汽车电工电子基础(第二版)--3.3-汽车起动机继电器控制电路.pptx

3.4 汽车起动机继电器控制电路;;1.汽车起动系统;2.起动机控制;2.起动机控制;3.起动电动机;4.起动机的组成及各部分的作用; 直流电动机是将电能转化为机械能的装置，其功用是产生发动机起动时所需要的旋转力矩，它由转子（电枢）、定子（磁极）、电刷与前后端盖组成，如图3-13所示。; 电枢由电枢轴、电枢绕组、换向器、铁芯等组成，如图3-14所示，其作用是产生电磁转矩。电枢铁芯由硅钢片叠成后固定在轴上，铁芯外围均开有线槽，用以放置电枢绕组。 ; 磁极的作用是产生磁场的，由铁芯和励磁绕组构成。为增大磁场强度，大多数起动机采用4个磁极。通过螺钉将磁极铁芯固定在电动机的外壳上，磁极与磁路如图3-15所示。励磁绕组与电枢绕组的图3-16所示。; 电刷与电刷架的作用是将电流引入电动机使电枢产生定向转矩。电刷一般是用铜和石墨粉压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力压在换向器上，如3-17所示。一般电动机内装有4个电刷，其中2个电刷直接搭铁，称搭铁电刷。 ; 电磁开关的本质是强力电磁阀，主要由吸引线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘等组成。电磁开关设计有三大作用，其一是利用吸引线圈产生的强大吸力与保持线圈的吸力共同将起动机的小齿轮弹出，克服多种阻力后与飞轮齿圈啮合，驱动飞轮快速旋转。其二是在小齿轮与飞轮有效啮合后，由保持线圈的吸力维持现有的啮合位置，吸引线圈由于现有位置的原因已被短路弃用以节约电能。其三由于现有位置的接触盘会将起动电缆和直流电机接通，起到继电器的作用。 具体结构和电路如图4-9示：吸引线圈与电动机串联，保持线圈与电动机并联，直接搭铁。活动铁芯一端通过接触盘控制主电路的导通；另一端通过拨叉控制驱动齿轮的啮合。在起动机电磁开关上有三个接线柱：主接线柱30端子（接蓄电池的起动电缆线），起动接线柱50端子（接点火开关起动档或起动继电器），直流电机C端子（接电机励磁绕组）。;图3-18 磁开关的结构和电路; 起动机的传动机构通常由行星齿轮减速器和单向离合器组成，减速器的作用是减速增扭，以提高推动飞???的扭矩。单向离合器的作用是，在起动时将电枢产生的电磁转矩传递给发动机飞轮；而当发动机起动后，单向离合器立刻打滑，防止发动机飞轮带动电枢高速旋转，造成电枢绕组“飞散”。 图3-20所示为传动机构的工作示意图， a）所示为起动机不工作时所处的位置；图b）所示为在电磁开关的作用下，驱动齿轮与飞轮齿圈正在啮合，此时起动机的主电路还没有接通；图c）所示为驱动齿轮与发动机飞轮完全啮合，主电路接通，电枢轴开始带动发动机曲轴旋转。发动机起动后，驱动齿轮与飞轮齿圈仍处于啮合状态，单向离合器打滑，驱动齿轮在飞轮的带动下空转。起动结束后，驱动齿轮在电磁开关的作用下，与发动机飞轮齿圈脱离啮合。;图3-20传动机构工作示意图 a）起动机静止状态 b）驱动齿轮与飞轮正在啮合 c）完全啮合 1-飞轮 2驱动齿轮 3-单向离合器 4-拨叉 5-活动铁芯 6-电磁开关 7-电枢; 常用的滚柱式单向离合器的原理是通过改变滚柱在楔形槽中的位置来实现分离和结合的，其结构如图4-11所示。 其工作过程如下：当起动机开始工作时，拨叉拨动移动衬套9，使驱动齿轮1与发动机飞轮齿圈啮合，滚柱在摩擦力矩的作用下，滚入楔形槽的窄端而卡死（如图4-11a），于是驱动齿轮1和传动套筒10为一个整体，带动飞轮，起动发动机。当发动机起动后，发动机飞轮带动驱动齿轮1旋转，外壳2的转速高于十字块3的转速，此时，滚柱滚向楔形槽的宽端而打滑（如图4-11b）。这样发动机的转矩就不能逆向传回起动机。;图3-20传动机构工作示意图 a）起动机静止状态 b）驱动齿轮与飞轮正在啮合 c）完全啮合 1-飞轮 2驱动齿轮 3-单向离合器 4-拨叉 5-活动铁芯 6-电磁开关 7-电枢;5.起动系统的组成;6.起动系统电路工作原理; 此时，吸引线圈与保持线圈的电流绕向相同，磁场方向相同，活动铁芯9在两个线圈磁场力的共同作用下克服回位弹簧的作用向左移动，通过拨叉11使驱动齿轮13与发动机飞轮14啮合。当驱动齿轮与飞轮啮合后，接触盘6将主接线柱1、3内侧触头接通，于是起动机的主电路接通（电流为200～600A），电路如下： 蓄电池正极→主接线柱3→接触盘6→主接线柱1→励磁绕组→电刷→电枢绕组→电刷→搭铁。 这时直流电动机产生电磁转矩，通过单向离合器带动曲轴旋转，起动发动机。 （2）发动机起动后，单向离合器打滑。