汽车启动系统_课件讲课教案.ppt
《汽车启动系统_课件讲课教案.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车启动系统_课件讲课教案.ppt(78页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、汽车启动系统_课件1.电磁基本定律电磁基本定律 n左手定则:左手定则:n通电导体在磁场中受到力的作用,其受力方向可以用左手法则判定。I-电流方向电流方向 f-电磁力方向电磁力方向 B-磁感应强度磁感应强度 右手定则:右手定则:n导体在磁场中做切割磁力线的运动,则在导体的两端将产生感应电动势,其方向可用右手法则判定。直流电机的工作原理其中,固定部分有磁铁,这里称作主磁极;固定部分还有电刷。转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组(电枢)。n线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上,此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘,由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上,换向片与转轴之间亦互相绝缘
2、。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2,当电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。n给两个电刷加上直流电源,如上图(a)所示,则有直流电流从电刷 A 流入,经过线圈abcd,从电刷 B 流出,根据电磁力定律,载流导体ab和cd收到电磁力的作用,其方向可由左手定则判定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。n当电枢转了180后,导体 cd转到 N极下,导体ab转到S极下时,如上图(b)所示的位置由于直流电源供给的电流方向不变,仍从电刷 A流入,经导体cd、ab 后,从电刷B流出。这时导体cd 受力方向变为从右向左,导体ab 受力方向是从左向右,产生的电磁转矩的方向
3、仍为逆时针方向。它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。n因此,电枢一经转动,由于换向器配合电刷对电流的换向作用,直流电流交替地由导体 ab和cd 流入,使线圈边只要处于N 极下,其中通过电流的方向总是由电刷A 流入的方向,而在S 极下时,总是从电刷 B流出的方向。这就保证了每个极下线圈边中的电流始终是一个方向,从而形成一种方向不变的转矩,使电动机能连续地旋转。这就是直流电动机的工作原理n这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的,但由于电刷和换向片的作用,在线圈中流过的电流是交流的,其产生的转矩的方向却是不变的。n转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢
4、上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来。n实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成,同样是由多个线圈连接而成,以减少电动机电磁转矩的波动,绕组形式同发电机。n将直流电动机的工作原理归结如下:n将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过。电机内部有磁场存在。载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力 f 的作用(左手定则)所有导体产生的电磁力作用于转子,使转子以n(转/分)旋转,以便拖动机械负载。一、起动系的基本组成 图2-1 起起动动系系基本组成1蓄电池 2起动机 3起动继电器 4点火开关 5电流表起动系主要由:起动电源(蓄电池)、起动
5、机、起动机控制电路组成。3.1 起动系统的组成和作用起动机的作用 是将蓄电池的电能转变成电磁转矩,驱动发动机,使发动机起动工作。3.2 起动机的结构与工作原理 n3.2.1 起动机的组成 n起动机一般由直流电动机、传动机构和电磁操纵机构三部分组成 起动机的组成:n 直流电动机 用于将蓄电池输入的电能转换为驱动发动机转动的机械动力(电磁转矩)。n 传动机构 用于将电动机的动力(电磁转矩)传递给发动机飞轮,并在发动机起动后自动断开发动机向起动机的逆向动力传递。n 电磁开关 控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离以及电动机电路的通断;3.2.2 直流电动机的结构和工作原理n1.直流电动机的结构n
6、汽车用起动电动机一般为串励式直流电动机,主要由电枢(转子)、换向器、磁极(定子)以及机壳等部件组成。n(1)电枢总成n作用:通入电流后,在磁极磁场的作用下产生电磁转矩;n组成:铁心、电枢绕组、电枢轴瓦换向器:铜片,云母片(1)电枢与换向器n电枢由电枢轴、电枢铁心和电枢绕组等组成n铁心由外圆带槽的硅钢片叠制而成,通过内圆花键槽固定在电枢轴上,电枢绕组嵌装在铁心的槽内。流经电枢绕组的电流很大,一般为200600A,故电枢绕组采用较粗的矩形裸铜线绕制,并用绝缘纸隔开。n各绕组的端子与换向器铜片焊接,使各电枢绕组形成串联 换向器n在直流电动机中,换向器起逆变作用,因此换向器是直流电机的关键部件之一。换
7、向器由许多具有鸽尾形的换向片排成一个圆筒,其间用云母片绝缘,两端再用两个V形环夹紧而构成。每个电枢线圈首端和尾端的引线,分别焊入相应换向片的升高片内。n换向器由铜片和云母片叠压而成,压装在电枢轴的一端,云母片使铜片间、铜片与轴之间均绝缘。(1)电枢与换向器(2)磁极n磁极由固定在机壳上的铁心和缠绕在铁心上的磁场绕组组成。磁极的作用是建立磁场,一般多为4个磁极。功率超过7.35kW的起动机也有用6个磁极的。磁极n磁极铁心靠近转子一端的扩大的部分称为极靴,它的作用是使气隙磁阻减小,改善主磁极磁场分布,并使励磁绕组容易固定。n主磁极上装有励磁绕组,整个主磁极用螺杆固定在机座上。主磁极的个数一定是偶数
8、,励磁绕组的连接必须使得相邻主磁极的极性按 N,S 极交替出现。n磁路就是磁极磁通经过的路径。n两极电机的磁路:磁通经过磁极,电枢铁心,n 定子磁轭磁路n有几个磁极就有几个磁路n从N极出来的磁通分两路经过外路的气隙和电枢铁心,各向一个S极励磁电流所产生的磁通及其磁路n当电机励磁线圈接线正确并通入励磁电流时,就在电机的各个磁极上交替出现N和S极。以一对磁极来看,磁通由一个主磁极(N极)出来,经过空气隙和电枢齿,便分左右两路经过电枢轭,再经过电枢齿和空气隙,进入相邻的S极,然后从定子磁轭回到N极而自成闭路。当电枢旋转时,电枢绕组就切割主磁通产生感应电势;若电枢绕组中有电流通过时,则主磁通与载流导体
9、相互作用产生转矩。n磁场绕组与电枢绕组串联,用矩形裸铜线绕制。不管采用哪一种连接方式,4个或6个磁场绕组所产生的磁极应该是相互交错的。直流电机的励磁方式直流电机的励磁方式直流电机的励磁方式是 指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型:有他励、并励、串励、复励和永磁等形式。他励电动机他励电动机n他励电动机的励磁绕组和电枢绕组分别由两个电源供电。他励电动机由于采用单独的励磁电源,设备较复杂。但这种电动机调速范围很宽,多用于主机拖动中。并励电动机并励电动机 n并励电动机的励磁绕组是和电枢绕组并联后由同一个直流电源供电,这时电源提供的电流I
10、等于电枢电流Ia和励磁电流If之和,即I=Ia+If。适用于恒压工作场合。串励电动机n串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联之后接直流电源。串励电动机励磁绕组的特点是其励磁电流If就是电枢电流Ia,这个电流一般比较大,所以励磁绕组导线粗、匝数少,它的电阻也较小。复励电动机复励电动机这种直流电动机的主磁极上装有两个励磁绕组,一个与电枢绕组串联,另一个与电枢绕组并联,所以复励电动机的特性兼有串励电动机和并励电动机的特点,所以也被广泛应用。电刷与电刷架n其作用是将电流引入电动机。其作用是将电流引入电动机。电刷一般用铜粉和石墨粉压电刷一般用铜粉和石墨粉压制而成,以减小电阻同时增制而成,以减小电阻同时增加耐
11、磨性。电刷装在电刷架加耐磨性。电刷装在电刷架中,借弹簧压力紧压在换向中,借弹簧压力紧压在换向器上。电动机内装有四个电器上。电动机内装有四个电刷架,其中两个电刷架与机刷架,其中两个电刷架与机壳直接相连而搭铁,称为搭壳直接相连而搭铁,称为搭铁电刷架。铁电刷架。二、传动机构 起动机的传动机构又称啮合机构或啮合器,其主起动机的传动机构又称啮合机构或啮合器,其主要组成部分是单向离合器。要组成部分是单向离合器。1、单向离合器n作用 是起动时将电枢的电磁转矩传递给发动机飞轮,而在发动机起动后,就立即打滑,以防止发动机飞轮带动起动机电枢高速旋转而造成飞散事故。即具有单向传递动力的作用。即具有单向传递动力的作用
12、。n起动机单向离合器分类:滚柱式、摩擦片式、扭簧式、棘轮式等几种型式。1.滚柱式单向离合器n1驱动齿轮驱动齿轮 2外壳外壳 3十字块十字块 4滚柱滚柱 5压帽与弹簧压帽与弹簧 6垫圈垫圈 7护盖护盖8花键套筒花键套筒 9弹簧座弹簧座 l0缓冲弹簧缓冲弹簧 11移动衬套移动衬套 12卡簧卡簧n驱动齿轮与驱动齿轮与外壳外壳驱驱动飞轮齿圈动飞轮齿圈n十字块与花十字块与花键套筒键套筒电枢轴驱动电枢轴驱动n滚柱与弹簧滚柱与弹簧实现单实现单向动力传递向动力传递n移动衬套由移动衬套由拨叉操纵使拨叉操纵使驱动齿轮和驱动齿轮和十字块左右十字块左右移动移动滚柱式单向离合器工作原理 na)发动机起动时)发动机起动时
13、 b)发动机起动后)发动机起动后nl驱动齿轮驱动齿轮 2外壳外壳 3十字块十字块 n4滚柱滚柱 5飞轮齿圈飞轮齿圈na)起动时)起动时n驱动齿轮与齿驱动齿轮与齿圈啮合,驱动圈啮合,驱动外壳、滚柱相外壳、滚柱相对十字块顺时对十字块顺时针转动,滚柱针转动,滚柱进入十字块楔进入十字块楔形槽的窄端十形槽的窄端十字块与外壳楔字块与外壳楔成一体成一体 nb)起动后)起动后n齿圈驱动齿轮,齿圈驱动齿轮,外壳、滚柱相外壳、滚柱相对十字块逆时对十字块逆时针转动针转动滚柱式单向离合器工作原理 a)起动时传递电磁转矩 b)起动后打滑 1十字块 2弹簧及活柱 3楔形槽 4单向离合器外壳 5驱动齿轮 6飞轮 7活柱 8
14、滚柱2.摩擦片式单向离合器 n1驱动齿轮与外接合鼓驱动齿轮与外接合鼓 2螺母螺母 3弹弹性圈性圈 4压环压环 5调整垫圈调整垫圈 6被动摩擦被动摩擦片片 7、12卡环卡环 8主动摩擦片主动摩擦片 9内内接合鼓接合鼓 10花键套筒花键套筒 11移动移动 衬套衬套 13缓冲弹簧缓冲弹簧 14挡圈挡圈 n驱动齿轮、驱动齿轮、外接合鼓、外接合鼓、从动摩擦片从动摩擦片同步运转同步运转n花键套筒、花键套筒、内接合鼓、内接合鼓、主动摩擦片主动摩擦片同步运转同步运转n电枢轴与花电枢轴与花键套筒左螺键套筒左螺旋花键联接旋花键联接n移动衬套由移动衬套由拨叉操纵拨叉操纵2.摩擦片式单向离合器 n1驱动齿轮与外接合鼓
15、驱动齿轮与外接合鼓 2螺母螺母 3弹弹性圈性圈 4压环压环 5调整垫圈调整垫圈 6被动摩擦被动摩擦片片 7、12卡环卡环 8主动摩擦片主动摩擦片 9内内接合鼓接合鼓 10花键套筒花键套筒 11移动移动 衬套衬套 13缓冲弹簧缓冲弹簧 14挡圈挡圈 na)起动时)起动时n内接合鼓、内接合鼓、花键套筒相花键套筒相对旋转而左对旋转而左移,从而使移,从而使主、被动摩主、被动摩擦片压紧而擦片压紧而传递动力传递动力 nb)起动后)起动后n内接合鼓、内接合鼓、花键套筒相花键套筒相对旋转而右对旋转而右移,从而使移,从而使主、被动摩主、被动摩擦片松开而擦片松开而中断动力中断动力n驱动齿轮和离合器的外接合鼓制成一
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 启动 系统 课件 讲课 教案
限制150内