第三章汽車(chē)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及拆裝

第三章汽車(chē)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及拆裝第一頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)一、與磁場(chǎng)相關(guān)的基本物理量1.磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的基本物理量，用符號(hào)B表示。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，將長(zhǎng)度為△L，通入電流為I的直導(dǎo)體，如圖3-1(a)所示，按垂直磁感線(xiàn)方向放入一磁場(chǎng)中，則直導(dǎo)體上將受到電磁力△F,△F的方向取決于磁感線(xiàn)方向和通電電流方向。三者關(guān)系可用左手定則來(lái)判別，如圖3-1(b)所示。而△F的大小如下下一頁(yè)返回第二頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)它的方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是該點(diǎn)的磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向。因此磁感應(yīng)強(qiáng)度B既反映磁場(chǎng)某處的強(qiáng)弱，又反映該處的磁場(chǎng)方向，因此B是一個(gè)矢量。一般而言，磁場(chǎng)中各點(diǎn)的B的大小和方向都是不相同的。如果磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向都相同，這樣的磁場(chǎng)就稱(chēng)為均勻磁場(chǎng)。對(duì)于均勻磁場(chǎng)可用均勻分布、方向相同的磁力線(xiàn)來(lái)描述。2.磁通量(φ)磁通量是表征在某個(gè)面積上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，用符號(hào)φ表示。其大小等于磁感應(yīng)強(qiáng)度和與它垂直的某一截面積A的乘積。在均勻磁場(chǎng)中，由于B是一個(gè)常數(shù)，故而磁通的大小為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)3.磁導(dǎo)率(μ)磁導(dǎo)率是衡量物質(zhì)導(dǎo)磁性能的基本物理量，用符號(hào)拜表示，它的物理單位是亨/米(H/m)。經(jīng)測(cè)定，真空中的磁導(dǎo)率為一個(gè)常數(shù)，用μ0表示，即4.磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)磁場(chǎng)強(qiáng)度是計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一個(gè)輔助物理量，用符號(hào)H表示。磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第四頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度也是一個(gè)矢量，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向即為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向。磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位是A/m(或A/cm)。磁場(chǎng)強(qiáng)度的引入不僅簡(jiǎn)化了磁場(chǎng)計(jì)算，而且常用來(lái)分析鐵磁材料的磁化狀況。二、電磁感應(yīng)的基本內(nèi)容通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，將一根直導(dǎo)體放在均勻磁場(chǎng)中，并以速度v朝著與磁感線(xiàn)垂直方向運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體的兩端接上一個(gè)檢流計(jì)，如圖3-2所示，當(dāng)導(dǎo)體左、右切割磁感線(xiàn)時(shí)，可以看到檢流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn);而如果導(dǎo)體不運(yùn)動(dòng)時(shí)，檢流計(jì)指針是不動(dòng)的。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第五頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)另外，將線(xiàn)圈兩端與檢流計(jì)連接，將磁鐵插入或拔出線(xiàn)圈，如圖3-3所示。當(dāng)磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)，檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);而當(dāng)磁鐵在線(xiàn)圈中不動(dòng)時(shí)，檢流計(jì)指針不動(dòng);當(dāng)磁鐵拔出線(xiàn)圈時(shí)，檢流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)導(dǎo)體對(duì)磁場(chǎng)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)而切割磁感線(xiàn)，或者通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體或線(xiàn)圈中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，如果導(dǎo)體或線(xiàn)圈是閉合的，就會(huì)有電流通過(guò)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)。由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第六頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)直導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向(1)大小計(jì)算在均勻磁場(chǎng)中，長(zhǎng)度z的直導(dǎo)體以速度v做與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如下

e=BLv感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的單位為伏特(v)(2)方向判別直導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向可用右手定則確定:伸開(kāi)右手，大拇指與四指垂直，讓磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，大拇指指向直導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，而四指的指向即為感應(yīng)電流方向。2.線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和方向(1)大小計(jì)算法拉第電磁感應(yīng)定律指出:當(dāng)線(xiàn)圈中的磁通發(fā)生變化時(shí)，線(xiàn)圈中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通的變化率成正比，與線(xiàn)圈的匝數(shù)N成正比，即下一頁(yè)上一頁(yè)返回第七頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)(2)方向判別線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向可用楞次定律和右手定則來(lái)確定。楞次定律指出:如果線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由于穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通發(fā)生變化而產(chǎn)生的。則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在線(xiàn)圈中流過(guò)的感應(yīng)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(xiàn)圈中通入變化的電流，它將會(huì)使線(xiàn)圈中產(chǎn)生變化的磁通，如圖3-4所示。這變化的磁通穿過(guò)本身線(xiàn)圈，必將使線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)由于自己本身線(xiàn)圈中電流變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為自感電動(dòng)勢(shì)eL，其表達(dá)式為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第八頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)自感電動(dòng)勢(shì)是由于線(xiàn)圈本身流入變化的電流而產(chǎn)生的，為了找出eL與i的關(guān)系而引入一個(gè)新的物理量—自感應(yīng)系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)電感，用符號(hào)L表示。它與線(xiàn)圈的幾何形狀及磁導(dǎo)率有關(guān)。對(duì)于空心線(xiàn)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(guān)系為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第九頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)2.互感當(dāng)緊靠的兩個(gè)線(xiàn)圈中的一個(gè)線(xiàn)圈流入變化的電流時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)另一個(gè)線(xiàn)圈回路中檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明該線(xiàn)圈兩端產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這一現(xiàn)象稱(chēng)為互感現(xiàn)象。該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)，用符號(hào)eM表示，而由互感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流稱(chēng)為互感電流，用符號(hào)iM表示，如圖3-5所示。圖中接入變化電流的線(xiàn)圈1稱(chēng)為一次線(xiàn)圈(主線(xiàn)圈)，而與檢流計(jì)相連接的線(xiàn)圈2稱(chēng)為二次線(xiàn)圈(副線(xiàn)圈)。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第十頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)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(jiǎn)單的構(gòu)造如圖3-6所示。在一個(gè)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(chēng)為一次繞組，與負(fù)載相連的繞組稱(chēng)為二次繞組，一次繞組和二次繞組都由絕緣導(dǎo)線(xiàn)繞制。五、變壓器繞組在實(shí)際工作中，有時(shí)要把繞組串聯(lián)起來(lái)，以增高電壓;有時(shí)又要把繞組并聯(lián)起來(lái)，以增大電流。圖3-8中兩個(gè)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(shí)，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(shí)，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(yè)上一頁(yè)返回第十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)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(qiáng)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(shí)二次繞組的空載電壓。在三相變壓器中，U1N和U2N都是指線(xiàn)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(qiáng)度所允許的溫度而長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流最大值。在三相變壓器中，I1N和I2N是指線(xiàn)電流。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)3.額定容量SN額定容量用視在功率來(lái)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(yè)上一頁(yè)返回第十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)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(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)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(yè)上一頁(yè)返回第十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)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(kāi)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(chēng)為自藕變壓器。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)磁路的基本知識(shí)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(yè)返回第十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車(chē)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝一、交流發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造和應(yīng)用目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)其結(jié)構(gòu)基本相同，都是三相同步交流發(fā)電機(jī)，如圖3-11所示。三相同步交流發(fā)電機(jī)由風(fēng)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(fēng)扇和V形帶輪(1)風(fēng)扇風(fēng)扇的作用是在發(fā)電機(jī)工作時(shí)強(qiáng)制進(jìn)行抽風(fēng)冷卻。常見(jiàn)的風(fēng)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(jī)內(nèi)的空氣通過(guò)前端蓋上的通風(fēng)孔吸出來(lái)，使空氣高速流經(jīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈和定子線(xiàn)圈進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。另一種風(fēng)扇直接安置在轉(zhuǎn)子爪極上，前、后各一個(gè)，從外面看不到風(fēng)扇，機(jī)殼類(lèi)似網(wǎng)格，能直接把機(jī)內(nèi)的熱空氣排出機(jī)外，冷卻效果更好。下一頁(yè)返回第十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車(chē)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝(2)V形帶輪V形帶輪通過(guò)V形帶將發(fā)動(dòng)機(jī)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(huì)影響發(fā)電機(jī)的性能。2.轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)子總成是交流發(fā)電機(jī)的磁極部分，用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。由轉(zhuǎn)子軸、兩塊爪形磁極、勵(lì)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(jī)的電樞，用來(lái)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(jìn)行氧化處理鐵芯內(nèi)圓沖有線(xiàn)槽，以便安放三相繞組，如圖3-13所示。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車(chē)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝4.端蓋端蓋的作用是支承轉(zhuǎn)子，封閉內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(shí)又可減少發(fā)電機(jī)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(lì)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(yè)上一頁(yè)返回第十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車(chē)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝二、交流發(fā)電機(jī)的基本工作原理交流發(fā)電機(jī)的基本原理是電磁感應(yīng)原理。當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電時(shí)，磁極被磁化，產(chǎn)生軸向磁場(chǎng)，兩塊爪形磁極被磁化，形成了六對(duì)相間排列的磁極。磁感線(xiàn)從轉(zhuǎn)子的N極出發(fā)，穿過(guò)轉(zhuǎn)子與定子間很小的氣隙，進(jìn)入定子鐵芯，然后又經(jīng)空氣隙回到相鄰的S極，通過(guò)磁扼構(gòu)成回路。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，勵(lì)磁繞組所產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。固定不動(dòng)的三相定子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)，如圖3-14所示。由于三相繞組是對(duì)稱(chēng)繞制的，故產(chǎn)生三個(gè)頻率相同、幅值相等、相位互差120°的正弦電動(dòng)勢(shì)。eU和eV，eW其瞬時(shí)值分別為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二十頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車(chē)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝對(duì)于定型的三相同步交流發(fā)電機(jī)而言，每相電動(dòng)勢(shì)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(jī)內(nèi)部壓降，可得發(fā)電機(jī)的相電壓Up為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車(chē)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝三、交流發(fā)電機(jī)的工作特性1.空載特性空載特性是指交流發(fā)電機(jī)空載時(shí)，輸出電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即I=0,U=f(n),如圖3-15所示。2.輸出特性輸出特性也稱(chēng)負(fù)載特性，是指發(fā)電機(jī)向負(fù)載供電時(shí)，保持發(fā)電機(jī)輸出電壓一定(對(duì)12V的發(fā)電機(jī)規(guī)定為14V，對(duì)24V的發(fā)電機(jī)規(guī)定為28V)，發(fā)電機(jī)的輸出電流與轉(zhuǎn)速關(guān)系，即輸出電壓U為常數(shù)時(shí)，If(n)的曲線(xiàn)，如圖3-16所示。3.外特性外特性是指轉(zhuǎn)速一定時(shí)，交流發(fā)電機(jī)的端電壓隨輸出電流的變化關(guān)系，即n為常數(shù)時(shí)，U=f(I)的曲線(xiàn)。交流發(fā)電機(jī)的外特性如圖3-17所示。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車(chē)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝四、交流發(fā)電機(jī)的檢測(cè)種類(lèi)1.轉(zhuǎn)子的檢測(cè)(1)勵(lì)磁繞組的檢測(cè)用萬(wàn)用表電阻擋Rx1Ω擋測(cè)量勵(lì)磁繞組電阻值，標(biāo)準(zhǔn)為5~6Ω,如圖3-18所示。(2)滑環(huán)的檢測(cè)用萬(wàn)用表檢測(cè)轉(zhuǎn)子滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸頸之間的絕緣電阻值應(yīng)為∞，如圖3-19所示。2.定子的檢測(cè)(1)定子繞組電阻值的檢測(cè)萬(wàn)用表電阻擋Rx1Ω擋檢查三相繞組間的電阻，應(yīng)小于1Ω，如圖3-20所示。(2)定子繞組絕緣性檢測(cè)用萬(wàn)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(yīng)為∞，如圖3-21所示。上一頁(yè)返回第二十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝一、直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)主要由電樞、磁極、機(jī)殼、端蓋、電刷與刷架等部件組成，如圖3-22所示。1.電樞(又稱(chēng)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(chēng)定子總成)磁極的作用是建立磁場(chǎng)，它由磁極鐵芯和勵(lì)磁繞組組成。為了增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，磁極數(shù)一般為4個(gè)，功率大于7.35kW的電動(dòng)機(jī)有用6個(gè)磁極的，如圖3-24所示。下一頁(yè)返回第二十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝3.機(jī)殼電動(dòng)機(jī)的外殼構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)磁回路。在機(jī)殼的一端留有檢視孔，以便對(duì)電刷和換向器進(jìn)行檢修。通常檢視孔裝有防塵箍，以防灰塵和其他污物進(jìn)入內(nèi)部。其上有一絕緣接線(xiàn)柱，是電動(dòng)機(jī)的電流引入線(xiàn)，起動(dòng)機(jī)的電磁開(kāi)關(guān)也安裝在機(jī)殼上4.端蓋端蓋有兩個(gè)。前端蓋由鑄鐵澆鑄而成，因起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝在內(nèi)部，故又稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)端蓋。在前端蓋上設(shè)有撥叉座以及驅(qū)動(dòng)齒輪的行程調(diào)整螺釘，并有小軸銷(xiāo)支承撥叉，為了適應(yīng)較長(zhǎng)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(yè)上一頁(yè)返回第二十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝5.電刷與刷架電刷與換向器配合，將電流引入電動(dòng)機(jī)的勵(lì)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(xiàn)。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(fù)極刷架本身搭鐵。刷架上裝有彈力較強(qiáng)的盤(pán)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(yè)上一頁(yè)返回第二十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝二、電動(dòng)機(jī)的基本工作原理根據(jù)電磁學(xué)原理，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中將受到電磁力的作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的方向隨通過(guò)電流的方向和所處磁場(chǎng)中磁極的位置而不同，按“左手定則”判定。將置于永久磁場(chǎng)中并具有轉(zhuǎn)軸的單匝線(xiàn)圈的兩個(gè)端頭，接在與轉(zhuǎn)軸同轉(zhuǎn)的兩個(gè)彼此絕緣或分開(kāi)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(dāng)于電刷)滑動(dòng)接觸良好，將銅片引出兩個(gè)接線(xiàn)柱，這就構(gòu)成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)模型，如圖3-25所示。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝三、直流電動(dòng)機(jī)的工作特性1.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大且過(guò)載能力強(qiáng)2.重載與輕載重載轉(zhuǎn)速低，輕載轉(zhuǎn)速高。四、直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)剛接入電源啟動(dòng)時(shí)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等于零。電樞上的反電動(dòng)勢(shì)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(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞電流會(huì)很大。即啟動(dòng)電流為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝這樣大的起動(dòng)電流(為額定電流的11倍)，會(huì)使直流電動(dòng)機(jī)的換向器形成火花而燒壞。因此起動(dòng)時(shí)，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(dòng)電流。但又要考慮起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不應(yīng)因起動(dòng)電流減小太多而影響起動(dòng)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(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)線(xiàn)路圖。汽車(chē)起動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)，即勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，如圖3-27所示。起動(dòng)時(shí)，可使電流達(dá)到最大(約100A)，此時(shí)電樞的輸出轉(zhuǎn)矩也最大，使汽車(chē)很容易起動(dòng)。而汽車(chē)起動(dòng)機(jī)允許短時(shí)間超載工作。串勵(lì)式比并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大得多。五、直流電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速一般有以下三種。以并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)為例，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)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(lì)磁電路中串接一個(gè)磁場(chǎng)變阻器R,，如圖3-28所示。如把磁場(chǎng)變阻器阻值增大，則勵(lì)磁電流減小，磁通φ也隨之減小，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高;反之，磁場(chǎng)變阻器阻值減小，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低。由于并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流較小，而在調(diào)速過(guò)程中能量耗損也較小，故而實(shí)際使用中應(yīng)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(gè)可調(diào)變阻器Rsc。如圖3-30所示。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三十頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝3.改變電源電壓U由公式

若保持勵(lì)磁電路中磁通少不變，改變電動(dòng)機(jī)的直流電源電壓U可以實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)。為改變直流電壓電源，過(guò)去常采用直流發(fā)電機(jī)，現(xiàn)在大多數(shù)采用晶閘管整流電源。六、直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向原理由直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可知，要改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，只需要改變電樞電流方向或者勵(lì)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?yàn)閯?lì)磁電路的電感較大，故而反接時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而擊穿勵(lì)磁繞組。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝七、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本工作原理步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的機(jī)械位移(角位移或線(xiàn)位移)的機(jī)電裝置。因?yàn)槠潆S輸入脈沖信號(hào)而斷續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)，故又稱(chēng)脈沖電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(dòng)、負(fù)載變化和外界環(huán)境的影響。與一般電動(dòng)機(jī)相比，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有快速啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)和停止等特點(diǎn)，并有調(diào)速范圍寬、角位移(線(xiàn)位移)誤差不會(huì)長(zhǎng)期累積等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。與一般電動(dòng)機(jī)不同，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不是連續(xù)性轉(zhuǎn)動(dòng)，而是按輸入脈沖信號(hào)一步一步轉(zhuǎn)動(dòng)的，每輸入一個(gè)脈沖，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)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(yè)上一頁(yè)返回第三十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝圖3-31所示為最簡(jiǎn)單的反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。在對(duì)稱(chēng)的定子鐵芯磁極上，繞有三相星形聯(lián)結(jié)的控制繞組，中間轉(zhuǎn)子鐵芯沒(méi)有繞組。當(dāng)每對(duì)磁極上的每相繞組依次通入脈沖直流電時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)跟著節(jié)拍旋轉(zhuǎn)起來(lái)。八、直流電動(dòng)機(jī)的檢測(cè)方法及種類(lèi)1.勵(lì)磁繞組的檢查(1)斷路故障最常見(jiàn)的斷路點(diǎn)是在機(jī)殼接線(xiàn)柱與繞組抽頭之間的連接導(dǎo)線(xiàn)焊接處、各勵(lì)磁繞組之間的接線(xiàn)處，在拆檢的同時(shí)應(yīng)注意觀察。(2)搭鐵故障勵(lì)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(wàn)用表的電阻擋檢查，如圖3-33所示。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝(3)短路故障當(dāng)勵(lì)磁繞組存在匝間短路時(shí)，繞組表面有燒焦痕跡。對(duì)于無(wú)燒焦痕跡的繞組，可將其放在電樞感應(yīng)儀上檢查，如圖3-34所示。存在短路故障的勵(lì)磁繞組，感應(yīng)儀通電5min后，會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。2.電樞的檢查(1)斷路故障首先應(yīng)查看繞組端頭與換向片的焊接點(diǎn)，若有脫焊及焊料熔化流失的痕跡，即可斷定此處斷路;若發(fā)現(xiàn)某換向片燒蝕嚴(yán)重，應(yīng)注意檢查此換向片嵌線(xiàn)槽處是否有焊料熔化痕跡。也可用萬(wàn)用表測(cè)量換向器上相鄰兩個(gè)銅條之間的電阻是否為0，如果不是，則表示換向器銅條之間斷路，應(yīng)更換電樞。(2)搭鐵故障電樞繞組的搭鐵故障可用220V試燈檢查。用試燈的一支表筆接電樞鐵芯，另一支表筆接換向片，如圖3-35所示，若試燈亮說(shuō)明存在搭鐵故障。若接觸另一些換向片時(shí)燈不亮，則說(shuō)明同時(shí)存在搭鐵和斷路故障。也可用萬(wàn)用表測(cè)量換向器的每個(gè)銅條與電樞軸之間的電阻是否為∞，如果不是則表示換向器銅條有短路，應(yīng)更換電樞。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與拆裝(3)匝間短路故障首先應(yīng)檢查各線(xiàn)圈在鐵芯兩端的槽外部分有無(wú)變形及相互接觸現(xiàn)象。在校正變形并確認(rèn)無(wú)接觸故障后，可將電樞放在電樞感應(yīng)儀上檢驗(yàn)，如圖3-36所示。(4)電樞軸彎曲與換向器偏心檢查當(dāng)起動(dòng)機(jī)出現(xiàn)“掃膛”或換向器處出現(xiàn)冒火花等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)按圖3-37所示方法檢查電樞外圓表面和換向器表面的徑向跳動(dòng)。通常，電樞鐵芯外圓表面跳動(dòng)量不大于0.15mm，換向器表面跳動(dòng)量不大于0.05mm上一頁(yè)返回第三十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-1磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用力返回第三十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-2實(shí)驗(yàn)一示意圖返回第三十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-3實(shí)驗(yàn)二示意圖返回第三十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3一4自感現(xiàn)象返回第三十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3一5互感現(xiàn)象返回第四十頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-6變壓器結(jié)構(gòu)返回第四十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-8兩個(gè)繞組串聯(lián)返回第四十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-