Стартер-генераторные установки современных автомобилей

В данной статье описывается назначение и области применения стартер-генераторной установки. Рассмотрены режимы работы стартер-генераторной установки как в качестве электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, осуществляющего вращение вала двигателя внутреннего сгорания, так и в качестве генератора, когда электрическая машина работает как источник постоянного тока независимого возбуждения, обеспечивающего питание электрических цепей управления, электродвигателей вспомогательного электрооборудования, освещения и заряда аккумуляторной батареи. Исследованы дополнительные функции стартер-генераторной установки в виде системы «старт-стоп», рекуперативного торможения, бустерного разгона автомобиля, гашения крутильных моментов вала двигателя внутреннего сгорания и управления потоками энергии в бортовой сети.

Проведен выбор и обоснование оптимальной схемы, а также конструкции стартер-генераторного устройства. Определены основные технико-экономические параметры стартер-генераторной установки. Была продемонстрирована конструкция стартер-генераторной установки, представляющая собой обратимую электрическую машину. Разработана блок-схема стартер-генераторной установки.

Рассмотрены электрические машины, применяемые для стартер-генераторных установок. Описаны конструкции асинхронной машины с короткозамкнутым ротором, синхронной машины с электромагнитным возбуждением, вентильной машины с постоянными магнитами, бесконтактной машины, синхронной машины с постоянными магнитами, вентильной индукторной машиной с самовозбуждением. Проведен обзор и анализ электрических машин, применяемых в стартер-генераторных установках ведущих зарубежных фирм.

Рассмотрена конструкция обратимой индукционно-динамической машины, в которой ротор вращается снаружи, а не внутри двигателя и представляет собой короткозамкнутую обмотку с литой алюминиевой клеткой. Проведен расчет основных параметров обратимой индукционно-динамической машины как в стартерном, так и в генераторном режимах. Расчет проведен по методике аналогичной, как и у асинхронного двигателя.