Starter-generator sets of modern vehicles

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

This article describes the purpose and applications of the starter generator set. The modes of operation of a starter-generator set are considered both as a sequential excitation direct current electric motor, which rotates the shaft of an internal combustion engine, and as a generator, when an electric machine operates as a direct current source of independent excitation, supplying power to electric control circuits, electric motors of auxiliary electrical equipment, lighting and battery charging. Additional functions of a starter-generator set in the form of a start-stop system, regenerative braking, booster acceleration of a vehicle, damping of torsional moments of the shaft of an internal combustion engine and control of energy flows in the on-board network were studied.

The choice and substantiation of the optimal scheme, as well as the design of the starter-generator device, were carried out. The main technical and economic parameters of the starter-generator set were determined. The design of a starter-generator set was presented. This design is a reversible electric machine. A block diagram of a starter-generator set was developed.

Electrical machines used for starter-generator sets are considered. The design of an asynchronous machine with a squirrel-cage rotor, a synchronous machine with electromagnetic excitation, a valve machine with permanent magnets, a contactless machine, a synchronous machine with permanent magnets, and a valve machine with self-excitation are described. A review and analysis of electrical machines used in starter-generator sets of leading foreign companies is carried out.

The design of a reversible induction-dynamic machine is considered. The rotor rotates outside, and not inside the motor and is a short-circuited winding with a cast aluminum cage. The calculation of the main parameters of a reversible induction-dynamic machine was carried out both in the starting and in the generator modes. The calculation using a method similar to that of an induction motor was carried out.

About the authors

V. N. Kagdin

Moscow Polytecnic University

Author for correspondence.
Email: eope@mospolytech.ru
Russian Federation, Moscow

R. A. Maleyev

Moscow Polytecnic University

Email: eope@mospolytech.ru

PhD in Engineering

Russian Federation, Moscow

A. N. Zimin

Moscow Polytecnic University

Email: eope@mospolytech.ru
Russian Federation, Moscow

S. M. Zuyev

Moscow Polytecnic University

Email: eope@mospolytech.ru

PhD in Physics and Mathematics

Russian Federation, Moscow

D. R. Yakhutl'

Moscow Polytecnic University

Email: eope@mospolytech.ru

PhD in Engineering

Russian Federation, Moscow

References

  1. Teoriya, konstruktsiya, raschet avtotraktornogo elektrooborudovaniya [Theory, design, calculation of automotive electrical equipment]. Pod redaktsiyey Fesenko M.N. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 2006. 93 p.
  2. Yutt V.E. Elektrooborudovaniye avtomobiley [Electrical equipment of vehicles]. Moscow: Transport Publ., 2019. 480 p.
  3. Akimov S.V., Zdanovskiy A.A., Korets A.M. i dr. Spravochnik po elektrooborudovaniyu avtomobiley [Au-tomobile electrical handbook]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 2004. 120 p.
  4. Akimov S.V., Chizhkov YU.P. Elektrooborudovaniye avtomobiley [Electrical equipment of vehicles]. Uchebnik dlya VUZov. Moscow: ZAO KZHI «Za rulеM» Publ., 2001. 234 p.
  5. Gandzha S.A., Yerlysheva A.V. Starter-generator for autonomous power supply sources: Vestnik YUURGU, 2005. No 9, pp. 84−86 (in Russ.).
  6. Konstruktsiya avtomobilya. Elektrooborudovaniye. Sistemy diagnostiki [Design of the automobile. Electri-cal equipment. Diagnostic systems]. Uchebnik dlya vuzov, pod redaktsiyey A.L. Karunina. Moscow, Izd. «Goryachaya liniya - TelekoM» Publ., 2005, 480 p.
  7. Nikolayev V.V. Starter-generator avtonomnykh ob"yektov .na osnove ventil'no-induktornoy mashiny. Dissertatsiya na soiskaniye uchenoy stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk [Starter-generator of auton-omous objects based on a valve-inductor machine: Dissertation for Degree of PhD in Engineering]. Mos-cow: M·EI Publ., 2005. 142 p.
  8. Anisimov V.M. Avtomobil'nyy starter-generator s mikroprotsessornoy sistemoy upravleniya. Dissertatsiya na soiskaniye uchenoy stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk [Automotive starter-generator with micro-processor control system: Dissertation for Degree of PhD in Engineering]. Yekaterinburg: UGTU Publ., 1997. 128 p.
  9. Anisimov V.M. Elektromekhanicheskiye starter-generatorn·yye sistemy avtomobil'nykh transportnykh sredstv: Teoriya, proyektirovaniye, issledovaniye. Dissertatsiya na soiskaniye uchenoy doktora tekhnich-eskikh nauk [Electromechanical starter-generator systems of automotive vehicles: theory, design, re-search: Dissertation for Degree of DrSc in Engineering]. Samara: SaMGTU Publ., 2004. 378 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Starter generator set design

Download (643KB)
3. Fig. 2. Block diagram of a starter-generator set

Download (188KB)

Copyright (c) 2021 Kagdin V.N., Maleyev R.A., Zimin A.N., Zuyev S.M., Yakhutl' D.R.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».