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棋牌串励直流电动机工作原理

  串励直流电动机工作原理 串励直流电动机工作原理 直流电动机 一、清点人数,记考勤 二、复习上节课相关知识 三、引入新课 组成:由定子、转子、电刷和换向器组成, 所示。 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(电枢):产生电磁转矩。 ):产生电磁转矩 转子(磁场):产生磁场。 转子(磁场):产生磁场。 ):产生磁场 电刷:将直流电引入到电枢中。 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。 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—出 风扇; 机座; 电枢; 主磁极; 电刷; 换向器; 接线板; 线、 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 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, 能的转变。 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。 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。 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, 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, 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 电动机的工作特性工作特性: 电流变化的规律, 所示。 电流变化的规律,如图 4 所示。 图 4 直流电动机的特性 转矩特性: 转矩特性: 定义:电动机的转矩与电动机电流之间的关系。 定义:电动机的转矩与电动机电流之间的关系。 分析: 分析: ⑴起动瞬间,制动状态,电流值最大,电枢转速为零,棋牌力矩也相应达到最大值。且力矩与 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。 电流的平方成正比,因此力矩最大,易于发动机的起动。 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。 机的主要原因。 ⑵随着转速的提高,力矩不断下降。 随着转速的提高,力矩不断下降。 转速特性: 转速特性: 定义:电动机的转速与电动机电流之间的关系。 定义:电动机的转速与电动机电流之间的关系。 分析: 分析: 当电枢电流增加时, IsΣ 增加,在磁路未饱和时, 的值也增加, ⑴当电枢电流增加时,电压降 IsΣR 增加,在磁路未饱和时,Φ的值也增加,故 n 急剧下降。 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 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, 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。 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: 功率特性: 定义:电动机的输出功率与电流之间的关系。 定义:电动机的输出功率与电流之间的关系。 分析: 分析: ⑴ ⑵ 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; 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; 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, 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, 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。 使驱动齿轮与飞轮自动断开。 2、形式 电磁操纵式。 电磁操纵式。 所示。 3、组成:由吸引线圈、保持线圈、铁心等组成,如图 9 所示。 组成:由吸引线圈、保持线—起动开关接电动机接线—接点火线—电磁开关接蓄电池接线柱; 起动开关接电动机接线柱; 接点火线圈接线柱; 电磁开关接蓄电池接线—接起动开关接线—吸引线— 起动开关; 接起动开关接线柱; 接触盘; 黄铜套筒; 吸引线—保持线 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; 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。 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。 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, 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, 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。 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, 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, 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, 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。 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 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, 吸力,维持齿轮的啮合位置不变,起动发动机。 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, 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 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, 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, 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。 退出啮合,接触盘回位,切断主电路,起动机停止工作。 啮合 所示。 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。 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。 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, 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, 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。 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—保持线—保护 电磁开关主接线柱; 吸引线圈; 保持线圈; 起动继电器触点; 继电器触点; 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 点火开关; 硅整流发电机; 电流表; 图 11 解放 CA1091 型汽车起动系电路 作业: 作业:画电路图说明起动机工作过程 起动机传动机构和控制机构 起动机传动机构和控制机构 传动机构 一、清点人数,记考勤 二、复习上节课相关知识 三、引入新课 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, 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。 枢不致产生飞车。 2、种类: 种类: 滚柱式单向离合器:适用于中小型汽车; l 滚柱式单向离合器:适用于中小型汽车; 摩擦片式单向离合器:适用于中型汽车; l 摩擦片式单向离合器:适用于中型汽车; 弹簧式单向离合器:适用于大型汽车。 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。 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。 所示。 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, 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, 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, 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。 所示。 自自由滚动,起保护作用。如图 6 所示。 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, 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 从动摩擦片等组成。 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 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( 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, 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, 所示。 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 拨叉环; 主动盘; 卡环; 锁圈; 被动盘; 压盘; 调整垫圈; —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— 主动摩擦片; 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 锥面盘;14—半圆卡环; 15—保险弹簧垫圈;16— 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 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, 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。 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, 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, 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。 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。 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 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, 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, 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 所示。 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 衬套; 起动机驱动齿轮; 限位套; 扇形套; 扭力弹簧; 护套; —花键套筒;8—弹簧;9—滑套;10—卡簧 花键套筒; 弹簧; 滑套;10— 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, 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, 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 整体 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, 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。 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, 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。 --5 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 增大起动机的起动转矩,提高起动性能; l 增大起动机的起动转矩,提高起动性能; l 减少蓄电池的耗电量,延长了使用寿命; 减少蓄电池的耗电量,延长了使用寿命; 电动机的体积小,质量减轻。 l 电动机的体积小,质量减轻。 3、 结构 三种形式,如图 12 所示。 三种形式, (a)外啮合式 (b)内啮合式 (c)行星齿轮式 (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, 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 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, 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, 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。 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: 特点: 电枢轴上的驱动齿轮(太阳轮)与电枢轴制成一体。 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。 行星齿轮套装在行星齿轮架的行星轮轴上。 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 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。 行星齿轮固定内齿圈在工作时固定不动。 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 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, 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。 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→驱动齿轮 太阳轮) 行星齿轮,行星齿轮开始自转,由于内齿圈固定不动, 电机→驱动齿轮(太阳轮)→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, 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。 所示。 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 5s, 2min。 l 起动机每次起动的时间不超过 5s,再次起动应停止 2min。 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 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。 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。 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。 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。 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: 排除方法: (1)检查导线的连接情况,开关的工作情况。 检查导线的连接情况,开关的工作情况。 判断故障在起动机还是在组合继电器: (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。 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。 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)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。 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 2、 起动机运转无力 故障现象: 起动机转动缓慢无力, 起动机只有 卡 “ 故障现象: 起动机转动缓慢无力, 动缓慢无力 带动发动机困难或接通起动开关后, 带动发动机困难或接通起动开关后, 嗒”一声并不转动。 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。 故障部位:蓄电池、点火开关、起动机和连接导线等。 检查内容: 检查内容: 蓄电池电量、 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。 故障现象:接通起动开关,起动机空转。 检查内容: 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。 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。 驱动齿轮或飞轮齿圈是否严重磨损,打滑。 单向离合器是否有打滑现象。 单向离合器是否有打滑现象。

时间:2020-05-08 02:15