起动用直流电动机的特性

1、起动用直流电动机的特性一、起动用直流电动机的型式 按磁场绕组和电枢绕组联接方式不同， 起动用直流电动机可分为：并 励、串励、复励二种形式（如图3 13所示）。汽车起动机一般米用串励式，大功率起动机多采用复励式ESM3翻腕IU酬示觀 瞅 WO ©Wk1. 串励电动机串励电动机的电流流向是：蓄电池正极t磁场绕组t电刷t换向器t 电枢绕组t负电刷t搭铁（蓄电池负极）（图3 13a）。此种方式允许流 过磁场绕组的全部电流也流过电枢绕组。串励电动机开始起动时能发出最大转距。 输出转矩随着电动机转速升 高而下降。转矩下降是由于反电动势造成的结果。2. 并励电动机并励电动机的磁场绕组与电枢绕组并联

2、接线 （图3 13b）。并励电动机 的输出转矩不随转速升高而下降，因为电枢产生的反电动势不会削弱 磁场绕组的场强。由于并励电动机不能产生高转矩， 故不用它作为起 动机。但刮水器电动机、电动升降门窗电动机、电动调整座椅电动机 等，用的都是并励电动机。3。复励电动机复励电动扰的一些磁场绕组与电枢绕组串联联接， 而另一些磁场绕组 与蓄电池和电枢绕组并联联接（图3 13c）。此种配置，使复励电动机 能发挥好的起动转矩和恒定的运行转速。 分路的磁场绕组用来限制起 动机的转速。二、串励式直流电动机的特性串励式直流电动机的转矩 M、转速n和功率P随电流变化的规律， 称为直流串励式电动机的特性。图 3-14为

3、直流串励直流电动机的特 性曲线，其中曲线M、n和P分别代表转矩特性、转速特性和功率特 性。图3-14串励直流电动机特性曲线1.转矩特性在起动机起动发动机的瞬间，因发动机的阻力矩很大，起动机处于完 全制动状态。此时电枢转速为零，反电动势为零，电枢电流达到最大 值，转矩也相应地达到最大值。转矩与电枢电流的平方成正比，所以 制动电流所产生的转矩很大，足以克服发动机的阻力矩，使发动机起 动变得很容易。这就是汽车起动机采用串励式电动机的主要原因之2转速特性串励式电动机在输出转矩较大时， 电枢电流较大， 电动机转速随电流 的增加而急剧下降；反之，在输出转矩较小时， 电动机转速又随电 枢电流的减小而很快上升

4、。 串励式电动机具有轻载转速高， 重载转速 低的特性， 对保证起动安全可靠是非常有利的， 是汽车上采用串励式 起动机的又一重要原因。但是，轻载或空载时的高转速，容易使串励 式电动机发生“飞车”事故。所以功率较大的串励式电动机不可在轻 载或空载情况下使用； 即使汽车起动机功率较小， 也不可在轻载或空 载状态下长时间运行。3功率特性串励式电动机的功率 P 用下式表示：P=M*n/9550（35）式中，M是电枢轴上的转矩（N m）; n是电枢转速（r/min）。电动机完全制动时，转速和输出功率为零，转矩达到最大值。空载时 电流最小，转速最大，输出功率也为零。当电枢电流接近制动电流一 半时，电动机输出

5、功率最大。三、影响起动机工作特性的因素 起动电动机工作特性曲线是在一定温度下， 配用一定容量和充电状态 的蓄电池及电动机内阻不变条件下得出的。 如果这些条件变化， 电动 机特性曲线也会变化。 下面对影响起动电动机工作特性的因素进行简 要分析。1蓄电池容量和充电状况的影响 蓄电池是起动机的工作电源， 因此蓄电池的容量和充电状况直接影响 起动机的输出。蓄电池容量越大，充电越足，内阻越小，供给起动机 电流越大，起动机的输出功率、转速、起动转矩均增大，但是用增加 蓄电池容量来改善起动电动机特性是有限度的， 同时又增加了蓄电池 的重量。因此， 每种起动机应该具有规定容量的蓄电池来供电，这样 既能保证发动

6、机的正常起动，又能使整个起动系统的重量最小。 2起动电动机电路影响 主要是起动电路的电阻影响起动机工作性能。 起动电路电阻包括电动 机内部电阻 （磁场绕组、电枢绕组和电刷接触电阻 ），连接导线电阻， 以及导线连接处的接触电阻。 电路电阻越大，起动机的输出功率、转速、制动力矩均会降低。 对于结构一定的电动机，减小接触电阻的方法是：换向器不失圆，表 面清洁，外径不小于规定尺寸， 电刷高度和工作面剥落程度不超过标 准。电刷和换向器接触良好，电刷在刷架中无阻滞现象，电刷弹簧压 力适当等。为了减小连接导线电阻， 必须选择足够截面积的导线并尽可能缩短其 长度。我国有关标准推荐， 在使用条件良好时，连接导线通过电流每 百安培的最大电压降在 12V 系统时不大于 0.20V，24V 系统不大于0.40V，在使用条件恶劣时，12V系统为0.10V, 24V系统为0.17V 在实际工作中还必须注意使导线两端接触良好。3环境温度的影响 环境温度对起动系统影响极大， 一方面温度降低时， 蓄电池内阻增加， 实际容量下降，虽然在低温时连接导线的电阻及起动机内阻相对减 小，但与蓄电池内阻的增加相比，数量