串励直流电动机工作原理

串励直流电动机工作原理一、清点人数，记考勤二、复习上节课相关知识三、引入新课1、组成：由定子、转子、电刷和换向器组成，如图2所示转子（电枢）：产生电磁转矩。

转子（磁场）：产生磁场。

电刷：将直流电引入到电枢中。

换向器：保证同一磁极下电流的方向一致1 —风扇；2 —机座；3 —电枢；4—主磁极；5 —电刷；6 —换向器；7 —接线板；8—出线盒；9 —换向极；10 —端盖图2直流电动机的组成2、电动机的工作原理基本工作原理：通电导体在磁场中产生电磁力，使导体产生旋转运动，实现了电能与机械能的转变。

工作情况：当蓄电池电流经过电刷引入电枢后，在线圈中有电流流过，方向如图所示根据左手定则，可以确定电磁力的方向，可见线圈在电磁力的作用下沿逆时针方向旋转。

当线圈旋转过半圈后，两个换向片更换了接触的电刷，流过线圈的电流也发生了改变，但是电磁力矩的方向没有改变，这样就保证了电机始终向一个方向旋转，如图3所示。

图3直流电动机的工作原理3、电动机的工作特性工作特性：直流串励式电动机的力矩M、转速n和功率P随电枢电流变化的规律，如图4所示空转制动图4直流电动机的特性转矩特性:定义：电动机的转矩与电动机电流之间的关系分析：⑴起动瞬间，制动状态，电流值最大，电枢转速为零，力矩也相应达到最大值。

且力矩与电流的平方成正比，因此力矩最大，易于发动机的起动。

这就是汽车采用直流串励式电动机的主要原因。

⑵随着转速的提高，力矩不断下降。

转速特性:定义：电动机的转速与电动机电流之间的关系分析：⑴当电枢电流增加时，电压降Is习R增加，在磁路未饱和时，①的值也增加，故n急剧下降。

⑵直流串励电动机另一特性：重载时转速低，可保证发动机的安全起动，而在轻载时转速高，易造成飞车事故。

因此对于功率较大的电动机，不允许在轻载或空载下运行。

功率特性：定义：电动机的输出功率与电流之间的关系。

分析：⑴ 全制动时：起动发动机瞬间，转速和输出功率均为零，电流最大，转矩最大；⑵ 空载时：电流最小，转速最大，功率为零；电枢电流在最大值一半时，功率最大。

控制装置1、作用起动时，控制驱动齿轮与飞轮的啮合，接通电动机的主电路。

起动后，切断电动机的主电路，使驱动齿轮与飞轮自动断开。

2、形式电磁操纵式。

1—起动开关接电动机接线柱；2—接点火线圈接线柱；3—电磁开关接蓄电池接线柱； 4 —起动开关；5—接起动开关接线柱；6—接触盘；7 —黄铜套筒；8 —吸引线圈；9—固定铁心；10 —保持线圈；11 —活动铁心；12 —传动叉；13 —驱动齿轮；14 —直流电动机图9起动机电磁开关的组成4、 工作过程置点火开关于起动位置，起动机继电器通电，继电器触点闭合，接通电磁开关电路；电磁 开关通电，两线圈电流方向一相同，共同产生吸力，使驱动齿轮啮合，主开关接通。

3、组成：由吸引线圈、保持线圈、铁心等组成，如图 9所示。

电磁开关通电后，吸引和保位线圈通电，两者流过的电流方向相同，共同产生电磁吸力，在电磁吸力的作用下，活动铁心克服回位弹簧的弹力右行，通过杠杆机构，使小齿轮开始啮入飞轮齿圈；活动铁心继续左移时，通过推杆使接触盘右移，接通电动机主电路。

在接触盘尚未接通之前，由于吸引线圈的电流流经励磁绕组和电枢绕组，会产生一个较小的电磁转矩，使小齿轮缓慢旋转与飞轮啮合。

在小齿轮完全与飞轮啮合后，接触盘接通电动机的主电路，蓄电池的大电流流进电动机，产生正常的电磁转矩，使发动机起动。

起动机主电路通电后，主电路通电后，吸引线圈被短路，但保位线圈继续通电，产生电磁吸力，维持齿轮的啮合位置不变，起动发动机。

松开点火开关后，起动继电器断电，继电器触点断开，继电器与电磁开关之间的电路被切断。

由于磁场的磁滞性，主接触盘继续通电，电磁开关两线圈通过接触盘继续通电。

此时，两线圈所产生的磁场方向相反，互相抵消。

铁心在回位弹簧的作用下迅速回位，驱动齿轮退出啮合，接触盘回位，切断主电路，起动机停止工作。

电磁开关的工作过程如图10 所示图10电磁开关的工作过程解放CA1091型汽车起动系电路1、特点：增加了一个附加继电器，可防止起动机在发动机工作后产生误动作。

2、工作情况：附加继电器受发电机中性点电压的控制，当发电机发电后，在中性点电压的作用下，附加继电器线圈通电，使起动机继电器线圈断电，从而防止了误动作1 —电磁开关主接线柱；2 —吸引线圈；3 —保持线圈；4 —起动继电器触点；5 —保护继电器触点；6 —点火开关；7 —硅整流发电机；8 —电流表；9 —快速熔断片图11解放CA1091型汽车起动系电路作业：画电路图说明起动机工作过程1T上 :□ 4n二三起动机传动机构和控制机构一、清点人数，记考勤二、复习上节课相关知识三、引入新课1 、作用：单向传递电动机的力矩，起动发动机。

在起动后自动打滑，保护起动机电枢不致产生飞车。

2、种类：l 滚柱式单向离合器：适用于中小型汽车；l 摩擦片式单向离合器：适用于中型汽车；l 弹簧式单向离合器：适用于大型汽车。

3 、滚柱式单向离合器结构：滚柱式单向离合器由驱动齿轮、十字块、滚柱和弹簧等组成。

离合器总成套装在电枢轴的花键上，可以轴向移动。

如图5 所示。

工作原理：起动时，拨叉将离合器推出，驱动齿轮与飞轮啮合，电动机通电后，带动十字块旋转。

此时十字块处于主动状态，使滚柱滚入窄端，将十字块与外壳卡紧。

起动后，飞轮齿圈带动驱动齿轮与外壳高速旋转，当转速超过十字块时，就迫使滚柱滚入宽端，各自自由滚动，起保护作用。

如图 6 所示4图5滚柱式单向离合器的构造图6滚柱式单向离合器的工作原理4、摩擦片式单向离合器结构：摩擦片式单向离合器由内、外接合毂，主、从动摩擦片等组成。

外接合毂与小齿轮一体，套装在电动机轴上，内接合毂通过内花键与与电动机的轴接合。

从动摩擦片（青铜材料）装入外接合毂的切槽中，主动摩擦片插入内接合毂的切槽内，主、从动摩擦片相间排列。

离合器工作时，利用两者的摩擦办传递转矩，如图7所示1 —拨叉环；2 —主动盘；3 —卡环；4 —锁圈；5 —被动盘；6 —压盘；7 —调整垫圈；8 —主动摩擦片；9 —被动摩擦片；10 —驱动齿轮轴套；11 —后端盖；12 —挡圈；13—锥面盘；14 —半圆卡环；15 —保险弹簧垫圈；16 —承推环图7摩擦片式单向离合器工作原理：起动时，当驱动齿轮啮入飞轮齿圈后，电动机通电旋转，内接合毂在惯性力作用下沿着螺旋花键向右移动，摩擦片被压紧而将起动机的力矩传递驱动齿轮。

当发动机的阻力矩较大时，内接合器会继续右移，增大摩擦片之间的压力，直到摩擦片之间的摩擦力足够所需的起动力矩，带动曲轴旋转，起动发动机。

起动后，驱动齿轮被飞轮齿圈带动，其转速超过电枢转速时，内接合毂沿着螺旋花键向左退出，摩擦片之间的压力消除。

驱动齿轮不会带动电枢轴旋转，起到保护作用。

5、弹簧式单向离合器结构：由驱动齿轮、连接套筒和螺旋弹簧组成，连接套筒与电枢轴通过花键连接，连接套筒与驱动齿轮外面套有扭力弹簧，其两端内径较小，分别箍紧在齿轮和套筒上，如图8所示。

1 —衬套；2 —起动机驱动齿轮；3—限位套；4 —扇形套；5—扭力弹簧；6 —护套;7 —花键套筒；8—弹簧；9—滑套；10 —卡簧图8弹簧式单向离合器工作原理：起动时，电枢轴带动连接套筒旋转，扭力弹簧顺其旋转方向扭转，圈数增加, 内径变小，将齿轮柄与连接套筒包紧，成为整体。

这样电动机的力矩传给驱动齿轮，带动曲轴旋转，起动发动机。

起动后，驱动齿轮转速高于电枢转速，扭力弹簧被反向扭转，内径变大，齿轮与连接套筒松脱，各自转动，起动了保护作用。

减速起动机1、概述在电动机的电枢轴和输出轴之间，设置了齿轮减速装置。

通过转矩的倍增作用，使起动机的输出特性适应发动机的起动要求。

齿轮减速比一般为3--5。

2、特点l增大起动机的起动转矩，提高起动性能;I减少蓄电池的耗电量，延长了使用寿命; l电动机的体积小，质量减轻。

3、结构三种形式，如图12所示卩）®（a）外啮合式（b）内啮合式（c）行星齿轮式图12三种减速起动机的构造4、工作情况起动时，接通起动开关，磁化线圈通电，接通继电器触点，蓄电池为起动机的电磁开关供电，吸拉线圈与保位线圈通电，产生吸力，接通主电路，通过拨叉使驱动齿轮与飞轮啮合，啮合后，起动机主电路接通，蓄电池供电，带动电动机旋转，通过减速齿轮减速后，通过螺旋花键将动力传递给单向啮合器和驱动齿轮，带动发动机起动。

5、行星齿轮减速机构介绍特点：l 电枢轴上的驱动齿轮（太阳轮）与电枢轴制成一体。

l 行星齿轮套装在行星齿轮架的行星轮轴上。

l 输出轴与行星齿轮架固定连接，驱动齿轮与输出轴是一体的。

l 行星齿轮固定内齿圈在工作时固定不动。

l 行星齿轮在太阳的带动下产生自转，同时由于内齿圈是固定的，太阳轮又绕着太阳轮公转，从而带动行星架转动，通过行星架带动驱动输出轴旋转。

动力传动情况电机T驱动齿轮（太阳轮）T行星齿轮，行星齿轮开始自转，由于内齿圈固定不动，因此行星齿轮又在内齿圈上公转，带动行星齿轮架转动，而行星架又与输出轴是一体的，把动力传给输出轴。

如图13 所示起动系故障诊断一、 清点人数，记考勤 二、 复习上节课相关知识 三、 引入新课1、 使用方法l 起动机每次起动的时间不超过 5s ，再次起动应停止2min舵减遽齬 磯极稈星舞 琨枢总咸永A.W 电删l 在冬季和低温情况下起动时，应采取保温措施，最好行预热再起动。

l 发动机起动后，必须立即切断起动机的控制电路，使起动机停止工作。

2 、维护保持外部清洁；各处导线联接要牢固可靠；定期检查与清洁换向器等。

起动机常见故障的诊断与排除1 、起动机不转故障现象：蓄电池电量充足，导线连接正常，接通点火开关后起动机不转。

故障部位：起动机、组合继电器和连接导线与开关等。

排除方法：（1）检查导线的连接情况，开关的工作情况。

（2）判断故障在起动机还是在组合继电器：用导线短接起动机电磁开关上的两接线柱，起动发动机，如果起动机运转，故障在组合继电器；若电动机不转，故障在起动机。

（3）判断故障在电动机还是在电磁开关：用导线短接起动机上两主接线柱，如果电动机运转，故障在电磁开关，否则。

故障在电动机。

起动机不运转判断步骤接逋起劫电路起动机不转不运转I ............... 运转2、起动机运转无力故障现象：起动机转动缓慢无力，带动发动机困难或接通起动开关后，起动机只有“卡嗒” 一声并不转动故障部位：蓄电池、点火开关、起动机和连接导线等。

检餞起繊开关检査线路按触箭况检查内容:l蓄电池电量、导线连接情况l 电磁开关主触点的接触情况l 电磁开关的工作情况3、起动机空转故障现象：接通起动开关，起动机空转。

检查内容：起动机主开关接触盘行程，若过短，则造成电磁开关提前接触，会听到轻微的摩擦声驱动齿轮或飞轮齿圈是否严重磨损，打滑。