汽车电气技术（4）哈工大网络与电气智能化研究所刘勇2015（秋）.pptVIP

1-小齿轮 2-小齿轮回位弹簧 3-惰轮 4-电枢 5-励磁线圈 6-电刷 7-端子C 8-可动铁心回位弹簧 9-可动铁心 10-端子30 丰田车用减速式起动机的原理示意图 11-蓄电池 12-点火开关 13-端子50 14-螺旋花键 15-离合器齿轮 16-起动离合器 17-齿圈 H. C-保持线圈 P . C-吸引线圈 　　这种起动机主要由电磁开关、结构紧凑的高速电动机、减速齿轮（惰轮和离合器齿轮）、小齿轮和起动机离合器等部件构成。减速齿轮将电动机转速减至原来的1/3或1/4，然后再传至小齿轮。电磁开关的可动铁心直接推动小齿轮（位于同一轴上），使其与齿圈啮合。与同样尺寸和质量的常规式起动机相比，这种起动机可以产生更大的转矩。 　　具体工作过程如下： 　　1)点火开关位于“STA”位置时，端子50将来自蓄电池的电流传至保持线圈和吸引线圈。电流随后从吸引线圈，通过端子C流至励磁线圈和电枢线圈。由于已励磁的吸引线圈所造成的电压降，限制了电动机励磁线圈和电枢的电流供应，这时电动机只以低速运转。 　　与此同时，吸引线圈和保持线圈产生一个相同方向的磁场，将可动铁心朝左推，压住回位弹簧。小齿轮因此向左移动，直至与齿圈啮合。在此阶段，电动机低速运转，使齿轮之间可以平顺啮合。螺旋花键也同时帮助小齿轮与齿圈更加平顺地啮合在一起。 　　2)当电磁开关和螺纹花键将小齿轮推至与齿圈完全啮合的位置时，固定在可动铁心上的接触片，使端子30和端子C短路而接通主开关。这一短路连接，使较强的电流得以通过起动电动机从而使电动机以较大的转矩转动。螺旋花键使小齿轮与齿圈啮合得更牢固。 　　与此同时，吸引线圈两端的电压变得相等，电流不再流经吸引线圈。因此，这时可动铁心只是由保持线圈所施加的磁力保持在原位。 　　3)起动完毕，将点火开关从“STA”位置扭回至“ON”位置，便切断了正施加在端子50上的电压。但主开关仍保持闭合状态，部分电流便从端子C通过吸引线圈流至保持线圈。由于流经保持线圈的电流，与点火开关位于“STA”位置时的电流方向相同，保持线圈便产生了拉动可动铁心的磁力。另一方面，电流在吸引线圈中的反向流动，便产生了将可动铁心回复原位的磁力。 　　这两个线圈所产生的磁场相互抵消，使回位弹簧将可动铁心拉回。这便切断了施加在电动机上的强电流，可动铁心也几乎同时将小齿轮与齿圈分离。减速式起动电动机中所使用的电枢惯性，小于常规式起动电动机中所用的电枢惯性，摩擦力可以使其很快停止转动。因此，这种起动机中不需要常规式起动机中所使用的制动装置。 思考题与习题 1、起动机一般由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 2、直流电动机的基本组成是什么？工作过程如何？ 3、串励式直流电动机负载变化时是如何自动调节转矩的？ 4、汽车起动机为什么要采用直流串励式电动机？ 5、起动机特性有哪些？影响起动机功率的因素有哪些？ 6、试述电磁操纵强制啮合式起动机的工作原理。 7、起动机常见单向离合器有几种？各有什么特点？ 8、试述滚柱式单向离合器的结构与工作原理。 9、减速式起动机有哪几种类型？各有什么特点？ 串励式直流电动机转矩特性 　　由上述公式可知，串励式直流电动机的电磁转矩在磁路未饱和时，与电枢电流的平方成正比；在磁路饱和后，磁通Φ几乎不变，电磁转矩才与电枢电流成线性关系。 　　这是串励式直流电动机的一个重要特点，即在电枢电流相同的情况下，串励式直流电动机的转矩要比并励式直流电动机大。特别在起动的瞬间，由于发动机的阻力矩很大，起动机处于完全制动的情况下，n=0，反电动势Ef=0。此时，电枢电流将达最大值（称为制动电流），产生最大转矩（称为制动转矩），从而使发动机易于起动。这是起动机采用串励电动机的主要原因之一。 　　(1)机械特性　电动机转速随转矩变化的关系，称为机械特性，即n=f(M)。 　　在串励式直流电动机中，由电压平衡方程式可得 　　在磁路未饱和时，由于Φ不是常数，Ia增大时Φ也增大，故转速n将随Ia的增加而显著下降，又由于转矩M正比于电枢电流Ia的平方，所以串励式直流电动机的转速随转矩的增加而迅速下降，即具有软的机械特性。 串励式直流电动机机械特性 　　由于串励直流电动机具有软的机械特性，即轻载时转速高、重载时转速低，故对起动发动机十分有利。因为重载时转速低，可使起动安全可靠，这是起动机采用串励式直流电动机的又一原因。 　　串励直流电动机在轻载时转速很高，易造成电动机“飞车”事故。因此，对于功率较大的串励直流电动机，不允许在轻载或空载下运行。 　　2．起动机特性曲线 　　起动机的转矩、转速、功率与电流的关系称为起动机特性曲线，右图为QD124型起动机的特性曲线。 　　由起动机的特性曲线可见： 　　1)发动机即将起动时，即起动机刚接入瞬间，此时n=0，电流最大（称为制动电流），转矩也达