कार स्टार्टर मोटर्स इतना करंट क्यों खींचते हैं?

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मैं समझता हूं कि अधिकांश कार स्टार्टर मोटर्स की शक्ति 0.5kw से 1.5kw के बीच आंकी गई है। इसका मतलब यह नहीं है कि वे 40-120 एम्पों को आकर्षित करने वाले हैं? (500 w / 12 वोल्ट आदि ..)? फिर भी जब वे शुरू करते हैं, तो वे विभाजित होने वाले दूसरे के लिए amps के हंड्रेड ड्रा करते हैं। ऐसा क्यों होता है? क्या उस अवधि के दौरान मोटरों को "ओवरक्लॉक" किया जाता है?

car power starter

— आंद्रेई ग्रिगोर
स्रोत

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"ओवरक्लॉक" शब्द का डीसी मोटर के लिए कोई अर्थ नहीं है। "घड़ी" का अर्थ है एक निश्चित आवृत्ति के साथ एक वैकल्पिक संकेत।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

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मुझे पता है ... यही कारण है कि मैं उद्धरण का उपयोग किया। मैं सिर्फ एक बेहतर शब्द के बारे में नहीं सोच सकता (मैं एक देशी अंग्रेजी वक्ता नहीं हूं), इसलिए मैंने कंप्यूटर सीपीयू के साथ एक समानता के बारे में सोचा।

— आंद्रेई ग्रिगोर

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ओवरड्राइव शब्द दिमाग में आता है, लेकिन मुझे खुद पर यकीन नहीं है।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

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कुछ टिप्पणियों के बाद, मैं अब आपके प्रश्न को समझता हूं कि "रेटेड (निरंतर) मूल्य की तुलना में इलेक्ट्रिक मोटर के लिए शुरुआती चालू काफी अधिक क्यों है?"। मैं आपको बता सकता हूं कि यह प्रत्येक इलेक्ट्रिक मोटर (मेरे ज्ञान का सबसे अच्छा) के लिए सच है। इस शब्द के साथ, यह सवाल Electronics.stackexchange.com पर अधिक उपयुक्त हो सकता है।

— क्वेंटिन

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मैं इस प्रश्न को ऑफ-टॉपिक के रूप में बंद करने के लिए मतदान कर रहा हूं क्योंकि यह Electronics.stackexchange.com पर अधिक उपयुक्त है क्योंकि यह सामान्य रूप से इलेक्ट्रिकल मोटर्स के वर्तमान ड्रॉ के बारे में है।

— लेलियल

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घूमने वाली विधानसभा - क्रैंक, पिस्टन (या रोटर्स), आदि को प्राप्त करने के लिए यह बहुत सारी शक्ति लेता है। संदर्भ के लिए, क्रैंक पर ब्रेकर बार के साथ अपने इंजन को मोड़ने का प्रयास करें। यह सुपर-आसान नहीं है (हालांकि उनमें से कुछ संपीड़न के कारण है)।

घूर्णन असेंबली में सभी भाग - क्रैंकशाफ्ट, छड़, पिस्टन, वाल्व, कैंषफ़्ट, टाइमिंग चेन - कार के शुरू करने के लिए एक बहुत छोटे इलेक्ट्रिक मोटर (स्टार्टर) से धातु के बहुत भारी टुकड़े को जोड़ना चाहिए। । इतना ही नहीं, उन्हें ले जाने के लिए दहन चक्र के लिए बहुत जल्दी चलना पड़ता है। जिसमें बहुत शक्ति लगती है।

आप ओम के नियम (V = I * R) और शक्ति की परिभाषा (P = I ^ 2 * R) का उपयोग करके अपनी संख्या से पीछे की ओर काम कर सकते हैं। यहां महत्वपूर्ण कारक प्रतिरोध है, जो इस संदर्भ में बहुत बड़ा है।

तो, संक्षिप्त उत्तर: धातु के हिस्से भारी होते हैं, और स्थानांतरित करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा लेते हैं। यह एक कारण है कि हल्के मिश्र और कंपोजिट जैसी चीजें उच्च दक्षता वाले डिजाइनों में इतनी महत्वपूर्ण हैं: चलती भागों के वजन को कम करके, हम उन्हें स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम करते हैं। वह सब अधिशेष आउटपुट में जाता है, जिससे आपकी कार / बाइक / जेट पैक / स्पेसशिप तेजी से बनता है।

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बेहतर जानकारी के लिए टिप्पणियाँ देखें।

— 3Dave
स्रोत

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आपकी पोस्ट का इलेक्ट्रिकल पार्ट गलत है। "यांत्रिक प्रतिरोध" विद्युत से बहुत अलग है। स्टार्टर मोटर का विद्युत प्रतिरोध निश्चित रूप से कम है जो आप दावा करते हैं। इसके अलावा, एक विद्युत मोटर ओम के नियम का पालन नहीं करता है (और यहां तक कि अगर यह किया गया था, तो आपको उच्च वर्तमान होने के लिए कम प्रतिरोध की आवश्यकता होगी )। एक इलेक्ट्रिक मोटर में प्रतिरोध शुद्ध नुकसान (गर्मी) है, इसलिए निर्माता इसे कम करने की कोशिश करते हैं।

— क्वेंटिन

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इस तरह का उत्तर प्रश्न के बिंदु IMO को याद करता है। यदि यह कार को क्रैंक करने में बहुत अधिक शक्ति लेता है, तो स्टार्टर को अतिरिक्त वाट्स की बहुत आवश्यकता होती है, अतिरिक्त एम्प्स की नहीं।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

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@DmitryGrigoryev एक (मोटे तौर पर) निरंतर वोल्टेज स्रोत (कार बैटरी) के साथ, अधिक शक्ति अधिक वर्तमान (P = u * i) के बराबर होती है। बहुत सारी यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता => बहुत अधिक विद्युत शक्ति की आवश्यकता => बहुत अधिक वर्तमान की आवश्यकता (यदि कम वोल्टेज डीसी स्रोत जैसे कार बैटरी का उपयोग किया जाता है)।

— क्वेंटिन

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यह स्वीकृत उत्तर नहीं होना चाहिए क्योंकि यह शुरुआती वृद्धि की व्याख्या नहीं करता है जो ओपी ने विशेष रूप से पूछा है। मोटर द्वारा गति में उत्पन्न होने वाले ईएमएफ के पीछे का कोई उल्लेख नहीं है और इस तथ्य के कारण कि उच्च froward वर्तमान के लिए कोई बाधा नहीं है क्योंकि मोटर चलना शुरू होता है। en.wikipedia.org/wiki/Counter-electromotive_force

— u

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@DmitryGrigoryev वास्तव में, यह केवल तात्कालिक मूल्यों के लिए परिभाषित किया गया है। मैं मूल प्रश्न को बेहतर ढंग से समझना शुरू करता हूं, जिसे अब मैं समझता हूं कि "रेटेड (निरंतर) मूल्य की तुलना में इलेक्ट्रिक मोटर के लिए शुरुआती / शिखर वर्तमान काफी अधिक क्यों है?"। इस शब्द के साथ, यह सवाल Electronics.stackexchange.com पर अधिक उपयुक्त हो सकता है।

— क्वेंटिन

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सभी इलेक्ट्रिक मोटर्स स्थिर स्थिति की तुलना में स्टार्टअप पर अधिक करंट की खपत करते हैं। उदाहरण के लिए अपने फ्रिज पर लेबल देखें (या इस पर एक नज़र डालें ): लेबल पर अधिकतम करंट उस मूल्य से 2-3 गुना अधिक है जिसे आप पावर से वोल्टेज अनुपात में प्राप्त करेंगे।

इसके पीछे का कारण इलेक्ट्रिक मोटर्स के गुणों में निहित है। लगभग, ऐसे मोटर्स में करंट के लिए प्रॉपर और वोल्टेज के लिए प्रॉपर स्पीड होती है। जब मोटर शुरू होता है, तो आप और अधिक टोक़ की जरूरत हो यह तुलना में आप स्थिर अवस्था में आवश्यकता होगी करने के लिए चल रहा रखने के लिए यह चल रहा है। इसलिए आपको अधिक वर्तमान की आवश्यकता है।

वैसे, बहुत सारी कारों में और भी अधिक शक्तिशाली स्टार्टर्स होते हैं (उदाहरण के लिए एक लैंडक्रूज़र में 2.5 kW एक)। यह स्थिर अवस्था में 200 A से अधिक है। स्टार्टअप वर्तमान प्राप्त करने के लिए 2 या 3 से गुणा करें, और आपको लगभग 500 ए मिलेगा जो बैटरी प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए।

— दिमित्री ग्रिगोरीव
स्रोत

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@AndreiGrigore मैं समझता हूं। मैंने अभी अंतिम पैराग्राफ जोड़ा है अगर लोग सोच रहे हैं कि उन 600A बैटरियों के लिए क्या है।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

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आप कारण और प्रभाव को भ्रमित कर रहे हैं। मोटर उच्च धारा नहीं खींचता है क्योंकि उच्च टोक़ को विकसित करने के लिए इसे "आवश्यकताएं" होती हैं। बल्कि, एक स्थिर मोटर कम प्रतिरोध तार का एक कुंडल है। यह ओम के नियम के कारण एक उच्च धारा खींचता है और यह उच्च धारा एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र का कारण बनती है, जो बदले में, उच्च टोक़ उत्पन्न करती है।

— डेविड रिचरबी

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@DavidRicherby तब आप ओम के नियम में कारण और प्रभाव को भ्रमित कर रहे हैं। कॉइल करंट को "ड्रॉ" नहीं करता है, यह सिर्फ उस करंट का विरोध नहीं कर सकता जो इसके माध्यम से वोल्टेज करता है।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

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@DmitryGrigoryev यही वाक्यांश "ड्रा अ करंट" का अर्थ है। बेशक तार किसी भी तरह से बैटरी से बाहर नहीं निकलता है: यह कम-प्रतिरोध पथ प्रदान करता है। किसी भी मामले में, आप मेरी टिप्पणी के पुन: प्रकाशन के लिए जवाब देते हैं, इसकी वास्तविक सामग्री नहीं।

— डेविड रिचरबी

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@DavidRicherby खैर, मोटर को टोक़ का उत्पादन करने के लिए "आवश्यकता" नहीं होती है, यह केवल वोल्टेज पर लागू एक निश्चित रोटेशन की गति के लिए मजबूर है, और घर्षण और जड़ता की उपस्थिति में उस गति को विकसित करने का एकमात्र तरीका है पर्याप्त टोक़। शायद मैं आपकी टिप्पणी के वाक्यांश का जवाब दे रहा हूं क्योंकि मैं वास्तविक सामग्री को समझने में विफल रहा हूं।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

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इलेक्ट्रिक मोटर्स की एक विशेषता यह है कि वे उच्चतम टोक़ का उत्पादन करते हैं, जब स्थिर होता है, तो यह कार के लिए एक बहुत ही उच्च प्रारंभिक 400 से 600 ए है और वाणिज्यिक स्टार्टर मोटर्स 1000 ए से अधिक हो सकता है।

एक बार जब वे चालू करना शुरू करते हैं, तो वर्तमान मांग कम हो जाती है - याद रखें कि पिनियन / फ्लाईव्हील अनुपात 10 से 1 या अधिक है, इसलिए जब इंजन 500rpm पर चालू किया जा रहा है, तो स्टार्टर 5000 कर रहा है ...

— सौर माइक
स्रोत

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इलेक्ट्रिक डीसी मोटर के निम्नलिखित मॉडल पर विचार करें

वै = एक कार में 12 वोल्ट
रा = घुमावदार, केबल, बैटरी आदि के ओम प्रतिरोध।
ला = प्रेरण (पहले सन्निकटन में इसे शून्य मानें)
Ia = मोटर के माध्यम से करंट
Vc = वोल्टेज विद्युत चुम्बकीय मोटर में प्रेरित (घूर्णन गति वा के समानुपाती)

मोटर की रेटेड शक्ति पारंपरिक रूप से गति और टॉर्क के कुछ संयोजन में उपलब्ध आउटपुट पावर (*Vc * ia) के रूप में परिभाषित की जाती है। सामान्य निरंतर ऑपरेशन के तहत इनपुट पावर (= Va * ia) आउटपुट पावर से थोड़ी अधिक होगी।

लेकिन स्टार्टअप "सामान्य निरंतर संचालन" नहीं है।

पहले सन्निकटन के रूप में हम इंडक्शन को शून्य मान सकते हैं। डीसी मोटर द्वारा खींची गई धारा तीन चीजों पर निर्भर करती है, आपूर्ति वोल्टेज Va, विंडिंग रा का प्रतिरोध और "EMF" Vc जो बदले में मोटरों की रोटेशन गति पर निर्भर करता है। पीछे EMF (= Vc * ia) में दी गई बिजली अधिकतर लोड पर पहुंचाई जाती है, जबकि पावर को विंडिंग रेसिस्टेंस (= ia ia Ra) में दिया जाता है, जिससे विंडिंग में गर्मी बर्बाद हो जाती है।

मोटर और लोड दोनों में इंटरटिया के कारण प्रारंभिक रोटेशन की गति शून्य है, इसलिए शुरू में मोटर में वर्तमान केवल घुमावदार प्रतिरोध तक सीमित है, मोटर सामान्य से अधिक वर्तमान खींचता है और मोटर में प्रवेश करने वाली सभी शक्ति बर्बाद हो जाती है गर्मी के रूप में।

धीरे-धीरे जैसे-जैसे लोड और मोटर Vc की गति बढ़ती जाती है, इस प्रकार V_Ra कम होता जाता है, इस प्रकार Ia (= (Va-Vc) / Ra) घटता जाता है और सामान्य निरंतर संचालन के लिए मोटर संक्रमण होता है। यदि इंजीनियरों ने अपना काम सही किया है, तो मोटर को गर्म होने से पहले एक सुरक्षित संचालन गति तक पहुंचना चाहिए।

कार के मामले में उम्मीद है कि इंजन तब शुरू होता है और स्टार्टर मोटर काट दिया जाता है।

— पीटर ग्रीन
स्रोत

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एक विशिष्ट स्टार्टर मोटर एक प्रेरण मोटर है जो शुरू होने पर उच्च टोक़ का उत्पादन कर सकती है। इसमें एक स्टेटर कॉइल और एक रोटर कॉइल है। स्टेटर कॉइल तांबे के तार के कई मोड़ से बना होता है जो मोटर आवास के अंदर तक तय होता है। रोटर का तार तांबे के तार के कई घुमावों से बना होता है जो रोटर शाफ्ट के लिए तय होते हैं। जब स्टार्टर चालू होता है, तो 12 वोल्ट (V) कार की बैटरी स्टार्टर मोटर को करंट भेजती है। इस तुरंत मोटर का प्रतिरोध (R) तांबे के तार का प्रतिरोध है जो स्टेटर और रोटर कॉइल बनाता है और इसलिए कम (0.05 ओम से कम) है। प्रारंभिक प्रारंभिक वर्तमान (I) उच्च है (240 से अधिक Amps; ओम कानून से I = V / R = 12 / 0.05)। यह वर्तमान में शुरू होने वाला शिखर है और यह केवल एक सेकंड का एक अंश होगा। स्टार्टर मोटर रोटर के चालू होने के बाद, स्टेटर और रोटर कॉइल के विद्युत क्षेत्र एक "बैक ईएमएफ" का उत्पादन करने के लिए बातचीत करेंगे जो एक आंतरिक वोल्टेज है जो बैटरी से इनपुट वोल्टेज का विरोध करता है। स्टार्टर मोटर की गति को इंजन को चालू करने तक आवश्यक यांत्रिक बल द्वारा विरोध किया जाएगा। स्टार्टर मोटर्स को उन इंजनों से मिलान किया जाता है जिन्हें उन्हें मोड़ना आवश्यक होता है, ताकि उन्हें केवल कुछ सेकंड के लिए इंजन चालू करने की आवश्यकता हो। इन कुछ सेकंडों के दौरान स्टार्टर मोटर द्वारा चालू की आवश्यकता ऊपर बताए गए शिखर वर्तमान के लगभग आधे पर आ जाएगी। स्टार्टर मोटर्स को उन इंजनों से मिलान किया जाता है जिन्हें उन्हें मोड़ना आवश्यक होता है, ताकि उन्हें केवल कुछ सेकंड के लिए इंजन चालू करने की आवश्यकता हो। इन कुछ सेकंडों के दौरान स्टार्टर मोटर द्वारा चालू की आवश्यकता ऊपर बताए गए शिखर वर्तमान के लगभग आधे पर आ जाएगी। स्टार्टर मोटर्स को उन इंजनों से मिलान किया जाता है जिन्हें उन्हें मोड़ना आवश्यक होता है, ताकि उन्हें केवल कुछ सेकंड के लिए इंजन चालू करने की आवश्यकता हो। इन कुछ सेकंडों के दौरान स्टार्टर मोटर द्वारा चालू की आवश्यकता ऊपर बताए गए शिखर वर्तमान के लगभग आधे पर आ जाएगी।

— पॉल सोलिएन
स्रोत

अच्छा जवाब, पॉल। मोटर वाहन रखरखाव और मरम्मत में आपका स्वागत है। इसे कई चीजों के रूप में जाना जाता है: इन्रश करेंट, स्टार्टअप करंट, लॉक्ड-रोटर करंट ... और यही कारण है कि स्टार्टर से सीधे बैटरी में एक भारी तार आता है।

— बेवन

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शुरुआत के दौरान, स्टार्टर मोटर में इतनी शक्ति होती है कि वोल्टेज कुछ हद तक ढह जाता है (बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध के कारण)। इसके द्वारा, स्टार्टर की नाममात्र शक्ति पी = यूआई एक वर्तमान से मेल खाती है जो मैं यू = 12 वी के साथ गणना करने की तुलना में अधिक है (उदाहरण के लिए, यदि वोल्टेज 6 वी तक नीचे हो जाता है, तो वर्तमान में दोगुना अधिक होता है शक्ति)। इसके अलावा, ध्यान दें कि वोल्टेज की हानि और बैटरी में समान विद्युत प्रवाह के अनुरूप बिजली ...

— हेगेन वॉन एटिजन
स्रोत

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अच्छी बैटरी को क्रैंकिंग के दौरान अपनी वोल्टेज रेटिंग का 25% से अधिक नहीं खोना चाहिए। इंजन को शुरू करने के लिए 6V नीचे जाने वाली बैटरी पर्याप्त नहीं हो सकती है।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

इसके अलावा, स्टार्टर में ऐसा कुछ भी नहीं है जो इसे नाममात्र की शक्ति तक सीमित करता है। यदि आप इंजन (क्लच और ब्रेक के साथ) को रोकते हैं और स्टार्टर को चालू करते हैं, तो यह पाठ्यक्रम के लंबे समय के लिए नहीं बल्कि दो बार अपनी नाममात्र शक्ति से दो बार वितरित करने का प्रयास करेगा।

— दिमित्री ग्रिगोरीव