起動(dòng)用直流電動(dòng)機(jī)的特性

1、起動(dòng)用直流電動(dòng)機(jī)的特性一、起動(dòng)用直流電動(dòng)機(jī)的型式 按磁場繞組和電樞繞組聯(lián)接方式不同， 起動(dòng)用直流電動(dòng)機(jī)可分為：并 勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)二種形式（如圖3 13所示）。汽車起動(dòng)機(jī)一般米用串勵(lì)式，大功率起動(dòng)機(jī)多采用復(fù)勵(lì)式1. 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電流流向是：蓄電池正極t磁場繞組t電刷t換向器t 電樞繞組t負(fù)電刷t搭鐵（蓄電池負(fù)極）（圖3 13a）。此種方式允許流 過磁場繞組的全部電流也流過電樞繞組。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)開始起動(dòng)時(shí)能發(fā)出最大轉(zhuǎn)距。 輸出轉(zhuǎn)矩隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升 高而下降。轉(zhuǎn)矩下降是由于反電動(dòng)勢造成的結(jié)果。2. 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的磁場繞組與電樞繞組并聯(lián)接線 （圖3 13b）。并勵(lì)電動(dòng)機(jī) 的輸出轉(zhuǎn)矩不隨

2、轉(zhuǎn)速升高而下降，因?yàn)殡姌挟a(chǎn)生的反電動(dòng)勢不會(huì)削弱 磁場繞組的場強(qiáng)。由于并勵(lì)電動(dòng)機(jī)不能產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩， 故不用它作為起 動(dòng)機(jī)。但刮水器電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)升降門窗電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)調(diào)整座椅電動(dòng)機(jī) 等，用的都是并勵(lì)電動(dòng)機(jī)。3。復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)電動(dòng)擾的一些磁場繞組與電樞繞組串聯(lián)聯(lián)接， 而另一些磁場繞組 與蓄電池和電樞繞組并聯(lián)聯(lián)接（圖3 13c）。此種配置，使復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī) 能發(fā)揮好的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和恒定的運(yùn)行轉(zhuǎn)速。 分路的磁場繞組用來限制起 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。二、串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的特性串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 M、轉(zhuǎn)速n和功率P隨電流變化的規(guī)律， 稱為直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性。圖 3-14為直流串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的特 性曲線，其中曲線M、n和P

3、分別代表轉(zhuǎn)矩特性、轉(zhuǎn)速特性和功率特 性。圖3-14串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)特性曲線1.轉(zhuǎn)矩特性在起動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬間，因發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩很大，起動(dòng)機(jī)處于完 全制動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)電樞轉(zhuǎn)速為零，反電動(dòng)勢為零，電樞電流達(dá)到最大 值，轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)地達(dá)到最大值。轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比，所以 制動(dòng)電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩很大，足以克服發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩，使發(fā)動(dòng)機(jī)起 動(dòng)變得很容易。這就是汽車起動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的主要原因之2轉(zhuǎn)速特性串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)在輸出轉(zhuǎn)矩較大時(shí)， 電樞電流較大， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨電流 的增加而急劇下降；反之，在輸出轉(zhuǎn)矩較小時(shí)， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又隨電 樞電流的減小而很快上升。 串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)具有輕載轉(zhuǎn)速高， 重載轉(zhuǎn)速 低的特

4、性， 對保證起動(dòng)安全可靠是非常有利的， 是汽車上采用串勵(lì)式 起動(dòng)機(jī)的又一重要原因。但是，輕載或空載時(shí)的高轉(zhuǎn)速，容易使串勵(lì) 式電動(dòng)機(jī)發(fā)生“飛車”事故。所以功率較大的串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)不可在輕 載或空載情況下使用； 即使汽車起動(dòng)機(jī)功率較小， 也不可在輕載或空 載狀態(tài)下長時(shí)間運(yùn)行。3功率特性串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的功率 P 用下式表示：P=M*n/9550（35）式中，M是電樞軸上的轉(zhuǎn)矩（N m）; n是電樞轉(zhuǎn)速（r/min）。電動(dòng)機(jī)完全制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和輸出功率為零，轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值。空載時(shí) 電流最小，轉(zhuǎn)速最大，輸出功率也為零。當(dāng)電樞電流接近制動(dòng)電流一 半時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率最大。三、影響起動(dòng)機(jī)工作特性的因素 起動(dòng)電動(dòng)機(jī)

5、工作特性曲線是在一定溫度下， 配用一定容量和充電狀態(tài) 的蓄電池及電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻不變條件下得出的。 如果這些條件變化， 電動(dòng) 機(jī)特性曲線也會(huì)變化。 下面對影響起動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作特性的因素進(jìn)行簡 要分析。1蓄電池容量和充電狀況的影響 蓄電池是起動(dòng)機(jī)的工作電源， 因此蓄電池的容量和充電狀況直接影響 起動(dòng)機(jī)的輸出。蓄電池容量越大，充電越足，內(nèi)阻越小，供給起動(dòng)機(jī) 電流越大，起動(dòng)機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)速、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均增大，但是用增加 蓄電池容量來改善起動(dòng)電動(dòng)機(jī)特性是有限度的， 同時(shí)又增加了蓄電池 的重量。因此， 每種起動(dòng)機(jī)應(yīng)該具有規(guī)定容量的蓄電池來供電，這樣 既能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)，又能使整個(gè)起動(dòng)系統(tǒng)的重量最小。 2起

6、動(dòng)電動(dòng)機(jī)電路影響 主要是起動(dòng)電路的電阻影響起動(dòng)機(jī)工作性能。 起動(dòng)電路電阻包括電動(dòng) 機(jī)內(nèi)部電阻 （磁場繞組、電樞繞組和電刷接觸電阻 ），連接導(dǎo)線電阻， 以及導(dǎo)線連接處的接觸電阻。 電路電阻越大，起動(dòng)機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)速、制動(dòng)力矩均會(huì)降低。 對于結(jié)構(gòu)一定的電動(dòng)機(jī)，減小接觸電阻的方法是：換向器不失圓，表 面清潔，外徑不小于規(guī)定尺寸， 電刷高度和工作面剝落程度不超過標(biāo) 準(zhǔn)。電刷和換向器接觸良好，電刷在刷架中無阻滯現(xiàn)象，電刷彈簧壓 力適當(dāng)?shù)取榱藴p小連接導(dǎo)線電阻， 必須選擇足夠截面積的導(dǎo)線并盡可能縮短其 長度。我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推薦， 在使用條件良好時(shí)，連接導(dǎo)線通過電流每 百安培的最大電壓降在 12V 系統(tǒng)時(shí)不大于 0.20V，24V 系統(tǒng)不大于0.40V，在使用條件惡劣時(shí)，12V系統(tǒng)為0.10V, 24V系統(tǒng)為0.17V 在實(shí)際工作中還必須注意使導(dǎo)線兩端接觸良好。3環(huán)境溫度的影響 環(huán)境溫度對起動(dòng)系統(tǒng)影響極大， 一方面溫度降低時(shí)， 蓄電池內(nèi)阻增加， 實(shí)際容量下降，雖然在低溫時(shí)連接導(dǎo)線的電阻及起動(dòng)機(jī)內(nèi)阻相對減 小，但與蓄電池內(nèi)阻的增加相比，數(shù)量極