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文档简介

1、 第三章第三章 起起 动动 机机 1.1.概述概述 2.2.电动机工作原理电动机工作原理 3.3.起动机的组成和结构起动机的组成和结构 4.4.新型起动机(减速起动机)新型起动机(减速起动机) 第一节第一节 概概 述述 汽车发动机进入正常的工作循环,汽车发动机进入正常的工作循环,必须借助外力起动:必须借助外力起动:人力人力 手摇(辅助)手摇(辅助)电力电力 起动机(主要)起动机(主要)电力电力起动系统起动系统 1.1.蓄电池蓄电池2.2.搭铁电缆搭铁电缆3.3.起动电缆起动电缆4.4.起动机起动机5.5.曲轴飞轮曲轴飞轮6.6.起动开关起动开关7.7.起动继电器起动继电器丰田丰田5A5A发动机

2、起动机安装位置发动机起动机安装位置 一、起动系统的组成一、起动系统的组成起动机起动机起起动动开开关关 起动起动继电器继电器蓄蓄电电池池蓄电池、起动机、起动继电器、起动开关;蓄电池、起动机、起动继电器、起动开关;二、起动机类型 1.1.按照控制方式:机械控制式和电磁控按照控制方式:机械控制式和电磁控制式制式 2.2.按照传动机构啮合方式:惯性啮合式、按照传动机构啮合方式:惯性啮合式、强制啮合式、强制啮合式、 3.3.按照励磁方式:永磁式和励磁式按照励磁方式:永磁式和励磁式三、起动机型号(三、起动机型号(5 5部分)部分)名称代号;名称代号;电压等级代号;电压等级代号;功率等级代号;功率等级代号;

3、设计序号;设计序号;变型代号;变型代号; 字母字母 数字数字数字数字数字数字字母字母汉语拼音汉语拼音名称代号名称代号QDQD普通型起动机普通型起动机QDJQDJ减速起动机减速起动机QDYQDY永磁起动机永磁起动机电压等级代号:电压等级代号: 1-12V1-12V; 2-24V2-24V;功率等级代号(数字表示):功率等级代号(数字表示):2-12-12kw 6-52kw 6-56kw6kw3-23-23kw 7-63kw 7-67kw7kw4-34-34kw 8-74kw 8-78kw8kw5-45-45kw 9-5kw 9-8kw8kw举例举例 QD124 QD124 工作电压工作电压12V

4、12V、功率、功率1 12kw2kw、第第4 4次设计的普通型起动机;次设计的普通型起动机; 第二节第二节 起动机的结构、工作原理及特性起动机的结构、工作原理及特性直流电动机、传动机构、控制装置;直流电动机、传动机构、控制装置;控制转矩的产生和传递时机;控制转矩的产生和传递时机;直流电动机直流电动机通电产生转矩;通电产生转矩;传动机构传动机构传递转矩;传递转矩;控制装置控制装置一、直流电动机一、直流电动机1.1.通电导体在通电导体在磁场中会运动;磁场中会运动; 2.2.通电线框在通电线框在磁场中会旋转运动;磁场中会旋转运动; 3.3.转矩与下列转矩与下列因素有关:因素有关: M=CmM=CmI

5、 IS S电能电能机械能机械能 (一)直流电动机工作原理(一)直流电动机工作原理4.4.磁场采用电磁场,电动机采用串激式磁场采用电磁场,电动机采用串激式(二)直流电动机转矩自动调节过程(二)直流电动机转矩自动调节过程 通电导体在磁场中通电导体在磁场中运动切割磁力线,将产运动切割磁力线,将产生电动势,方向与通入生电动势,方向与通入电流相反,阻碍电流流电流相反,阻碍电流流动动-反电动势反电动势E Ef f:E Ef f = Ce.n= Ce.n 电动机转动,电压平衡方程:电动机转动,电压平衡方程: U = EU = Ef f+I+IS S.R.RS S U - E U - Ef f I IS S

6、= = R RS S 可见:可见:I IS S将随将随nn而而;分析:分析: 阻力矩阻力矩MeMe时,时,nn、E Ef f、I IS S、M M= = Me -Me -低速稳定运转。低速稳定运转。 阻力矩阻力矩MeMe时,时,nn、E Ef f、I IS S 、M M= = Me -Me -高速稳定运转。高速稳定运转。 可见可见 :当负载变化时,电动机转速、当负载变化时,电动机转速、电枢电流、输出转矩,均会作出相应的变电枢电流、输出转矩,均会作出相应的变化,以满足不同负载的需要。化,以满足不同负载的需要。(三)直流电动机的结构(三)直流电动机的结构 机壳、磁极、励磁绕组、电枢、电刷及电刷机壳

7、、磁极、励磁绕组、电枢、电刷及电刷架架 、前端盖、后端盖、轴承等;、前端盖、后端盖、轴承等;1.1.磁场部分磁场部分机壳、磁极、励磁绕组;机壳、磁极、励磁绕组;(1 1)机壳)机壳 钢板卷压钢板卷压, ,安安装磁极(并导装磁极(并导磁),固装机件;磁),固装机件; 机壳上设有机壳上设有一绝缘接柱。一绝缘接柱。(2 2)磁极)磁极 四个磁四个磁极,固装在极,固装在机壳内。通机壳内。通电励磁后形电励磁后形成不同的磁成不同的磁极极性。极极性。励磁绕组励磁绕组数量与磁数量与磁极相配,铜条绕制。极相配,铜条绕制。 励磁绕组两两串联而励磁绕组两两串联而后并联,再与电枢绕组串后并联,再与电枢绕组串联联-串激

8、式。串激式。 (3 3)励磁绕组)励磁绕组电枢轴上制有螺旋键槽,驱动传动机构。电枢轴上制有螺旋键槽,驱动传动机构。电枢轴电枢轴铁心铁心换向器换向器电枢绕组电枢绕组2.2.电枢部分电枢部分 硅钢片叠成,外缘切口形成线槽。硅钢片叠成,外缘切口形成线槽。 (1919、2121、2323)铁心:铁心:绕组:绕组:铜条、单匝、波绕铜条、单匝、波绕换向器:换向器:铜制,片间云母绝缘;铜制,片间云母绝缘; 换向器片数换向器片数 = = 绕组数绕组数 3.3.电刷及电刷架电刷及电刷架 四只电刷,铜石墨制成。安装在电刷架内,四只电刷,铜石墨制成。安装在电刷架内,两只绝缘(连接磁场绕组),两只搭铁。两只绝缘(连接

9、磁场绕组),两只搭铁。电刷架铆装在前端盖电刷架铆装在前端盖电刷架铆装电刷架铆装 在支撑板在支撑板 (四)(四)串励式直流电动机机械特性串励式直流电动机机械特性1.1.定义定义 U=U=常数常数=12V=12V,励磁绕组电阻,励磁绕组电阻Rj=Rj=常数,研究转速与转矩之间关常数,研究转速与转矩之间关系。系。 即:即: n=fn=f(M M) U -I U -IS S.R.RS Sn = n = Ce. Ce. 2.2.特性曲线及分析特性曲线及分析U = EU = Ef f+I+IS S.R.RS SE Ef f = Ce.n= Ce.nM = CmM = CmI IS S 因为在串励式电动机中

10、,因为在串励式电动机中,I Ij=j=I IS S,磁极磁通未饱,磁极磁通未饱和时:和时: =k.=k.I Ij=k.j=k.I IS,S,所以,当所以,当I IS S 时:时:M=Cm.IS=C.=C.IS2U -IU -IS S.R.RS Sn = n = Ce. Ce. 3. 3.特性曲线特点特性曲线特点 起动初:起动初:阻力矩最大;但阻力矩最大;但n=0n=0, IsIs最大,最大,起动机输出转矩最大起动机输出转矩最大恰好适应。恰好适应。 起动中:起动中:阻力矩减小;但阻力矩减小;但n n上升,上升,IsIs减小,减小,起动机输出转矩减小,因为转速升高起动机输出转矩减小,因为转速升高更

11、便于更便于起动。起动。轻载转速高,重载转速低;起动转矩大;轻载转速高,重载转速低;起动转矩大; 该特点恰好满足起动发动机的需要该特点恰好满足起动发动机的需要 二、传动机构二、传动机构(一)功用(一)功用1.1.减速增扭减速增扭2.2.单方向传递转矩单方向传递转矩 小齿轮驱动大齿轮;小齿轮驱动大齿轮; 设置单向离合器;设置单向离合器;单向离合器型式:单向离合器型式:滚柱式;滚柱式; 摩擦片式;摩擦片式; 弹簧式;弹簧式;(二)滚柱式单向离合器(二)滚柱式单向离合器起动时,驱动齿轮主动,飞轮被动起动机转矩传至飞轮;起动时,驱动齿轮主动,飞轮被动起动机转矩传至飞轮;发动机起动后,将驱动齿轮与电枢轴连

12、系切断;发动机起动后,将驱动齿轮与电枢轴连系切断; 三、控制装置三、控制装置(电磁开关)(电磁开关)拨叉拨叉(一)功用(一)功用控制电动机电路的接通和切断;控制电动机电路的接通和切断;(二)组成(二)组成 控制驱动齿轮与曲轴飞轮的啮合和分离;控制驱动齿轮与曲轴飞轮的啮合和分离;1.1.铜套:铜套: 内装固定铁心和引铁。引铁前端驱动内装固定铁心和引铁。引铁前端驱动触盘,后端拉动拨叉。外绕吸引线圈和触盘,后端拉动拨叉。外绕吸引线圈和保持线圈。保持线圈。直流电动机直流电动机传动机构、蓄电池、电动机开关、附传动机构、蓄电池、电动机开关、附加电阻短路开关加电阻短路开关拨叉、引铁、回位弹簧、铜套、固定铁心

13、、触盘拨叉、引铁、回位弹簧、铜套、固定铁心、触盘吸拉线圈吸拉线圈保持线圈、控制开关保持线圈、控制开关 2.2.起动继电器起动继电器 3.3.起动开关(点火开关)起动开关(点火开关)1.1.点火开关拨至起动档位点火开关拨至起动档位 继电器线圈通电,触点闭合,吸、保线圈通继电器线圈通电,触点闭合,吸、保线圈通电,引铁前移电,引铁前移电动机电路接通;附加电阻开关电动机电路接通;附加电阻开关闭合;驱动齿轮与飞轮啮合闭合;驱动齿轮与飞轮啮合。(三)工作过程(三)工作过程(1 1)电动机开关接通,吸引线圈被短路;)电动机开关接通,吸引线圈被短路;(2 2)驱动齿轮与飞轮啮合抵触时,压缩离合器缓)驱动齿轮与

14、飞轮啮合抵触时,压缩离合器缓冲弹簧。冲弹簧。(3 3)电枢轴尾部装限位环,转嫁冲击力。)电枢轴尾部装限位环,转嫁冲击力。(4 4)齿轮)齿轮“咬死咬死”,压缩拨叉环前移断电保护。,压缩拨叉环前移断电保护。 说明:说明: 2.2.点火开关退出起动档位点火开关退出起动档位 继电器线圈断电,触点张开继电器线圈断电,触点张开吸、保线圈断电,引铁吸、保线圈断电,引铁后移后移电动机电路切断;附加电阻开关断开;驱动齿轮与电动机电路切断;附加电阻开关断开;驱动齿轮与飞轮分离。飞轮分离。3.3.故障分析故障分析 (1 1)点火开关拨至起动档位后,电动机并不转动。)点火开关拨至起动档位后,电动机并不转动。 电动机

15、空转电动机空转实验电磁开关实验电磁开关短路起动短路起动继电器继电器短路点火开关;短路点火开关;(2 2)起动机转动无力)起动机转动无力装配过紧;轴承松旷;轴向间隙过大;装配过紧;轴承松旷;轴向间隙过大;电路连接不良;蓄电池亏电。电路连接不良;蓄电池亏电。(3 3)点火开关拨至起动档位后,电动机空转)点火开关拨至起动档位后,电动机空转 单向离合器打滑;单向离合器打滑;电动机开关接通时机过早;电动机开关接通时机过早;齿轮磨损超过极限;齿轮磨损超过极限; (4 4)点火开关拨至起动档位后,电磁开关中的)点火开关拨至起动档位后,电磁开关中的引铁连续撞击运动,电动机并不转动。引铁连续撞击运动,电动机并不

16、转动。保持线圈断路;保持线圈断路;蓄电池亏电;蓄电池亏电;起动继电器张开电压过高;起动继电器张开电压过高; 保持线圈断路、蓄电池亏电、张开电压过高;保持线圈断路、蓄电池亏电、张开电压过高; 起起动动电电路路连连接接 第三节第三节 起动机的起动保护电路起动机的起动保护电路 一、发动机起动后易出现的两种情况一、发动机起动后易出现的两种情况1.1.发动机起动后未及时放松起动开关发动机起动后未及时放松起动开关单向离合器加速磨损;单向离合器加速磨损;消耗蓄电池电能;消耗蓄电池电能;2.2.汽车行驶中误接通起动开关汽车行驶中误接通起动开关驱动齿轮与高速旋转飞轮强行啮合;驱动齿轮与高速旋转飞轮强行啮合; 二

17、、采取的起动保护措施二、采取的起动保护措施 1.1.设置组合继电器设置组合继电器 组合继电组合继电器由起动继电器由起动继电器和充电指示器和充电指示控制继电器组控制继电器组成。成。2.2.起动保护电路起动保护电路 起起动动保保护护电电路路连连接接 起动电路起动电路几种不同控制方式几种不同控制方式1.1.点火开关直接控制方式点火开关直接控制方式2.2.带有起动继电器的控制方式带有起动继电器的控制方式3.3.带有起动保护继电器的控制方式带有起动保护继电器的控制方式4.4.受自动变速器受自动变速器P P、N N位开关控制方式位开关控制方式5.5.带有防盗系统的控制方式带有防盗系统的控制方式第四节第四节

18、 减速起动机减速起动机一、一、减速起动机与普通起动机区别减速起动机与普通起动机区别 1.1.普通起动机普通起动机驱动齿轮转速驱动齿轮转速= =电枢轴转速电枢轴转速2.2.减速起动机减速起动机驱动齿轮转速电枢轴转速驱动齿轮转速电枢轴转速3.3.设置减速齿轮机构设置减速齿轮机构二、二、减速起动机优点减速起动机优点1.1.比功率增加比功率增加2.2.起动转矩大起动转矩大3.3.消耗蓄电池电能少消耗蓄电池电能少三、三、减速起动机结构特点减速起动机结构特点(一)电动机(一)电动机1.1.磁场磁场小功率小功率1.9kw1.9kw永磁磁场(永磁磁场(6 6极)极);大功率大功率1.9kw1.9kw电磁场(电磁场(6 6极);极);2.2.电枢电枢全塑换向器;全塑换向器; 绕组端

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