起动机、发电机的工作原理

起动机的工作原理

汽车起动机的控制装置包括电磁开关、起动继电器和点火起动开关灯部件，其中

电磁开关于起动机制作在一起。

一、电磁开关

1.电磁开关结构特点

电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两部分组成。电磁铁机构由固定铁心、活动铁心、吸引线圈和保持线圈等组成。固定铁心固定不动，活动铁心可以在铜套里做轴向移动。活动铁心前端固定有推杆，推杆前端安装有开关触盘，活动铁心后段用调节螺钉和连接销与拨叉连接。铜套外面安装有复位弹簧，作用是使活动铁心等可移动部件复位。电磁开关接线的端子的排列位置如图所示

2.电磁开关工作原理

当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相同时，其电磁吸力相互叠加，可以吸引活动铁心向前移动，直到推杆前端的触盘将电动开关触点接通势电动机主电路接通为止。

当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁痛方向相反时，其电磁吸力相互抵消，在复位弹簧的作用下，活动铁心等可移动部件自动复位，触盘与触点断开，电动机主电路断开。

二、起动继电器

起动继电器的结构简图如图左上角部分所示，由电磁铁机构和触点总成组成。线圈分别与壳体上的点火开关端子和搭铁端子“E”连接，固定触点与起动机端子“S”连接，活动触点经触点臂和支架与电池端子“BAT”相连。起动继电器触电为常开触点，当线圈通电时，继电器铁心便产生电磁力，使其触点闭合，从而将继电器控制的吸引线圈和保持线圈电路接通。

1. 控制电路

控制电路包括起动继电器控制电路和起动机电磁开关控制电路。

起动继电器控制电路是由点火开关控制的，被控制对象是继电器线圈电路。当接通点火开关起动挡时，电流从蓄电池政界经过起动机电源接线柱到电流表，在从

电流表经点火开关，继电器线圈回到蓄电池负极。于是继电器铁心产生较强的电磁吸力，是继电器触点闭合，接通起动机电磁开关的控制电路。

2. 主电路

如图中箭头所示，电磁开关接通后，吸引线圈3和保持线圈4产生强的电磁引力，将起动机主电路接通。电路为：

蓄电池正极→起动机电源接线柱→ 电磁开关→ 励磁绕阻→ 电枢绕阻→搭铁→ 蓄电池负极，于是起动机产生电磁转距，起动发动机。

一、起动机简介

起动机是由直流串激电动机、操纵机构和离合机构所组成。它专门启动发动机，需要强大的转矩，因此要通过的电流量很大，达到几百安培。

直流电动机在低转速时扭矩大，转速高时扭矩逐渐变小，很适合做起动机之用。起动机采用直流串激式电动机，转子及定子部分都是用比较粗的矩形截面铜线绕制；驱动机构采用减速齿轮结构；操纵机构采用电磁磁吸方式。

二、电动机构

电动机由磁场（定子）、电枢（转子）和整流子组成，为了增大扭矩采用多极磁场，常见有4个磁场。当电流通过电枢线圈时，整个线圈会受到一个转矩而转动。由于直流电动机通电后会产生一种反电动势，并与发动机转速成正比，与扭矩成反比，因此能满足发动机起动时的要求。起动机起动电流很大，因此，操作时启动时间一定要短。

三、减速机构

减速齿轮机构的驱动齿轮与发动机飞轮接合而启动发动机，采用单向驱动方式。当电动机上的小齿轮的转速高于发动机飞轮齿圈的速度时，电动机带动发动机转，当发动机的转速高于电动机时，它们之间的动力传递关系自动解除。

减速起动机主要由电磁啮合开关，减速齿轮，电动机、起动齿轮（小齿轮）及单向啮合器等部分组成如所示。

四、机构特点

P11C发动机减速起动机具有以下显著特点：

①动力输出结构分为电枢轴和传动轴两部分。电枢轴两端用滚珠轴承支承，负荷分布均匀，使用时间长，不易磨损，电枢较短，不易出现电枢轴弯曲，磨坏磁场绕组的情况。

②采用了减速装置，在转子和起动齿轮之间，安装有减速齿轮，起动电动机传递给起动齿轮的扭距就会增大。利用电磁开关，使得承担电动机（经减速齿轮后）的动力输出是起动齿轮和起动齿轮轴，而啮合器部分不动。输出功率小的起动机，常采用外啮合方式，输出功率大的起动机采用内啮合方式。

③减速起动机采用电磁开关操纵，有些备有辅助开关（或称副开关）。它的作用是防止烧坏电磁开关和电门（起动）开关。分级接通电源，大大降低了起动机损坏的可能性，从而延长了起动机的使用寿命。

④减速起动机的体积和重量大约是传统起动机的一半，节约了原材料，同时拆装修理很方便。

⑤减速起动机的磁极对数与传统的起动机一样，但磁场线圈绕组常采用小导线多根串联的方法，电枢绕组的绕法虽与传统的原理相同，但制造工艺先进。

汽车交流发电机的工作原理

一、交流发电原理

交流发电机的发电原理如图2-2所示。

图2-2交流发电机发电原理

1.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场）

2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度

3.当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。

二、整流原理

交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，是靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通, 当给二极管加上反向电压时,二极管截止,二极管的导通原则如下:

1.二极管的导通原则

当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；

当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。

2.整流过程分析

桥式整流电路及电压波形见

桥式整流电路及电压波形

（1）整流时二极管导通条件：

①对于三个正极管子（D1、D3、D5正极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。

②对于三个负极管子（D2、D4、D6负极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。

但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。

（2）整流过程

看一下下面的动画（动画1）

三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。如图2-2所示

（3）发电机输出的直流电压平均值为：

U=1.35UL=2.34UΦ

流经每只二极管的电流

ID=IL/3

3．中性点电压

有的发电机具有中性点接线柱，如图2-4，是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称为中性点电压

图2-4带中心抽头的交流发电机