2019-2020年中等職業(yè)教育《汽車電器與電子控制技術：起動機》電子教案.doc

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2019-2020年中等職業(yè)教育《汽車電器與電子控制技術：起動機》電子教案 發(fā)動機需要外力起動 人力起動 簡單不方便 用于農(nóng)用車 常見的起動方式分為 輔助汽油機起動 常用于大型的柴油機 電力起動機起動: 起動迅速,可重復使用 廣泛使用 起動機的作用:將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動發(fā)動機飛輪旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)發(fā)動機的起動. 第一節(jié) 起動機的結(jié)構及類型 一 起動機的構造 電力起動機通常由三部分組成 直流串勵式電動機: 產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,將蓄電池輸入的電能轉(zhuǎn)換為機械運動 傳動機構(嚙合機構):在發(fā)動機起動時,使起動機的驅(qū)動齒輪嚙合入飛輪齒圈,將起動機轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動機曲軸。在發(fā)動機起動后,使起動機自動脫開齒圈。 電磁開關：起動機的控制裝置，控制電路的通斷。 (一) 直流串電動機 由電樞、換向器、磁極、電刷、軸承和外殼組成。 電樞軸 1） 電樞： 電樞鐵心：由硅鋼片疊壓而成，用花鍵固定在電樞軸上 電樞繞組：采用較粗的矩形裸銅線。為了防止相互短路，銅線之間用絕緣紙或絕緣漆隔開 換向器：將電流引入電樞繞組，并使不同磁極下的導線中的電流方向保持不變。 銅片：導體 換向器 云母片：絕緣體 云母片低于銅片：避免銅片磨損后云母片外凸而造成電刷與換向器接觸不良。 云母片高于銅片：防止電刷粉末落入銅片之間的槽中而造成短路。 2） 磁極：建立磁場：一般采用4個（2對）磁極，大功率起動機采用6個磁極，必須兩兩相對。 3） 電刷組件： 材料： 銅粉：80％ 增強導電性 石墨：20％ 增加潤滑性 作用：將電源電壓加在與換向器連接的電樞繞組上。 電刷：絕緣電刷，搭鐵電刷兩種。 4）軸承： 軸承要承受沖擊性載荷。應采用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承。 二、 直流串勵式電動機的工作原理 直流電動機是將電能轉(zhuǎn)化成機械能的設備。以安培定律為基礎，即通電導體在磁場中的電場力作用。 第二節(jié) 起動機的工作原理 汽車起動機的控制裝置包括電磁開關、起動繼電器和點火起動開關燈部件，其中電磁開關于起動機制作在一起。 一、電磁開關 1.電磁開關結(jié)構特點 電磁開關主要由電磁鐵機構和電動機開關兩部分組成。電磁鐵機構由固定鐵心、活動鐵心、吸引線圈和保持線圈等組成。固定鐵心固定不動，活動鐵心可以在銅套里做軸向移動?；顒予F心前端固定有推桿，推桿前端安裝有開關觸盤，活動鐵心后段用調(diào)節(jié)螺釘和連接銷與撥叉連接。銅套外面安裝有復位彈簧，作用是使活動鐵心等可移動部件復位。電磁開關接線的端子的排列位置如圖所示 2.電磁開關工作原理 當吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁通方向相同時，其電磁吸力相互疊加，可以吸引活動鐵心向前移動，直到推桿前端的觸盤將電動開關觸點接通勢電動機主電路接通為止。 當吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁痛方向相反時，其電磁吸力相互抵消，在復位彈簧的作用下，活動鐵心等可移動部件自動復位，觸盤與觸點斷開，電動機主電路斷開。 二、起動繼電器 起動繼電器的結(jié)構簡圖如圖左上角部分所示，由電磁鐵機構和觸點總成組成。線圈分別與殼體上的點火開關端子和搭鐵端子“E”連接，固定觸點與起動機端子“S”連接，活動觸點經(jīng)觸點臂和支架與電池端子“BAT”相連。起動繼電器觸電為常開觸點，當線圈通電時，繼電器鐵心便產(chǎn)生電磁力，使其觸點閉合，從而將繼電器控制的吸引線圈和保持線圈電路接通。 三、東風EQ1090型汽車起動電路 東風EQ1090型汽車使用的是QD124型起動機，為電磁控制強嚙合式起動機，采用滾動式單向離合器、驅(qū)動齒輪為11齒，額定功率為1.5kw，其起動電路如圖10-4所示，包括控制電路和起動機主電路。 1. 控制電路 控制電路包括起動繼電器控制電路和起動機電磁開關控制電路。 起動繼電器控制電路是由點火開關控制的，被控制對象是繼電器線圈電路。當接通點火開關起動擋時，電流從蓄電池政界經(jīng)過起動機電源接線柱到電流表，在從電流表經(jīng)點火開關，繼電器線圈回到蓄電池負極。于是繼電器鐵心產(chǎn)生較強的電磁吸力，是繼電器觸點閉合，接通起動機電磁開關的控制電路。 2. 主電路 如圖中箭頭所示，電磁開關接通后，吸引線圈3和保持線圈4產(chǎn)生強的電磁引力，將起動機主電路接通。電路為： 蓄電池正極→起動機電源接線柱 → 電磁開關→ 勵磁繞阻 → 電樞繞阻→ 搭鐵→ 蓄電池負極，于是起動機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距，起動發(fā)動機。 第三節(jié) 起動機的工作特性及實驗 一、 直流串勵式電動機的特性 1、 轉(zhuǎn)矩特性：起動瞬間：IMAX ,n=0, 處于完全制動狀 轉(zhuǎn)矩M與I2 成正比, 在起動瞬間,轉(zhuǎn)矩很大,使發(fā)動機易于起動. 2、 轉(zhuǎn)速特性：串勵式電動機具有輕載轉(zhuǎn)速高，重載轉(zhuǎn)速低的特性，可以保證起動安全可靠，但輕載或空載時，易造成“飛車”事故。對于功率很大的直流串勵式電動機，不允許輕載或空載下運行。 3、 功率特性： 完全制動時：P和n＝0時，MMAX 空載時： Imax，nmax , P=0 當I＝0.5I ，PMAX 影響起動機功率的因素： 1） 接觸電阻和導線的影響： R大，L長，A（橫截面積）小，會使P減小 2） 蓄電池容量的影響 容量越小，功率越小 3） 溫度的影響 直接影響蓄電池的內(nèi)阻 T減小 ，r增加， P減小 二、起動機的實驗 1）空載試驗 測量起動機的空載電流和空載轉(zhuǎn)速并與標準值比較 說明： 電流值>標準值，n<標準值，表明裝配過緊或電樞繞組和勵磁繞組內(nèi)有短路或搭鐵現(xiàn)象。 電流值<標準值，n<標準值，表明內(nèi)部電路有接觸不良的地方。 注意： 每次空載試驗不要超過1分鐘，以免起動機過熱。 2）全制動試驗 在空載試驗后，通過測量起動機完全制動時的電流和轉(zhuǎn)矩來檢驗其動機的性能良好與否，需進行全制動試驗。 說明： 電流大，轉(zhuǎn)矩小，表明此磁場繞組或電樞繞組有短路或搭鐵的不良現(xiàn)象。 電流小，轉(zhuǎn)矩小，表明起動機接觸內(nèi)阻過大。 注意：時間小于5秒，以免燒壞電動機，對蓄電池使用壽命造成不利影響。