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2019-2020年中等職業(yè)教育《汽車電器與電子控制技術(shù)：起動(dòng)機(jī)》電子教案 發(fā)動(dòng)機(jī)需要外力起動(dòng) 人力起動(dòng) 簡(jiǎn)單不方便 用于農(nóng)用車 常見的起動(dòng)方式分為 輔助汽油機(jī)起動(dòng) 常用于大型的柴油機(jī) 電力起動(dòng)機(jī)起動(dòng): 起動(dòng)迅速,可重復(fù)使用 廣泛使用 起動(dòng)機(jī)的作用:將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng). 第一節(jié) 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及類型 一 起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造 電力起動(dòng)機(jī)通常由三部分組成 直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī): 產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,將蓄電池輸入的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(嚙合機(jī)構(gòu)):在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),使起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合入飛輪齒圈,將起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,使起動(dòng)機(jī)自動(dòng)脫開齒圈。 電磁開關(guān)：起動(dòng)機(jī)的控制裝置，控制電路的通斷。 (一) 直流串電動(dòng)機(jī) 由電樞、換向器、磁極、電刷、軸承和外殼組成。 電樞軸 1） 電樞： 電樞鐵心：由硅鋼片疊壓而成，用花鍵固定在電樞軸上 電樞繞組：采用較粗的矩形裸銅線。為了防止相互短路，銅線之間用絕緣紙或絕緣漆隔開 換向器：將電流引入電樞繞組，并使不同磁極下的導(dǎo)線中的電流方向保持不變。 銅片：導(dǎo)體 換向器 云母片：絕緣體 云母片低于銅片：避免銅片磨損后云母片外凸而造成電刷與換向器接觸不良。 云母片高于銅片：防止電刷粉末落入銅片之間的槽中而造成短路。 2） 磁極：建立磁場(chǎng)：一般采用4個(gè)（2對(duì)）磁極，大功率起動(dòng)機(jī)采用6個(gè)磁極，必須兩兩相對(duì)。 3） 電刷組件： 材料： 銅粉：80％ 增強(qiáng)導(dǎo)電性 石墨：20％ 增加潤(rùn)滑性 作用：將電源電壓加在與換向器連接的電樞繞組上。 電刷：絕緣電刷，搭鐵電刷兩種。 4）軸承： 軸承要承受沖擊性載荷。應(yīng)采用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承。 二、 直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的工作原理 直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的設(shè)備。以安培定律為基礎(chǔ)，即通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的電場(chǎng)力作用。 第二節(jié) 起動(dòng)機(jī)的工作原理 汽車起動(dòng)機(jī)的控制裝置包括電磁開關(guān)、起動(dòng)繼電器和點(diǎn)火起動(dòng)開關(guān)燈部件，其中電磁開關(guān)于起動(dòng)機(jī)制作在一起。 一、電磁開關(guān) 1.電磁開關(guān)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 電磁開關(guān)主要由電磁鐵機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)開關(guān)兩部分組成。電磁鐵機(jī)構(gòu)由固定鐵心、活動(dòng)鐵心、吸引線圈和保持線圈等組成。固定鐵心固定不動(dòng)，活動(dòng)鐵心可以在銅套里做軸向移動(dòng)。活動(dòng)鐵心前端固定有推桿，推桿前端安裝有開關(guān)觸盤，活動(dòng)鐵心后段用調(diào)節(jié)螺釘和連接銷與撥叉連接。銅套外面安裝有復(fù)位彈簧，作用是使活動(dòng)鐵心等可移動(dòng)部件復(fù)位。電磁開關(guān)接線的端子的排列位置如圖所示 2.電磁開關(guān)工作原理 當(dāng)吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁通方向相同時(shí)，其電磁吸力相互疊加，可以吸引活動(dòng)鐵心向前移動(dòng)，直到推桿前端的觸盤將電動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)接通勢(shì)電動(dòng)機(jī)主電路接通為止。 當(dāng)吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁痛方向相反時(shí)，其電磁吸力相互抵消，在復(fù)位彈簧的作用下，活動(dòng)鐵心等可移動(dòng)部件自動(dòng)復(fù)位，觸盤與觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)主電路斷開。 二、起動(dòng)繼電器 起動(dòng)繼電器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖左上角部分所示，由電磁鐵機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)總成組成。線圈分別與殼體上的點(diǎn)火開關(guān)端子和搭鐵端子“E”連接，固定觸點(diǎn)與起動(dòng)機(jī)端子“S”連接，活動(dòng)觸點(diǎn)經(jīng)觸點(diǎn)臂和支架與電池端子“BAT”相連。起動(dòng)繼電器觸電為常開觸點(diǎn)，當(dāng)線圈通電時(shí)，繼電器鐵心便產(chǎn)生電磁力，使其觸點(diǎn)閉合，從而將繼電器控制的吸引線圈和保持線圈電路接通。 三、東風(fēng)EQ1090型汽車起動(dòng)電路 東風(fēng)EQ1090型汽車使用的是QD124型起動(dòng)機(jī)，為電磁控制強(qiáng)嚙合式起動(dòng)機(jī)，采用滾動(dòng)式單向離合器、驅(qū)動(dòng)齒輪為11齒，額定功率為1.5kw，其起動(dòng)電路如圖10-4所示，包括控制電路和起動(dòng)機(jī)主電路。 1. 控制電路 控制電路包括起動(dòng)繼電器控制電路和起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)控制電路。 起動(dòng)繼電器控制電路是由點(diǎn)火開關(guān)控制的，被控制對(duì)象是繼電器線圈電路。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)起動(dòng)擋時(shí)，電流從蓄電池政界經(jīng)過起動(dòng)機(jī)電源接線柱到電流表，在從電流表經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)，繼電器線圈回到蓄電池負(fù)極。于是繼電器鐵心產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力，是繼電器觸點(diǎn)閉合，接通起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)的控制電路。 2. 主電路 如圖中箭頭所示，電磁開關(guān)接通后，吸引線圈3和保持線圈4產(chǎn)生強(qiáng)的電磁引力，將起動(dòng)機(jī)主電路接通。電路為： 蓄電池正極→起動(dòng)機(jī)電源接線柱 → 電磁開關(guān)→ 勵(lì)磁繞阻 → 電樞繞阻→ 搭鐵→ 蓄電池負(fù)極，于是起動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 第三節(jié) 起動(dòng)機(jī)的工作特性及實(shí)驗(yàn) 一、 直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性 1、 轉(zhuǎn)矩特性：起動(dòng)瞬間：IMAX ,n=0, 處于完全制動(dòng)狀 轉(zhuǎn)矩M與I2 成正比, 在起動(dòng)瞬間,轉(zhuǎn)矩很大,使發(fā)動(dòng)機(jī)易于起動(dòng). 2、 轉(zhuǎn)速特性：串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)具有輕載轉(zhuǎn)速高，重載轉(zhuǎn)速低的特性，可以保證起動(dòng)安全可靠，但輕載或空載時(shí)，易造成“飛車”事故。對(duì)于功率很大的直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)，不允許輕載或空載下運(yùn)行。 3、 功率特性： 完全制動(dòng)時(shí)：P和n＝0時(shí)，MMAX 空載時(shí)： Imax，nmax , P=0 當(dāng)I＝0.5I ，PMAX 影響起動(dòng)機(jī)功率的因素： 1） 接觸電阻和導(dǎo)線的影響： R大，L長(zhǎng)，A（橫截面積）小，會(huì)使P減小 2） 蓄電池容量的影響 容量越小，功率越小 3） 溫度的影響 直接影響蓄電池的內(nèi)阻 T減小 ，r增加， P減小 二、起動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn) 1）空載試驗(yàn) 測(cè)量起動(dòng)機(jī)的空載電流和空載轉(zhuǎn)速并與標(biāo)準(zhǔn)值比較 說明： 電流值>標(biāo)準(zhǔn)值，n<標(biāo)準(zhǔn)值，表明裝配過緊或電樞繞組和勵(lì)磁繞組內(nèi)有短路或搭鐵現(xiàn)象。 電流值<標(biāo)準(zhǔn)值，n<標(biāo)準(zhǔn)值，表明內(nèi)部電路有接觸不良的地方。 注意： 每次空載試驗(yàn)不要超過1分鐘，以免起動(dòng)機(jī)過熱。 2）全制動(dòng)試驗(yàn) 在空載試驗(yàn)后，通過測(cè)量起動(dòng)機(jī)完全制動(dòng)時(shí)的電流和轉(zhuǎn)矩來檢驗(yàn)其動(dòng)機(jī)的性能良好與否，需進(jìn)行全制動(dòng)試驗(yàn)。 說明： 電流大，轉(zhuǎn)矩小，表明此磁場(chǎng)繞組或電樞繞組有短路或搭鐵的不良現(xiàn)象。 電流小，轉(zhuǎn)矩小，表明起動(dòng)機(jī)接觸內(nèi)阻過大。 注意：時(shí)間小于5秒，以免燒壞電動(dòng)機(jī)，對(duì)蓄電池使用壽命造成不利影響。