Основные критерии выбора, какой трансформатор нужен для пускового устройства АКБ

Если автомобиль все время в эксплуатации, то его аккумулятор заряжен. Но при длительном простое из-за саморазряда напряжение на АКБ падает ниже уровня необходимого для запуска.

Еще одной причиной пониженного тока аккумулятора является мороз. В холодном аккумуляторе повышенное сопротивление электролита и замедленные химические реакции, в результате которых батарея вырабатывает электрическое напряжение. Кроме того, холодный двигатель стартеру труднее провернуть из-за загустевшей смазки.

В этих ситуациях необходимо подать на стартер дополнительное питание. Чтобы сделать такой аппарат самостоятельно необходимо знать, какой трансформатор нужен для пускового устройства АКБ.

Пусковые и зарядные устройства

Для запуска автомобиля и зарядки АКБ используются различные приспособления:

• Зарядные. Имеют мощность до 150Вт, более сложную схему и возможность регулировки выходного тока и напряжения.
• Пусковые. Мощность таких аппаратов более 1,5кВт при выходном напряжении 12В, конструкция не предусматривает регулировок выходных параметров.
• Пуско-зарядные. Фактически это аппараты для зарядки, только большой мощности.

Выходные параметры пускового устройства

Ток, потребляемый стартером легкового автомобиля во время вращения коленвала, зависит от марки машины и составляет 80-100А при напряжении 12В. Однако для того, чтобы привести его в движение, стартер кратковременно потребляет ток до 200А. Поэтому в ремонтных мастерских используются для запуска двигателей легковых автомобилей устройства мощностью Р=12Вх200А=2400Вт. Необходимые параметры для пуска грузовых машин зависят от конкретной модели автомобиля.

В домашних условиях аппарат подключается параллельно АКБ. Мощность его достаточно выбрать 1500 Вт при токе 125А и определяется тем, какую мощность имеет трансформатор пуско-зарядного устройства. Схема намотки может быть простой или со средней точкой.

Информация! Некоторые магазинные аппараты имеют мощность всего 700Вт и ток 60А.

Устройство пусковой установки

Пусковая аппаратура состоит из трех частей:

• понижающий трансформатор 220/12В;
• диодный мост;
• соединительные кабеля с клеммами.

Совет! Для подключения аппарата к АКБ допускается применение проводов “прикуривателя”.

Изготовление понижающего трансформатора

Самой сложной в изготовлении частью этого аппарата является трансформатор для пуско-зарядного устройства. Наибольшее распространение получили самодельные схемы пуско-зарядных на трансформаторе 1500 ватт.

Конструкция трансформатора

В качестве него используется любой трансформатор с сечением магнитопровода не менее 36мм². Этого достаточно для мощности аппарата в 1,5 кВт.

Первичная обмотка трансформатора для пускового устройства используется готовая, если она рассчитана на напряжение 220 В или мотается заново, медным проводом сечением 1,5-2мм². При ее отсутствии необходимое число витков определяется по таблицам или при помощи онлайн-калькуляторов.

Вторичная обмотка удаляется и мотается заново нужная, медной шиной. Ее сечение зависит от используемой схемы выпрямления:

• в обычной, с четырьмя диодами – 20 мм²;
• в схеме из двух диодов и двух катушек со средней точкой 10 мм².

При выборе алюминиевых намоточных проводов их сечение увеличивается вдвое.

Важно! Если взять магнитопровод большего сечения, то это увеличит мощность аппарата, но приведет к пропорциональному увеличению сечения обмоточных проводов и уменьшению количества витков в катушках.

Расчет вторичной обмотки

Для намотки вторичной обмотки пускового трансформатора для автомобиля своими руками необходимо определить количество витков. Оно зависит от числа витков в первичной обмотке Nперв. Если оно известно, то необходимое количество определяется по формуле Nвтор=(Nперв/220)*12. При неизвестных параметрах число витков определяется опытным путем:

• намотать временную вторичную катушку проводом любого сечения из 10 витков;
• измерить выходное напряжение;
• определить необходимое количество витков для вторичной обмотки Nвтор=(Nврем/Uврем)*12;
• удалить временную обмотку и намотать постоянную проводом или шиной необходимого сечения.

Совет! Для упрощения работы можно намотать несколько лишних витков, а после сборки аппарата и измерения выходного напряжения их отмотать.

Схема с двумя диодами

Классическая схема выпрямления однофазного напряжения состоит из четырех диодов. Но в некоторых случаях при отсутствии нужного количества диодов или провода необходимого сечения применяют схему, в которой два диода:

• используются две одинаковых обмотки, включенных согласно – конец первой подключается к началу второй;
• к началу первой катушки и концу второй подключаются включенные встречно-последовательно диоды, обычно установленные на общем радиаторе;
• постоянное напряжение снимается с мест соединения диодов и соединения обмоток.

Эта схема применима также при наличии двух одинаковых аппаратов 220/12 мощностью от 700Вт. Такое пусковое зарядное из двух трансформаторов в работе не отличается от обычного аппарата.

Пусковой аппарат из сварочного

Трансформатор для пуско-зарядного устройства своими руками можно сделать также из катушечного сварочника – определить необходимое число витков и намотать дополнительную катушку. Диоды допускается использовать уже установленные, но для пуска автомобиля они переключаются на пусковую обмотку перемычками или перекидным рубильником.

Диоды и соединительные кабеля

Кроме трансформатора, в устройстве используются диоды, выпрямляющие переменное напряжение, и кабеля, по которым к аппарату поступает переменное напряжение 220В и к автомобилю постоянное 12В.

Устройство выпрямителя

В выпрямителе используются диоды с номинальным напряжением от 25В. Это связано с тем, что 12В – это действующее значение напряжения на клеммах вторичной обмотки. Максимальное значение в √3 выше и составляет больше 20В.

Номинальный ток диодов нужен не меньше, чем 1/2 тока устройства. Это связано с тем, что через каждый из диодов проходит только одна полуволна переменного напряжения, а вторая идет через другой диод. В пусковых агрегатах мощностью 1500 Ватт ток диодов составляет от 60А. Таких не существует, поэтому берутся более мощные элементы 100А. Для лучшего охлаждения они устанавливаются на радиаторах.

Информация! Некоторые автомобилисты для лучшего охлаждения устанавливают аппарат без корпуса. При его наличии делается перфорация для циркуляции воздуха.

Соединительные кабеля

Питание 220В подается по трехжильному кабелю, например, ПВС 3*1. Ток при запуске составляет 7-10А, поэтому этого сечения провода достаточно, третья жила необходима для заземления металлических частей. Подключать его допускается при помощи обычной вилки и розетки.

Питание к машине подается двумя проводами или двухжильным кабелем с клеммами ПВС 2*16. При использовании проводов от “прикуривателя” на корпусе аппарата устанавливаются клеммы от старого аккумулятора.

Знание того, как сделать пусковое для машины из трансформатора избавит от необходимости приобретать дорогое магазинное устройство.

Конструкция, принцип работы и выбор трансформаторного зарядного устройства

Аккумулятор является электрическим прибором, требующим периодической подзарядки. Используется зарядное устройство трансформаторное или импульсное. При выборе необходимо учесть, для чего батарея используется, какое напряжение и ток. Важен так же производитель и стоимость.

Конструкция и принцип работы

Зарядное оборудование только заряжает аккумулятор от бытовой электросети, зарядно-пусковое может запустить двигатель при разряженной батарее.

Подзарядка может проводиться:

• от постоянного напряжения;
• от постоянного тока;
• комбинированно.

У трансформаторного зарядного два главных элемента:

На входе устанавливается предохранитель и выключатель, после трансформатора – диод, стабилитроны и резисторы.

На вход поступает ток 220 В, из трансформатора на диод передается переменное напряжение. Предназначение стабилитронов и резисторов – превратить его в постоянное 14,5 В. В процессе подзарядки сопротивление батареи растет, напряжение постепенно уменьшается, ток опускается до нуля. В этот момент зарядка заканчивается.

Для того, чтобы аккумулятор снова заработал, необходимо зарядить его на 10% от емкости. Параметры устанавливаются регуляторами, размещенными на корпусе. Процесс длится не более суток.

Если зарядное устройство комбинированное, батарея на начальном этапе заряжается от тока, потом – от напряжения. Это позволяет исключить возможность перегрева электролита.

Преимущества и недостатки

Трансформаторные зарядчики традиционные, поэтому привычные, хотя не очень удобные.

К преимуществам пользователи относят:

• простоту конструкции;
• надежность работы и редкость поломок;
• обеспечение стабильного питания при заданном напряжении;
• наличие защиты от короткого замыкания;
• доступность запчастей;
• простоту ремонта;
• возможность восстановить самую старую батарею;
• низкую стоимость.

• большие размеры и вес (параметры зависят от мощности);
• необходимость в замере заряда перед подзарядкой;
• необходимость следить за процессом зарядки и периодически (через 30-40 минут) измерять силу электротока.

Без присмотра может замкнуть клеммы, существует вероятность испарения электролита.

Достоинств больше, чем недостатков, поэтому зарядные приборы этого типа востребованы.

Импульсный зарядчик – особенности конструкции и преимущества

Основное отличие импульсных зарядных устройств от трансформаторных – осуществление подзарядки импульсами.

К достоинствам относят:

• небольшой вес и размеры;
• полную автоматизацию процесса;
• высококачественную систему защиты;
• наличие контроля за перегревом;
• подсказки на дисплее, минимизирующие риски;
• наличие нескольких режимов.

Недостаток один – сравнительно высокая стоимость при покупке и ремонте.

Если аккумулятор необслуживаемый, более безопасно для подзарядки использовать импульсное оборудование, не оказывающее отрицательного воздействия на электроды.

Какое зарядное устройство лучше, импульсное или трансформаторное, каждый решает сам, исходя из конкретной ситуации.

Критерии выбора

Первое, что нужно определить – мощность аккумулятора. Чаще всего это 12 В, источники питания на 6 В используются на моторных лодках и старых мотоциклах.

Переключателем с 6 В на 12 В или с 12 в на 24 В оснащен практически каждый зарядчик (хотя встречаются устройства только на 12 В). Самыми универсальными считаются приборы на 24 В, используемые как для легковых, так для грузовых автомобилей (фур, тягачей), карьерной и сельскохозяйственной техники. В таких аккумуляторах 2 батареи по 12 В, но зарядчик 24-вольтовый, чтобы экономилось время.

Существую зарядчики на 6, 12 и 24 В для подзарядки любых аккумуляторов.

Чтобы определиться с типом зарядного устройства, необходимо выяснить вид источника питания. Он может быть залитый или сухозаряженный, кислотный (WET или AGM – с абсорбированным электролитом) или гелевый (GEL или MF). Для каждого вида свой режим подзарядки. Исключение – WET батареи, которые можно зарядить любым устройством. Для GEL или MF выпускаются специальные зарядчики.

Следующий показатель – емкость аккумулятора, которая измеряется в ампер/часах. Емкость зарядчика не может быть меньше емкости батареи. Но лучше выбрать прибор с запасом, чтобы не менять его при покупке другого аккумулятора. Третий показатель – ток, выбирается вычислением 10% от емкости батареи.

Аккумулятор не зарядится хорошо, если ток превышает норму.

Те, кто согласны мерить плотность электролита, определять процент разрядки, следить за процессом, покупают трансформаторные зарядчики.

Подобное решение влечет за собой некоторые неудобства:

• при подзарядке с постоянным значением напряжения аккумулятор может полностью не зарядиться из-за слишком большого падения тока в конце;
• при фиксированном значении тока существует вероятность, что электролит закипит;
• для определения конца подзарядки используется шкала или таймер, поэтому вероятность ошибиться достаточно высокая.

Импульсные приборы более удобные. Сначала батарея заряжается от постоянного тока, в конце процесса – от постоянного напряжения. Пользователю нужно только подключить прибор к розетке. Величину электротока и время отключения определяет встроенный контроллер, все данные выводятся на дисплей.

Существуют импульсные приборы с функцией восстановления (десульфатации), с температурной компенсацией (для зимы). Самые современные модели оснащаются функцией сохранения настроек. При повторной подзарядке одной и той же батареи используются прежние параметры, что позволяет сэкономить время.

Что покупать, импульсное или трансформаторное зарядное устройство, каждый определяет, исходя из собственных предпочтений и финансовых возможностей. Те, кто давно пользуются трансформаторными приборами, обращают мало внимания на вес и габариты, давно привыкли контролировать процесс. Для желающих иметь крутое и современное оборудование подойдет импульсное зарядное устройство, позволяющее во время процесса заниматься другими делами.