом, разъем на 50 ампер может выдерживать нагрузку в 50 А в течение всего дня без перегрева. Этот разъем может выдерживать большую нагрузку в течение короткого времени. Аналогичным образом, перемычки часто намного тоньше, чем можно было бы ожидать, поскольку они должны выдерживать нагрузку в 500 А в течение 10 секунд.


  1. Я думаю, что @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 в целом прав, но по неверной причине. Самое высокое сопротивление в дешёвом пусковом кабеле часто приходится на слабые разъёмы на каждом конце. Если сопротивление на каждом конце кабеля составляет всего 0,1 Ом, что вполне вероятно, то вы не получите ток более 60 ампер, даже если замкнёте аккумулятор на землю. Тепло, выделяющееся при подключении, не причиняет особого вреда, поскольку клемма аккумулятора представляет собой массивный кусок металла, который отводит тепло, а изоляция не плавится.
  1. Пусковые провода также могут быть тоньше, потому что они очень короткие, а падение напряжения на таких коротких кабелях менее критично.
  1. Не понимаю, почему этот вопрос пытаются закрыть. Он конкретно касается работы разъёма, используемого в автомобильной промышленности. Мне кажется, это по теме.
  1. Вы спрашивали Андерсона?
  1. Зарядка аккумулятора в другом автомобиле не потребует больших усилий. Вы заметите, что провод, идущий от генератора к аккумулятору в большинстве автомобилей, довольно тонкий. Если аккумулятор не разряжен полностью, то, скорее всего, вам понадобится всего 20 ампер. Если вы дадите ему зарядиться в течение минуты или двух, прежде чем завести автомобиль, и он сразу заведётся, то проблем не возникнет. Если вы попытаетесь подать на кабели ток силой 600 А и двигатель не заведётся сразу, вы расплавите кабели. Лично я сделал свои кабели из провода № 0000, так что мне не о чем беспокоиться.
  1. Когда вы запускаете двигатель с помощью пускового устройства, сила тока ограничивается двумя факторами: остаточным напряжением в разряженном аккумуляторе (если бы аккумулятор был заряжен, ток по кабелю не проходил бы) и сопротивлением стартера и разряженного аккумулятора. Оба устройства имеют очень низкое внутреннее сопротивление, необходимое для работы: стартеру требуется несколько сотен ампер при напряжении всего 12 В, а аккумулятор должен быть способен обеспечить это, чего он не может сделать при высоком внутреннем сопротивлении. Таким образом, при запуске двигателя от внешнего источника вы почти создаёте короткое замыкание.
  1. Как разъём или кабель могут ограничивать силу тока, который они передают? Есть только один способ сделать это: с помощью сопротивления, согласно закону Ома. Сопротивление кабеля невероятно мало, и его недостаточно для обеспечения безопасности кабеля. Я видел, как это происходило: я использовал некачественные соединительные кабели (10 мм2) для запуска автомобиля, а когда отсоединил их, увидел, что с перегретого кабеля капает расплавленная изоляция. В обычных ситуациях для защиты кабеля используется предохранитель, но для запуска двигателя от внешнего источника требуется такая мощность, что предохранитель не справится. Поэтому мы допускаем потенциально опасную ситуацию и смягчаем её последствия с помощью толстых соединительных кабелей.
  1. @Hobbes — На самом деле нет. Если бы это было не так, люди по всему миру поджаривали бы свои жалкие кабели для бустеров 20-го калибра. Они бы расплавились мгновенно. Они обеспечивают столько тока, сколько могут обеспечить. Если вилка Anderson может обеспечить только 50 А, то это всё, что она может обеспечить... ничего больше. Автомобиль может получить от подключения только то, что ему предоставлено. Так работает параллельное соединение. Если бы оно было последовательным, всё было бы совсем по-другому.
Вы уже ответили на этот вопрос