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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：起動機》電子教案 發(fā)動機需要外力起動 人力起動 簡單不方便 用于農用車 常見的起動方式分為 輔助汽油機起動 常用于大型的柴油機 電力起動機起動: 起動迅速,可重復使用 廣泛使用 起動機的作用:將蓄電池的電能轉化為機械能,驅動發(fā)動機飛輪旋轉實現(xiàn)發(fā)動機的起動. 第一節(jié) 起動機的結構及類型 一 起動機的構造 電力起動機通常由三部分組成 直流串勵式電動機: 產(chǎn)生轉矩,將蓄電池輸入的電能轉換為機械運動 傳動機構(嚙合機構):在發(fā)動機起動時,使起動機的驅動齒輪嚙合入飛輪齒圈,將起動機轉矩傳給發(fā)動機曲軸。在發(fā)動機起動后,使起動機自動脫開齒圈。 電磁開關：起動機的控制裝置，控制電路的通斷。 (一) 直流串電動機 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線中的電流方向保持不變。 銅片：導體 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：一般采用4個（2對）磁極，大功率起動機采用6個磁極，必須兩兩相對。 3） 電刷組件： 材料： 銅粉：80％ 增強導電性 石墨：20％ 增加潤滑性 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。應采用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承。 二、 直流串勵式電動機的工作原理 直流電動機是將電能轉化成機械能的設備。以安培定律為基礎，即通電導體在磁場中的電場力作用。 第二節(jié) 起動機的工作原理 汽車起動機的控制裝置包括電磁開關、起動繼電器和點火起動開關燈部件，其中電磁開關于起動機制作在一起。 一、電磁開關 1.電磁開關結構特點 電磁開關主要由電磁鐵機構和電動機開關兩部分組成。電磁鐵機構由固定鐵心、活動鐵心、吸引線圈和保持線圈等組成。固定鐵心固定不動，活動鐵心可以在銅套里做軸向移動?；顒予F心前端固定有推桿，推桿前端安裝有開關觸盤，活動鐵心后段用調節(jié)螺釘和連接銷與撥叉連接。銅套外面安裝有復位彈簧，作用是使活動鐵心等可移動部件復位。電磁開關接線的端子的排列位置如圖所示 2.電磁開關工作原理 當吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁通方向相同時，其電磁吸力相互疊加，可以吸引活動鐵心向前移動，直到推桿前端的觸盤將電動開關觸點接通勢電動機主電路接通為止。 當吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁痛方向相反時，其電磁吸力相互抵消，在復位彈簧的作用下，活動鐵心等可移動部件自動復位，觸盤與觸點斷開，電動機主電路斷開。 二、起動繼電器 起動繼電器的結構簡圖如圖左上角部分所示，由電磁鐵機構和觸點總成組成。線圈分別與殼體上的點火開關端子和搭鐵端子“E”連接，固定觸點與起動機端子“S”連接，活動觸點經(jīng)觸點臂和支架與電池端子“BAT”相連。起動繼電器觸電為常開觸點，當線圈通電時，繼電器鐵心便產(chǎn)生電磁力，使其觸點閉合，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EQ1090型汽車起動電路 東風EQ1090型汽車使用的是QD124型起動機，為電磁控制強嚙合式起動機，采用滾動式單向離合器、驅動齒輪為11齒，額定功率為1.5kw，其起動電路如圖10-4所示，包括控制電路和起動機主電路。 1. 控制電路 控制電路包括起動繼電器控制電路和起動機電磁開關控制電路。 起動繼電器控制電路是由點火開關控制的，被控制對象是繼電器線圈電路。當接通點火開關起動擋時，電流從蓄電池政界經(jīng)過起動機電源接線柱到電流表，在從電流表經(jīng)點火開關，繼電器線圈回到蓄電池負極。于是繼電器鐵心產(chǎn)生較強的電磁吸力，是繼電器觸點閉合，接通起動機電磁開關的控制電路。 2. 主電路 如圖中箭頭所示，電磁開關接通后，吸引線圈3和保持線圈4產(chǎn)生強的電磁引力，將起動機主電路接通。電路為： 蓄電池正極→起動機電源接線柱 → 電磁開關→ 勵磁繞阻 → 電樞繞阻→ 搭鐵→ 蓄電池負極，于是起動機產(chǎn)生電磁轉距，起動發(fā)動機。 第三節(jié) 起動機的工作特性及實驗 一、 直流串勵式電動機的特性 1、 轉矩特性：起動瞬間：IMAX ,n=0, 處于完全制動狀 轉矩M與I2 成正比, 在起動瞬間,轉矩很大,使發(fā)動機易于起動. 2、 轉速特性：串勵式電動機具有輕載轉速高，重載轉速低的特性，可以保證起動安全可靠，但輕載或空載時，易造成“飛車”事故。對于功率很大的直流串勵式電動機，不允許輕載或空載下運行。 3、 功率特性： 完全制動時：P和n＝0時，MMAX 空載時： Imax，nmax , P=0 當I＝0.5I ，PMAX 影響起動機功率的因素： 1） 接觸電阻和導線的影響： R大，L長，A（橫截面積）小，會使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阻 T減小 ，r增加， P減小 二、起動機的實驗 1）空載試驗 測量起動機的空載電流和空載轉速并與標準值比較 說明： 電流值>標準值，n<標準值，表明裝配過緊或電樞繞組和勵磁繞組內有短路或搭鐵現(xiàn)象。 電流值<標準值，n<標準值，表明內部電路有接觸不良的地方。 注意： 每次空載試驗不要超過1分鐘，以免起動機過熱。 2）全制動試驗 在空載試驗后，通過測量起動機完全制動時的電流和轉矩來檢驗其動機的性能良好與否，需進行全制動試驗。 說明： 電流大，轉矩小，表明此磁場繞組或電樞繞組有短路或搭鐵的不良現(xiàn)象。 電流小，轉矩小，表明起動機接觸內阻過大。 注意：時間小于5秒，以免燒壞電動機，對蓄電池使用壽命造成不利影響。