《汽车电器》第3章_起动系统(下)PPT课件
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齿圈的内齿旋转，行星齿轮绕内齿圈的运动，带动行星齿 轮架旋转，行星齿轮架与输出轴连接。动力传递路线为： 电单向枢3.离轴行合(星太器齿阳→轮轮驱减)→动速行齿起星轮动齿→机轮飞及轮支。架(与输出轴一体)→滚柱式
2000r/min
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第六节 起动机的典型结构
二、齿轮减速式起动机
1.外啮合式减速起动机
特点：传动中心距约30mm. 电枢轴与驱动齿轮之间利用 惰轮作中间传动，电磁开关 铁芯与驱动齿轮同轴心，电 压开关直接推动驱动齿轮与 飞轮齿圈啮合，无需拨叉， 起动机的减速传动效率高， 成本短路，广泛应用于小功 率的起动机上。
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第六节 起动机的典型结构
一、普通式起动机 以红旗轿车为例。 1.起动机结构特点： 串励式直流电动机； 滚柱式单向离合器；
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第六节 起动机的典型结构
一、普通式起动机 以红旗轿车为例。 2.起动系电路特点： 起动系与奥迪型轿车 相同。因点火开关ST 档容量大，允许短时 期内通过电磁开关线 圈内的电流（＞20A ），故不设起动继电 器。 3.工作过程
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第六节 起动机的典型结构
工 作 过 程
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第六节
起动机的典型结构 减速式起动机的优点：在同样输 出功率下，其体积和质量比普通
起动机均减小30%--50%，并
便于安装，提高了起动转矩，有
二、齿轮减速式起动机 利于低温起动。
A.齿轮减速式起动机有： a.外啮合式 b.内啮合式 c.行星齿轮 B.减速作用： 增扭，可用小型电机 C.减速比：一般为3—5 D.电机允许转速可达
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第五节 起动机的工作特性
二、影响起动机功率的因素 1.接触电阻和导线电阻—换向器烧蚀、污损、磨损；电 刷磨损；电刷弹簧弹力小；蓄电池极桩与起动电缆、搭 铁线搭铁、接触盘 与主接线柱、起动 电缆及搭铁线过长、 过细； 2.蓄电池容量—容量 小则内阻大，电压降 大，起动功率小； 3.环境温度—影响蓄 电池容量和内阻。
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齿轮减速式起动机
汽车电器设备
外啮合式齿 轮减速起 动机
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第六节 起动机的典型结构
2.内啮合式齿轮减速起动机
特点：该 种起动 机的传 动中心 距离为 20mm 左右， 减速传 动效率 高，但 成本也 高。
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第六节 起动机的典型结构 工作过程：当电枢旋转时，太阳轮带动三个行星齿轮绕内
磁场与磁路
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第五节 起动机的工作特性
由 Ef＝Cmn
和 U E f Is Rs Is R j
得出
IS
U Ef RS R j
U Cmn RS R j
绝缘接线柱 外壳
换向
器
磁极
结论：当负载增大时，电
机轴上的阻力矩增大，电枢转
速降低，反电动势也随之下降， 电刷
磁场绕
绝缘接线柱 外壳
分析：电枢电流增加时C，m电压降 换向
IS∑R也随之增加；磁路未饱和时， 器
磁通也增加，故电机转速将随
Leabharlann Baidu
IS∑R和φ的增加而急剧下降。 结论：直流串励式电动机具有重
载时车速低而转矩大的特性(软机
械特性)，可保证起动安全可靠。 但轻载空载时转速很高易飞车， 电刷
故应避免。大功率直流电机一般
直流串励式电动机工作原理
电枢旋转时，在电枢绕 组上将产生反电动势。其大 小与电枢转速n和磁极磁通φ 成正比，即
Ef＝Cmn
式中：Ce为与电机结构有关 的常数。 则电源电压 U E f Is Rs Is Rj ----电压平衡方程式（电动机 旋转的基本条件）
绝缘接线柱 外壳
换向
器
磁极
电刷
磁场绕 组
采用复励式。
磁极
磁场绕 组
磁场与磁路
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第五节 起动机的工作特性
3分.功析率：特当性起动P 机 9完M55全n0制动
时转速和输出功率为零， 电流最大，转矩也最大(为 制动转矩)；空载时电流最 小，但转速最大(为空载转 速)，输出功率也为零；只 有当电枢电流接近制动电 流一半时(电动机电大功率 点)，输出功率最大。因起 动时间短，一般把最大功率作为额定功率。通常用空载和 制动试验检验起动机技术状况。
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第五节 起动机的工作特性
直流串励式电动机工作原理
绝缘接线柱 外壳
换向
磁极
器
电枢上的电磁转矩与电
枢电流IS及磁极磁通φ的大小 成正比。即
M＝CmIS
式中：Cm为电机常数，与磁
电刷
极对数和绕组个数等结构有
关。
磁场绕 组
磁场与磁路
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第五节 起动机的工作特性
降及电刷接触电阻的电压降的代数
和。即： U-Ef＝IS(Rs+Rj）+△Ud
则反电势为：
Ef＝ U- IS (Rs+Rj）-△Ud
电刷
因 Ef=Cmφn
磁场绕 组
有 n U IS (Rs Rj ) Ud
Cm
磁场与磁路
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第五节 起动机的工作特性
转速特性 n U IS (Rs Rj ) Ud
但电枢电流增加，使电磁转矩
组
（M＝CmφIS）增大，直到电
磁转矩与阻力矩重新平衡。
磁场与磁路
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第五节 起动机的工作特性
一、串励式直流电动机的工作特性
绝缘接线柱 外壳
换向
磁极
直流电动机中，励磁绕组与电枢 器
绕组的连接方式可分为：串励式、
并励式和复励式三种形式。汽车
起动机所用的电动机为串励式。
与电枢电流的平方成正比；磁路
饱和后，磁通与电流无关，电磁
磁场绕 组
转矩与电枢电流呈直线关系。
磁场与磁路
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第五节 起动机的工作特性
2.转速特性
绝缘接线柱 外壳
根据基尔霍夫第二定律有：蓄电池 换向
磁极
的EX与电机反电动势Ef的代数和等 器
于磁场绕组和电枢组组的电压降、
连接导线电压降、蓄电池内阻电压
电刷
磁场绕 组
磁场与磁路
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第五节 起动机的工作特性
一、串励式直流电动机的工作特性
绝缘接线柱 外壳
换向
磁极
1.转矩特性
器
因电枢电流与励磁电流相等，故
在磁路未饱和时磁通与电枢电流
成正比。即φ＝C1Ij＝ C1IS
电机转矩M＝CmφIS＝ CmC1ISIS
M
CI
2 s
结论：磁路未饱和时，电磁转矩 电刷
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二、齿轮减速式起动机
1.外啮合式减速起动机
特点：传动中心距约30mm. 电枢轴与驱动齿轮之间利用 惰轮作中间传动，电磁开关 铁芯与驱动齿轮同轴心，电 压开关直接推动驱动齿轮与 飞轮齿圈啮合，无需拨叉， 起动机的减速传动效率高， 成本短路，广泛应用于小功 率的起动机上。
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一、普通式起动机 以红旗轿车为例。 1.起动机结构特点： 串励式直流电动机； 滚柱式单向离合器；
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一、普通式起动机 以红旗轿车为例。 2.起动系电路特点： 起动系与奥迪型轿车 相同。因点火开关ST 档容量大，允许短时 期内通过电磁开关线 圈内的电流（＞20A ），故不设起动继电 器。 3.工作过程
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起动机的典型结构 减速式起动机的优点：在同样输 出功率下，其体积和质量比普通
起动机均减小30%--50%，并
便于安装，提高了起动转矩，有
二、齿轮减速式起动机 利于低温起动。
A.齿轮减速式起动机有： a.外啮合式 b.内啮合式 c.行星齿轮 B.减速作用： 增扭，可用小型电机 C.减速比：一般为3—5 D.电机允许转速可达
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二、影响起动机功率的因素 1.接触电阻和导线电阻—换向器烧蚀、污损、磨损；电 刷磨损；电刷弹簧弹力小；蓄电池极桩与起动电缆、搭 铁线搭铁、接触盘 与主接线柱、起动 电缆及搭铁线过长、 过细； 2.蓄电池容量—容量 小则内阻大，电压降 大，起动功率小； 3.环境温度—影响蓄 电池容量和内阻。
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外啮合式齿 轮减速起 动机
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2.内啮合式齿轮减速起动机
特点：该 种起动 机的传 动中心 距离为 20mm 左右， 减速传 动效率 高，但 成本也 高。
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第五节 起动机的工作特性
由 Ef＝Cmn
和 U E f Is Rs Is R j
得出
IS
U Ef RS R j
U Cmn RS R j
绝缘接线柱 外壳
换向
器
磁极
结论：当负载增大时，电
机轴上的阻力矩增大，电枢转
速降低，反电动势也随之下降， 电刷
磁场绕
绝缘接线柱 外壳
分析：电枢电流增加时C，m电压降 换向
IS∑R也随之增加；磁路未饱和时， 器
磁通也增加，故电机转速将随
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IS∑R和φ的增加而急剧下降。 结论：直流串励式电动机具有重
载时车速低而转矩大的特性(软机
械特性)，可保证起动安全可靠。 但轻载空载时转速很高易飞车， 电刷
故应避免。大功率直流电机一般
直流串励式电动机工作原理
电枢旋转时，在电枢绕 组上将产生反电动势。其大 小与电枢转速n和磁极磁通φ 成正比，即
Ef＝Cmn
式中：Ce为与电机结构有关 的常数。 则电源电压 U E f Is Rs Is Rj ----电压平衡方程式（电动机 旋转的基本条件）
绝缘接线柱 外壳
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器
磁极
电刷
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采用复励式。
磁极
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3分.功析率：特当性起动P 机 9完M55全n0制动
时转速和输出功率为零， 电流最大，转矩也最大(为 制动转矩)；空载时电流最 小，但转速最大(为空载转 速)，输出功率也为零；只 有当电枢电流接近制动电 流一半时(电动机电大功率 点)，输出功率最大。因起 动时间短，一般把最大功率作为额定功率。通常用空载和 制动试验检验起动机技术状况。
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直流串励式电动机工作原理
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磁极
器
电枢上的电磁转矩与电
枢电流IS及磁极磁通φ的大小 成正比。即
M＝CmIS
式中：Cm为电机常数，与磁
电刷
极对数和绕组个数等结构有
关。
磁场绕 组
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降及电刷接触电阻的电压降的代数
和。即： U-Ef＝IS(Rs+Rj）+△Ud
则反电势为：
Ef＝ U- IS (Rs+Rj）-△Ud
电刷
因 Ef=Cmφn
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有 n U IS (Rs Rj ) Ud
Cm
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转速特性 n U IS (Rs Rj ) Ud
但电枢电流增加，使电磁转矩
组
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磁转矩与阻力矩重新平衡。
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一、串励式直流电动机的工作特性
绝缘接线柱 外壳
换向
磁极
直流电动机中，励磁绕组与电枢 器
绕组的连接方式可分为：串励式、
并励式和复励式三种形式。汽车
起动机所用的电动机为串励式。
与电枢电流的平方成正比；磁路
饱和后，磁通与电流无关，电磁
磁场绕 组
转矩与电枢电流呈直线关系。
磁场与磁路
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2.转速特性
绝缘接线柱 外壳
根据基尔霍夫第二定律有：蓄电池 换向
磁极
的EX与电机反电动势Ef的代数和等 器
于磁场绕组和电枢组组的电压降、
连接导线电压降、蓄电池内阻电压
电刷
磁场绕 组
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一、串励式直流电动机的工作特性
绝缘接线柱 外壳
换向
磁极
1.转矩特性
器
因电枢电流与励磁电流相等，故
在磁路未饱和时磁通与电枢电流
成正比。即φ＝C1Ij＝ C1IS
电机转矩M＝CmφIS＝ CmC1ISIS
M
CI
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结论：磁路未饱和时，电磁转矩 电刷