第三章汽車電機的基本結構及拆裝

模塊三汽車電機的基本結構及拆裝任務一磁路的基本知識任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝任務三汽車電動機的基本結構與拆裝任務一磁路的基本知識

一、生活情景引入以下圖形是什么？你在哪里看到過？二、學習任務引入

1、啟動汽車需注意什么？如何保養(yǎng)汽車電機？

2、任務布置：借閱教材或上網(wǎng)查詢有關汽車電機的資料，獲取汽車電機等有效信息。在教師指導下完成學習任務，填寫工作單。工作完成后，按照現(xiàn)場管理規(guī)范清理場地、歸置物品、資料歸檔，并按照環(huán)保規(guī)定處置廢棄物。任務一磁路的基本知識一、與磁場相關的基本物理量

1.磁感應強度(B)

磁感應強度是描述磁場強弱的基本物理量，用符號B表示。通過實驗可知，將長度為△L，通入電流為I的直導體，如圖3-1(a)所示，按垂直磁感線方向放入一磁場中，則直導體上將受到電磁力△F,△F的方向取決于磁感線方向和通電電流方向。三者關系可用左手定則來判別，如圖3-1(b)所示。而△F的大小如下下一頁返回任務一磁路的基本知識它的方向即為該點的磁場方向，也就是該點的磁感線的切線方向。因此磁感應強度B既反映磁場某處的強弱，又反映該處的磁場方向，因此B是一個矢量。一般而言，磁場中各點的B的大小和方向都是不相同的。如果磁場中各點的磁感應強度的大小和方向都相同，這樣的磁場就稱為均勻磁場。對于均勻磁場可用均勻分布、方向相同的磁力線來描述。2.磁通量(φ)磁通量是表征在某個面積上的磁場強弱的物理量，用符號φ表示。其大小等于磁感應強度和與它垂直的某一截面積A的乘積。在均勻磁場中，由于B是一個常數(shù)，故而磁通的大小為下一頁上一頁返回任務一磁路的基本知識3.磁導率(μ)磁導率是衡量物質(zhì)導磁性能的基本物理量，用符號拜表示，它的物理單位是亨/米(H/m)。經(jīng)測定，真空中的磁導率為一個常數(shù)，用μ0表示，即4.磁場強度(H)磁場強度是計算磁感應強度B的一個輔助物理量，用符號H表示。磁場強度與磁感應強度B的關系為下一頁上一頁返回第一節(jié)磁路的基本知識磁場強度也是一個矢量，磁場中某點的磁場強度的方向即為該點的磁感應強度B的方向。磁場強度的單位是A/m(或A/cm)。磁場強度的引入不僅簡化了磁場計算，而且常用來分析鐵磁材料的磁化狀況。二、電磁感應的基本內(nèi)容通過實驗可知，將一根直導體放在均勻磁場中，并以速度v朝著與磁感線垂直方向運動，在導體的兩端接上一個檢流計，如圖3-2所示，當導體左、右切割磁感線時，可以看到檢流計發(fā)生偏轉(zhuǎn);而如果導體不運動時，檢流計指針是不動的。下一頁上一頁返回第一節(jié)磁路的基本知識另外，將線圈兩端與檢流計連接，將磁鐵插入或拔出線圈，如圖3-3所示。當磁鐵插入線圈時，檢流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);而當磁鐵在線圈中不動時，檢流計指針不動;當磁鐵拔出線圈時，檢流計指針反向偏轉(zhuǎn)。通過實驗可知，當導體對磁場做相對運動而切割磁感線，或者通過線圈的磁通量發(fā)生變化時，導體或線圈中就會產(chǎn)生電動勢，如果導體或線圈是閉合的，就會有電流通過。這種現(xiàn)象稱為電磁感應。由于電磁感應而產(chǎn)生的電動勢稱為感應電動勢，由感應電動勢產(chǎn)生的電流稱為感應電流。下一頁上一頁返回第一節(jié)磁路的基本知識直導體感應電動勢的大小和方向

(1)大小計算在均勻磁場中，長度z的直導體以速度v做與磁感應強度B垂直方向運動時，實驗證明其感應電動勢如下

e=BLv

感應電動勢的單位為伏特(v)(2)方向判別直導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢方向可用右手定則確定:伸開右手，大拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過手心，大拇指指向直導體運動方向，而四指的指向即為感應電流方向。2.線圈的感應電動勢大小和方向(1)大小計算法拉第電磁感應定律指出:當線圈中的磁通發(fā)生變化時，線圈中感應出電動勢的大小與磁通的變化率成正比，與線圈的匝數(shù)N成正比，即下一頁上一頁返回第一節(jié)磁路的基本知識

(2)方向判別線圈中的感應電動勢方向可用楞次定律和右手定則來確定。楞次定律指出:如果線圈中的感應電動勢是由于穿過線圈的磁通發(fā)生變化而產(chǎn)生的。則感應電動勢在線圈中流過的感應電流，其產(chǎn)生的磁通將力圖阻止原磁通的改變。三、自感和互感

1.自感如果線圈中通入變化的電流，它將會使線圈中產(chǎn)生變化的磁通，如圖3-4所示。這變化的磁通穿過本身線圈，必將使線圈產(chǎn)生感應電動勢，這個由于自己本身線圈中電流變化而產(chǎn)生的感應電動勢稱為自感電動勢eL，其表達式為下一頁上一頁返回圖3一4自感現(xiàn)象返回任務一磁路的基本知識自感電動勢是由于線圈本身流入變化的電流而產(chǎn)生的，為了找出eL與i的關系而引入一個新的物理量—自感應系數(shù)，簡稱電感，用符號L表示。它與線圈的幾何形狀及磁導率有關。對于空心線圈，由于Nφ與電流i的比值為一常數(shù)，故定義電感L的物理單位是亨利(H)，較小的單位是毫亨(mH)，它們之間的關系為下一頁上一頁返回第一節(jié)磁路的基本知識

2.互感當緊靠的兩個線圈中的一個線圈流入變化的電流時，可以發(fā)現(xiàn)另一個線圈回路中檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明該線圈兩端產(chǎn)生了感應電動勢，這一現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象。該感應電動勢稱為互感電動勢，用符號eM表示，而由互感電動勢產(chǎn)生的電流稱為互感電流，用符號iM表示，如圖3-5所示。圖中接入變化電流的線圈1稱為一次線圈(主線圈)，而與檢流計相連接的線圈2稱為二次線圈(副線圈)。下一頁上一頁返回任務一磁路的基本知識四、變壓器的工作原理變壓器是根據(jù)互感原理而制成的靜止電器，最簡單的構造如圖3-6所示。在一個閉合的鐵芯上繞有兩組與鐵芯絕緣的匝數(shù)不等的繞組，與電源相連的繞組稱為一次繞組，與負載相連的繞組稱為二次繞組，一次繞組和二次繞組都由絕緣導線繞制。下一頁上一頁返回任務一磁路的基本知識五、變壓器繞組在實際工作中，有時要把繞組串聯(lián)起來，以增高電壓;有時又要把繞組并聯(lián)起來，以增大電流。圖3-8中兩個繞組A和B匝數(shù)相同，繞向一致，額定電壓都為110V，如果要把它們接到220V交流電源上去時，必須2,3相連，1,4接220V電壓;而如果要把它們接到110V交流電壓上去時，則必須1,3相連，2,4相連后再接上110V電壓，如圖3-9所示.下一頁上一頁返回圖3-8兩個繞組串聯(lián)圖3-9兩個繞組并聯(lián)任務一磁路的基本知識六、變壓器的額定值1.額定電壓U1N和U2N

一次繞組的額定電壓U1N是根據(jù)變壓器的絕緣強度和允許溫升所規(guī)定加人的電壓值，而二次繞組的額定電壓U2N是在一次繞組加上額定電壓時二次繞組的空載電壓。在三相中，U1N和U2N都是指線電壓。

2.額定電流I1N和I2N

額定電流II、和Ⅳ是根據(jù)絕緣材料的強度所允許的溫度而長期允許通過的電流最大值。在三相變壓器中，I1N和I2N是指線電流。3.額定容量SN

額定容量用視在功率來表示，單位為伏安(V·A)或千伏安(kV·A)

在單相變壓器中在三相變壓器中下一頁上一頁返回任務一磁路的基本知識

4.額定頻率fN

額定頻率是指加到變壓器一次繞組上的電壓允許頻率。我國規(guī)定標準工業(yè)頻率為50Hz七、變壓器的損耗與效率1.變壓器的損耗變壓器的輸入功率為變壓器的輸出功率為下一頁上一頁返回任務一磁路的基本知識2.變壓器的效率η八、自藕變壓器

普通變壓器的一次繞組和二次繞組是互相分開的。而如果將變壓器制成如圖3-10所示的那樣，將一次繞組和二次繞組合在一起，一次繞組和二次繞組之間不僅有磁的藕合聯(lián)系，還有電的聯(lián)系，這種變壓器稱為自藕變壓器。下一頁上一頁返回圖3-10自藕變壓器返回任務一磁路的基本知識自藕變壓器的工作原理與普通變壓器相同，它也具有變壓變流的作用，即上一頁返回任務二汽車發(fā)電機的基本結構與

拆裝

一、生活情景引入以下圖形是什么？你在哪里看到過？第二章

交流發(fā)電機及調(diào)節(jié)器

發(fā)電機插圖二、學習任務引入任務布置：1、汽車發(fā)電機有什么作用？汽車發(fā)電機有哪些分類？2、調(diào)查有關資料，閱讀發(fā)電機的主要結構、工作原理，以及拆裝電電機的注意事項?！l(fā)電機的功用發(fā)電機是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電，同時向蓄電池充電。任務二

汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝※交流發(fā)電機的分類按照調(diào)節(jié)器是否單獨安裝分：A.普通硅整流發(fā)電機：調(diào)節(jié)器單獨安裝，多用于中低檔車型，如解放CA1092等。B.整體式硅整流發(fā)電機：調(diào)節(jié)器安裝于發(fā)電機內(nèi)部，廣泛用于中高檔車型，如奧迪轎車。詳細分類（1）普通交流發(fā)電機(使用時需要在發(fā)電機外配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機)例JF132（EQ140用）（2）整體式交流發(fā)電機(發(fā)電機和調(diào)節(jié)器制成一個整體的發(fā)電機)例別克轎車的發(fā)動機上裝配的是CS型發(fā)電機（3）帶泵交流發(fā)電機(和汽車制動系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機)例JFZB292發(fā)電機。（4）無刷交流發(fā)電機(不需要電刷的發(fā)電機)例JFW1913（5）永磁交流發(fā)電機(磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機)

任務二

汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝第二章

交流發(fā)電機及調(diào)節(jié)器

發(fā)電機插圖按整流器結構分為四類(1)六管交流發(fā)電機例JF1522A（CA141汽車用）(2)八管交流發(fā)電機例JFZ1542（天津夏利TJ7100汽車用）(3)九管交流發(fā)電機例（日本日產(chǎn)藍鳥、德國奔馳Benz2026A汽車用）(4)十一管交流發(fā)電機例JFZ1913Z（奧迪、桑塔納、日本豐田皇冠汽車用）任務二

汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝交流發(fā)電機一般由轉(zhuǎn)子、定子、皮帶輪、風扇、整流器、前后端蓋和電刷組件等部分組成。JF132型交流發(fā)電機組件圖見圖第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

任務二

汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝一、交流發(fā)電機的基本構造和應用目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的汽車交流發(fā)電機其結構基本相同，都是三相同步交流發(fā)電機，如圖3-11所示。三相同步交流發(fā)電機由風扇、V形帶輪、轉(zhuǎn)子總成、定子總成、端蓋、電刷與刷架等部件組成。

1.風扇和V形帶輪

(1)風扇風扇的作用是在發(fā)電機工作時強制進行抽風冷卻。常見的風扇一般由鋼板沖制卷角而成，用半圓鍵安裝在前端蓋外側(cè)的轉(zhuǎn)軸上。它將機內(nèi)的空氣通過前端蓋上的通風孔吸出來，使空氣高速流經(jīng)發(fā)電機內(nèi)部對發(fā)電機的轉(zhuǎn)子線圈和定子線圈進行強制冷卻。另一種風扇直接安置在轉(zhuǎn)子爪極上，前、后各一個，從外面看不到風扇，機殼類似網(wǎng)格，能直接把機內(nèi)的熱空氣排出機外，冷卻效果更好。下一頁返回一、轉(zhuǎn)子1.功用：轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

2.組成：轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成。2.組成（1）轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊低碳鋼制成的爪極，兩塊爪極各有四至八個鳥嘴形磁極（國產(chǎn)多為六個）,爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組(轉(zhuǎn)子線圈)和導磁用的鐵芯(磁軛)。第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

2.組成（2）集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連，并與裝在后端蓋內(nèi)的兩個電刷相接觸。第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

3.磁路磁軛→N極→轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙→定子→定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙→S極→磁軛。第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

4.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生當兩集電環(huán)通入直流電時（通過電刷），磁場繞組中就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為S極，從而形成六對相互交錯的磁極。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

二、定子（電樞）1.功用：定子是用來產(chǎn)生交流電的。2.組成：定子由定子鐵芯和定子繞組組成。第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

第一節(jié)

交流發(fā)電機的構造

（1）定子鐵芯由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導線就嵌放在鐵芯的槽中。（2）定子繞組

1）三相繞組采用星形接法或三角形接法，都能產(chǎn)生三相交流電。

2）三相繞組必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。1.線圈個數(shù)、每個線圈的匝數(shù)、線圈大小相等；2.三相繞組的首端U、V、W在定子槽內(nèi)的排列必須間隔120°（電角度，相位差單位。1°＝（π/180)rad圖3-11交流發(fā)電機返回任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝(2)V形帶輪V形帶輪通過V形帶將發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩傳給轉(zhuǎn)子。帶輪通常用鑄鐵鑄造，有單槽與雙槽兩種，用半圓鍵裝在轉(zhuǎn)子軸上，再用彈性墊圈和螺母緊固。V形帶輪直徑會影響發(fā)電機的性能。2.轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)子總成是交流發(fā)電機的磁極部分，用來產(chǎn)生磁場。由轉(zhuǎn)子軸、兩塊爪形磁極、勵磁繞組、磁扼、滑環(huán)等組成，如圖3-12所示。3.定子總成定子總成是三相交流發(fā)電機的電樞，用來產(chǎn)生三相交流電。它由定子鐵芯和三相繞組組成。定子鐵芯用硅鋼片沖制疊壓而成。為減少磁損失，硅鋼片兩側(cè)涂有絕緣漆或進行氧化處理鐵芯內(nèi)圓沖有線槽，以便安放三相繞組，如圖3-13所示。下一頁上一頁返回圖3-12轉(zhuǎn)子示意圖返回圖3-13定子示意圖返回第二節(jié)汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝4.端蓋端蓋的作用是支承轉(zhuǎn)子，封閉內(nèi)部結構，它采用鋁合金壓鑄或用翻砂鑄造而成。采用鋁合金最主要的目的是為了防止漏磁，同時又可減少發(fā)電機質(zhì)量，使散熱性能良好。5.電刷和刷架兩只電刷裝在刷架的孔內(nèi)，借彈簧的壓力與滑環(huán)保持接觸，將直流電引入勵磁繞組。電刷由石墨制成。刷架多用酚醛玻璃纖維塑料制成。下一頁上一頁返回第二節(jié)汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝二、交流發(fā)電機的基本工作原理交流發(fā)電機的基本原理是電磁感應原理。當勵磁繞組通以直流電時，磁極被磁化，產(chǎn)生軸向磁場，兩塊爪形磁極被磁化，形成了六對相間排列的磁極。磁感線從轉(zhuǎn)子的N極出發(fā)，穿過轉(zhuǎn)子與定子間很小的氣隙，進入定子鐵芯，然后又經(jīng)空氣隙回到相鄰的S極，通過磁扼構成回路。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，勵磁繞組所產(chǎn)生的磁場也隨之轉(zhuǎn)動，形成旋轉(zhuǎn)磁場。固定不動的三相定子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，產(chǎn)生交流電動勢，如圖3-14所示。由于三相繞組是對稱繞制的，故產(chǎn)生三個頻率相同、幅值相等、相位互差120°的正弦電動勢。eU和eV，eW其瞬時值分別為下一頁上一頁返回圖3-14三相交流電返回任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝對于定型的三相同步交流發(fā)電機而言，每相電動勢有效值的大小，與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和磁極磁通的乘積成正比。即若略去發(fā)電機內(nèi)部壓降，可得發(fā)電機的相電壓Up為下一頁上一頁返回任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝三、交流發(fā)電機的工作特性1.空載特性空載特性是指交流發(fā)電機空載時，輸出電壓與轉(zhuǎn)速之間的關系，即I=0,U=f(n),如圖3-15所示。

下一頁上一頁返回任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝2.輸出特性輸出特性也稱負載特性，是指發(fā)電機向負載供電時，保持發(fā)電機輸出電壓一定(對12V的發(fā)電機規(guī)定為14V，對24V的發(fā)電機規(guī)定為28V)，發(fā)電機的輸出電流與轉(zhuǎn)速關系，即輸出電壓U為常數(shù)時，If(n)的曲線，如圖3-16所示。

任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝3.外特性外特性是指轉(zhuǎn)速一定時，交流發(fā)電機的端電壓隨輸出電流的變化關系，即n為常數(shù)時，U=f(I)的曲線。交流發(fā)電機的外特性如圖3-17所示。任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝四、交流發(fā)電機的檢測種類1.轉(zhuǎn)子的檢測(1)勵磁繞組的檢測用萬用表電阻擋Rx1Ω擋測量勵磁繞組電阻值，標準為5~6Ω,如圖3-18所示。

上一頁返回第二節(jié)汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝(2)滑環(huán)的檢測用萬用表檢測轉(zhuǎn)子滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸頸之間的絕緣電阻值應為∞，如圖3-19所示。

任務二汽車發(fā)電機的基本結構與拆裝2.定子的檢測(1)定子繞組電阻值的檢測萬用表電阻擋Rx1Ω擋檢查三相繞組間的電阻，應小于1Ω，如圖3-20所示。(2)定子繞組絕緣性檢測用萬用表電阻擋RxlkΩ擋(或兆歐表)檢查定子繞組與定子鐵芯的絕緣電阻應為∞，如圖3-21所示。圖3-20定子繞組電阻值的檢測圖3-21定子繞組絕緣性檢測一、生活情景引入以下圖形是什么？你在哪里看到過？二、學習任務引入任務布置：1、汽車上哪些地方用到電動機？電動機有哪些分類？2、調(diào)查有關資料，閱讀電動機的主要結構、工作原理，以及拆裝電動機的注意事項。第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝一、直流串勵式電動機的基本構造直流串勵式電動機主要由電樞、磁極、機殼、端蓋、電刷與刷架等部件組成，如圖3-22所示。

1.電樞(又稱轉(zhuǎn)子總成)

電樞的作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器與電樞軸組成，如圖3-23所示。

2.磁極(又稱定子總成)

磁極的作用是建立磁場，它由磁極鐵芯和勵磁繞組組成。為了增大啟動轉(zhuǎn)矩，磁極數(shù)一般為4個，功率大于7.35kW的電動機有用6個磁極的，如圖3-24所示。下一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝3.機殼電動機的外殼構成電動機的導磁回路。在機殼的一端留有檢視孔，以便對電刷和換向器進行檢修。通常檢視孔裝有防塵箍，以防灰塵和其他污物進入內(nèi)部。其上有一絕緣接線柱，是電動機的電流引入線，起動機的電磁開關也安裝在機殼上4.端蓋端蓋有兩個。前端蓋由鑄鐵澆鑄而成，因起動機的傳動機構裝在內(nèi)部，故又稱為驅(qū)動端蓋。在前端蓋上設有撥叉座以及驅(qū)動齒輪的行程調(diào)整螺釘，并有小軸銷支承撥叉，為了適應較長的電樞軸，還裝有中間軸承板，以免電樞軸彎曲變形。后端蓋一般為鋼板壓制而成。下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝5.電刷與刷架電刷與換向器配合，將電流引入電動機的勵磁繞組及電樞繞組。電刷由銅粉與石墨粉壓制而成，以減少電阻，并增加耐磨性。其頂部有軟銅引線。刷架多制成框式，固定在后端蓋內(nèi)，正極刷架與端蓋絕緣，負極刷架本身搭鐵。刷架上裝有彈力較強的盤形彈簧，工作中壓在電刷后部，以保證電刷與換向器接觸良好。(80%~90%)下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝二、電動機的基本工作原理根據(jù)電磁學原理，通電導體在磁場中將受到電磁力的作用而產(chǎn)生運動，其運動的方向隨通過電流的方向和所處磁場中磁極的位置而不同，按“左手定則”判定。將置于永久磁場中并具有轉(zhuǎn)軸的單匝線圈的兩個端頭，接在與轉(zhuǎn)軸同轉(zhuǎn)的兩個彼此絕緣或分開的半圓形換向片上，半圓形換向片再與固定的上、下兩塊銅片(相當于電刷)滑動接觸良好，將銅片引出兩個接線柱，這就構成了一個最簡單的電動機模型，如圖3-25所示。下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝三、直流電動機的工作特性

1.啟動轉(zhuǎn)矩大且過載能力強

2.重載與輕載重載轉(zhuǎn)速低，輕載轉(zhuǎn)速高。四、直流電動機的啟動直流電動機剛接入電源啟動時，因為電動機轉(zhuǎn)速等于零。電樞上的反電動勢為零。故而外加電壓全部加到電樞電阻上，而電樞電阻一般都較小，此時電動機的電樞電流會很大。即啟動電流為下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝這樣大的起動電流(為額定電流的11倍)，會使直流電動機的換向器形成火花而燒壞。因此起動時，必須在電樞電路中串人電阻或降低電源電壓，以限制其起動電流。但又要考慮起動轉(zhuǎn)矩不應因起動電流減小太多而影響起動能力，一般限制在1.5~2.5倍額定電流。如圖3-26所示為并勵式直流電動機的起動線路圖。汽車起動機采用串勵式直流電動機，即勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，如圖3-27所示。起動時，可使電流達到最大(約100A)，此時電樞的輸出轉(zhuǎn)矩也最大，使汽車很容易起動。而汽車起動機允許短時間超載工作。串勵式比并勵式直流電動機的起動轉(zhuǎn)矩要大得多。五、直流電動機的種類直流電動機的調(diào)速一般有以下三種。以并勵式直流電動機為例，電動機轉(zhuǎn)速為下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝1.改變磁極磁通φ改變磁通φ值的大小，可以改變轉(zhuǎn)速n。為此在勵磁電路中串接一個磁場變阻器R,，如圖3-28所示。如把磁場變阻器阻值增大，則勵磁電流減小，磁通φ也隨之減小，電動機的轉(zhuǎn)速升高;反之，磁場變阻器阻值減小，則電動機的轉(zhuǎn)速降低。由于并勵電動機的勵磁電流較小，而在調(diào)速過程中能量耗損也較小，故而實際使用中應用較廣。2.改變電樞電路中的電阻在電樞電路中串聯(lián)一個可調(diào)變阻器Rsc。如圖3-30所示。下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝3.改變電源電壓U

由公式

若保持勵磁電路中磁通少不變，改變電動機的直流電源電壓U可以實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)。為改變直流電壓電源，過去常采用直流發(fā)電機，現(xiàn)在大多數(shù)采用晶閘管整流電源。六、直流電動機的轉(zhuǎn)向原理由直流電動機的工作原理可知，要改變直流電動機的轉(zhuǎn)向，只需要改變電樞電流方向或者勵磁電流方向，但兩者只能取一，通常是采用改變電樞電流方向。因為勵磁電路的電感較大，故而反接時會產(chǎn)生很高的感應電動勢而擊穿勵磁繞組。下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝七、步進電動機的基本工作原理步進電動機是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應的機械位移(角位移或線位移)的機電裝置。因為其隨輸入脈沖信號而斷續(xù)性運轉(zhuǎn)，故又稱脈沖電動機。步進電動機的轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與電脈沖頻率成正比，而不受電壓波動、負載變化和外界環(huán)境的影響。與一般電動機相比，步進電動機具有快速啟動、反轉(zhuǎn)和停止等特點，并有調(diào)速范圍寬、角位移(線位移)誤差不會長期累積等優(yōu)點，因此被廣泛應用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。與一般電動機不同，步進電動機不是連續(xù)性轉(zhuǎn)動，而是按輸入脈沖信號一步一步轉(zhuǎn)動的，每輸入一個脈沖，電動機就轉(zhuǎn)過一個固定的角度，而它的旋轉(zhuǎn)方向隨輸入脈沖相序的改變而改變。下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝

圖3-31所示為最簡單的反應式步進電動機。在對稱的定子鐵芯磁極上，繞有三相星形聯(lián)結的控制繞組，中間轉(zhuǎn)子鐵芯沒有繞組。當每對磁極上的每相繞組依次通入脈沖直流電時，轉(zhuǎn)子會跟著節(jié)拍旋轉(zhuǎn)起來。八、直流電動機的檢測方法及種類

1.勵磁繞組的檢查

(1)斷路故障最常見的斷路點是在機殼接線柱與繞組抽頭之間的連接導線焊接處、各勵磁繞組之間的接線處，在拆檢的同時應注意觀察。

(2)搭鐵故障勵磁繞組的搭鐵故障多因絕緣層擊穿或被碰傷所致，可用220V試燈檢查，也可用萬用表的電阻擋檢查，如圖3-33所示。下一頁上一頁返回第三節(jié)汽車電動機的基本結構與拆裝(3)短路故障當勵磁繞組存在匝間短