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文檔簡(jiǎn)介
第一章蓄電池
第一節(jié)概述
第二節(jié)
構(gòu)造與型號(hào)
第三節(jié)
工作原理
第五節(jié)
容量及影響因素
第六節(jié)
常見故障
第七節(jié)
幹荷電蓄電池
第八節(jié)
免維護(hù)蓄電池
第四節(jié)
工作特性
退出第一章蓄電池第一節(jié)概述一、蓄電池的分類汽車上採用蓄電池的目的鹼性蓄電池酸性蓄電池:NaOH或KOH溶液:H2SO4溶液汽車上採用:起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)濕荷電蓄電池幹荷電蓄電池起動(dòng)型鉛酸蓄電池——
簡(jiǎn)稱蓄電池少維護(hù)蓄電池免維護(hù)蓄電池
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下一頁三、對(duì)蓄電池的要求起動(dòng)時(shí),短時(shí)(5-10S)內(nèi),向起動(dòng)機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流汽油車:200-600A柴油車:800-1000A容量大內(nèi)阻小足夠的強(qiáng)度壽命長(zhǎng)成本低要求主要要求起動(dòng)型鉛酸蓄電池的突出優(yōu)點(diǎn):內(nèi)阻小、電壓穩(wěn)定第二節(jié)蓄電池的構(gòu)造與型號(hào)一、蓄電池的構(gòu)造由3個(gè)或6個(gè)單格電池串聯(lián)而成每個(gè)單格電池的電壓約為2伏
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下一頁5211-外殼2-正極柱3-加液孔螺塞4-電池蓋5-負(fù)極柱6-負(fù)極板組7-正極板組8-隔板9-負(fù)極板10-正極板6-QA-100型蓄電池一、蓄電池的構(gòu)造由3個(gè)或6個(gè)單格電池串聯(lián)而成每個(gè)單格電池的電壓約為2伏隔板電解液外殼蓄電池極板
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下一頁(一)極板柵架活性物質(zhì)是蓄電池的核心部分1、組成極板柵架(1)柵架①材料:鉛銻合金柵架②作用:導(dǎo)電和支撐活性物質(zhì)③加銻:提高機(jī)械性能和澆鑄性能極板(2)活性物質(zhì)鉛粉+硫酸溶液+添加劑柵架:PbO2
深棕色:海綿狀純Pb
深灰色極板——膏狀,塗敷在極板上正極板負(fù)極板2、焊接成極板組柵架極板組6-負(fù)極板組7-正極板組8-隔板9-負(fù)極板10-正極板(3)正負(fù)極板組交叉組成一個(gè)單格U=2V2、焊接成極板組(1)負(fù)極板組片數(shù)比正極板片數(shù)多一片(2)
容量以正極板片數(shù)計(jì)算組裝後使每片正極板都處於兩片負(fù)極板之間,使正極板兩側(cè)放電均勻每片標(biāo)準(zhǔn)正極板額定容量Cs=15Ah蓄電池額定容量C20=Cs·n
①單格電池容量就是整個(gè)電池容量
②單格串聯(lián),電壓上升,額定容量不變;
單格並聯(lián),電壓不變,額定容量增大。單格內(nèi)負(fù)極板片數(shù)=42/6=7
額定容量C20=15×(7-1)=90Ah
電壓U=6×2=12V舉例
C20=15×7=105AhU=2V1、某單格電池用正極板7片,問C20=?U=?2、要求某蓄電池有6個(gè)單格,共用42片負(fù)極板,問C20=?U=?
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下一頁(二)隔板:為減小內(nèi)阻和尺寸,防止短路多孔性1、作用2、要求耐酸性抗氧化性木隔板3、材料微孔橡膠隔板微孔塑膠隔板袋式隔板價(jià)格低,耐酸性差工藝複雜,成本高廣泛採用
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下一頁(二)隔板:為減小內(nèi)阻和尺寸,防止短路多孔性1、作用2、要求耐酸性抗氧化性3、材料①
正極板電解液充足且上下溝通4、安裝方法②氣泡沿槽上升③脫落物質(zhì)沿槽下沉帶槽面垂直面向正極板
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下一頁(三)電解液純硫酸+蒸餾水2、正確調(diào)整液面高度1、正確選用電解液密度季節(jié)、地區(qū)1.27~1.31g/cm:高出隔板10~15mm3(四)外殼2、聯(lián)條1、材料橡膠塑膠傳統(tǒng)式穿壁式
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下一頁穿壁式聯(lián)條
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下一頁一、蓄電池的構(gòu)造二、蓄電池的型號(hào)舉例:①EQ1090型汽車6-Q-1056-Q-105D②BJ2020型汽車6-QA-60③CA1090型汽車6-Q-100二、蓄電池的型號(hào)一、蓄電池的構(gòu)造三、蓄電池的選擇①電壓與汽車電系的額定電壓一致;②足夠大的容量,以保證可靠起動(dòng)。
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下一頁第三節(jié)蓄電池的工作原理雙極硫酸鹽化理論正極電解液負(fù)極正極電解液負(fù)極放電PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4充電
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下一頁一、電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生兩點(diǎn)結(jié)論金屬晶體中金屬離子進(jìn)入溶液——溶解溶液中的金屬離子沉附金屬——沉附1、金屬導(dǎo)體放入導(dǎo)電溶液中有兩種傾向溶解>沉附時(shí),金屬導(dǎo)體產(chǎn)生負(fù)電位溶解<沉附時(shí),金屬導(dǎo)體產(chǎn)生正電位當(dāng)
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下一頁正、負(fù)由金屬性質(zhì)決定高、低與金屬性質(zhì)溶液中離子濃度產(chǎn)生的電位2、不同材料的金屬導(dǎo)體放入導(dǎo)電溶液中,會(huì)產(chǎn)生不同的電位有關(guān):金屬導(dǎo)體產(chǎn)生電位的高低與接觸面積無關(guān)注意
將兩塊不同材料的導(dǎo)體放入同一導(dǎo)電溶液中,將產(chǎn)生不同的電極電位,金屬導(dǎo)體間形成電位差——電壓PbO2E=2-(-.01)=2.1V電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生2VPb產(chǎn)生-0.1VU≈E=2.1V電壓二、放電過程化學(xué)能電能
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下一頁二、放電過程化學(xué)能電能蓄電池放電時(shí)的特徵1、正、負(fù)極板活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U;2、電解液密度降低──判斷放電程度;3、內(nèi)阻增大。
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下一頁三、充電過程電能化學(xué)能三、充電過程電能化學(xué)能蓄電池充電時(shí)的特徵1、正、負(fù)極板活性物質(zhì)恢復(fù)為PbO2、Pb;2、電解液密度增大──判斷充電程度;3、內(nèi)阻減小。
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下一頁四、幾點(diǎn)說明1、蓄電池充、放電過程可逆,化學(xué)反應(yīng)方程式:放電PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4充電2、正極板處化學(xué)反應(yīng)劇烈,且電解液密度變化大,應(yīng)保證具有充足的電解液措施隔板安裝正確取消筋條,增大容積經(jīng)常檢查液面高度
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下一頁五、充放電過程中電壓變化的原因1、極化的概念(1)平衡電極電位當(dāng)電極上無電流流過時(shí),電極的電位稱為平衡電極電位。(2)極化當(dāng)電極上有電流流過時(shí),電極的電位偏離其平衡電極電位,這種電極電位偏離其平衡電極電位的現(xiàn)象稱為極化。(3)過電位電極電位與平衡電極電位之差。五、充放電過程中電壓變化的原因1、極化的概念(1)電化學(xué)極化由電化學(xué)反應(yīng)速度引起的極化稱為電化學(xué)極化。(2)濃差極化(3)歐姆極化由蓄電池內(nèi)阻引起的極化稱為歐姆極化。2、端電壓變化的原因由極板表面附近電解液離子濃度變化引起的極化稱為濃差極化。復(fù)習(xí)題1、放電過程中,正、負(fù)極板活性物質(zhì)如何變化?2、放電過程中的現(xiàn)象?3、充電過程?4、什麼是極化?引起極化的原因有哪些?
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下一頁第四節(jié)蓄電池的工作特性(一)電解液密度一、有關(guān)參數(shù)H2SO4(專用)H2O(蒸餾水)
25℃
在1.05~1.30g/cm3之間3、溫度不同時(shí)的密度換算2、使用範(fàn)圍1、原料混合而成
25℃=
T+β(T-25)式中
T──實(shí)測(cè)密度(g/cm3);
T──實(shí)測(cè)電解液溫度(℃);
β──密度溫度換算係數(shù),β=0.0007g/cm3。
前=1.283+0.0007×(35-25)=1.29
後=1.257+0.0007×(15-25)=1.25Δ
=
前-
後=1.29-1.25=0.04舉例
25℃=1.297+0.0007×(15-25)=1.291、
15℃=1.297,求
25℃=?2、已知
35℃=1.283,使用一段時(shí)間後
15℃=1.257,求密度變化?
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下一頁(二)靜止電動(dòng)勢(shì)Es經(jīng)驗(yàn)公式Es=0.85+
25℃適用範(fàn)圍
25℃
在1.05~1.30g/cm3之間Es與U之間關(guān)係不工作時(shí)Es=U工作時(shí)放電
Uf=E-IfRi(E<ES)充電
UC=E+ICRi(E>ES)
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下一頁經(jīng)驗(yàn)公式
舉例:問6-Q-105型蓄電池的內(nèi)阻有多大?Ri=Ur17.1×C20Ri=Ur17.1×C20=1217.1×105=0.0068Ω注意:
書上公式後移一位小數(shù)點(diǎn)放電特性1、放電電流If的變化規(guī)律
2、密度
25℃的變化規(guī)律
3、靜止電動(dòng)勢(shì)Es的變化規(guī)律
4、放電電壓Uf的變化規(guī)律
放電開始時(shí),端電壓從2.14V迅速下降到2.1V,然後緩慢下降到1.85V左右,隨後又迅速下降到1.75V。此時(shí)應(yīng)停止放電,如果繼續(xù)放電,那麼端電壓在短時(shí)間內(nèi)將急劇下降到零,致使蓄電池過度放電,從而會(huì)導(dǎo)致蓄電池產(chǎn)生硫化故障,縮短蓄電池使用壽命。若適時(shí)切斷放電電流,則端電壓可逐漸回升到1.98V。(三)放電特性曲線分析1、放電終了的特徵①單格電池電壓降到放電終止電壓②電解液密度降到最小許可值
2、依據(jù)密度的變化判定放電程度 3、儘量避免低溫放電或大電流長(zhǎng)時(shí)間放電
4、檢查蓄電池技術(shù)狀態(tài)必須在放電情況下進(jìn)行
(四)放電特性曲線的應(yīng)用
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下一頁充電特性1、充電電流IC的變化規(guī)律
2、密度
25℃的變化規(guī)律
3、靜止電動(dòng)勢(shì)Es的變化規(guī)律
4、充電電壓UC的變化規(guī)律
開始充電階段,電壓迅速上升;然後進(jìn)入穩(wěn)定上升階段,電壓緩慢上升到2.4V左右;最後,電壓又迅速上升到2.7V左右且穩(wěn)定不變。若切斷充電電流,則電壓逐漸下降,直到等於靜止電動(dòng)勢(shì)。(三)充電特性曲線分析1、確定充電終了的依據(jù) ①端電壓和電解液密度上升到最大值,且2小時(shí)內(nèi)不再上升; ②電解液中劇烈地冒氣泡,呈“沸騰”狀態(tài);2、依據(jù)密度的變化判定充電程度 3、防止過充電
4、2.4伏作為定電壓充電的標(biāo)準(zhǔn)和定電流充電的分階段點(diǎn)
(四)充電特性曲線的應(yīng)用
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下一頁第五節(jié)蓄電池容量及影響因素一、容量1、容量概念
蓄電池在規(guī)定條件下(放電電流If、放電溫度T℃
、放電終止電壓U終)放出的電量,稱蓄電池容量。
C=If·tf
單位:安培小時(shí)Ah2、容量計(jì)量單位中國(guó):放電電流(A)×?xí)r間(h)=安時(shí)(Ah)國(guó)際:維持恒流放電時(shí)間分鐘(min)
(1)理論容量
假定活性物質(zhì)全部參加放電反應(yīng),根據(jù)活性物質(zhì)重量按法拉弟電化當(dāng)量定律計(jì)算所得容量。 (2)實(shí)際容量C
蓄電池實(shí)際放出電量稱為實(shí)際容量。
C=If·
tf
實(shí)際容量總是小於理論容量。
3、容量的分類(3)額定容量
將充足電的新蓄電池在電解液溫度為25±5℃條件下,以20小時(shí)放電率的放電電流(即0.05C20安培)連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時(shí)輸出的電量,稱為蓄電池的額定容量。
說明:
①C20由結(jié)構(gòu)保證,每片極板C20=15Ah,與使用條件無關(guān);
②放電條件改變,只影響實(shí)際容量,不影響額定容量;
③規(guī)定條件只供檢查蓄電池技術(shù)狀況時(shí)使用,即C20是否達(dá)標(biāo)。
(4)儲(chǔ)備容量:?jiǎn)挝粸閙in
蓄電池在25+2℃條件下,以25A恒流放電至單池平均電壓降到1.75V時(shí)的放電時(shí)間稱為蓄電池的儲(chǔ)備容量。 儲(chǔ)備容量表達(dá)了汽車在充電系統(tǒng)失效時(shí),蓄電池能為照明和點(diǎn)火系統(tǒng)等用電設(shè)備提供25A恒流的能力。
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下一頁式中:C——蓄電池的實(shí)際容量,當(dāng)C≥200Ah時(shí)上式不適用;
tr——蓄電池的儲(chǔ)備容量,min儲(chǔ)備容量tr與實(shí)際容量C的換算公式:
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下一頁二、影響容量的因素1、構(gòu)造因素對(duì)蓄電池容量的影響
(1)極板厚度(2)極板面積
(3)同性極板中心距
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下一頁①放電電流越大,電化學(xué)極化、濃差極化、歐姆極化越大,蓄電池端電壓下降越快,允許放電的時(shí)間就越短。(1)放電電流If
2、使用因素對(duì)蓄電池容量的影響U(V)(3)電解液密度對(duì)容量的影響
適當(dāng)增大電解液密度,可以提高電解液的滲透速度和蓄電池電動(dòng)勢(shì),延長(zhǎng)放電時(shí)間,從而提高蓄電池輸出容量。
一般在1.260~1.280g/cm3範(fàn)圍內(nèi)。
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下一頁復(fù)習(xí)題1、蓄電池的容量分為哪幾類?2、什麼是蓄電池的額定容量?3、什麼是蓄電池的儲(chǔ)備容量?4、影響蓄電池容量的構(gòu)造因素有哪些?它們是如何影響的?5、影響蓄電池容量的使用因素有哪些?它們是如何影響的?
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下一頁第六節(jié)蓄電池常見故障及排除方法一、極板硫化
極板上生成白色粗晶粒硫酸鉛的現(xiàn)象稱為“硫酸鉛硬化”,簡(jiǎn)稱“硫化”。極板硫化主要是負(fù)極板硫化。 極板硫化的主要原因有: 1.蓄電池長(zhǎng)期充電不足或放電後不及時(shí)充電。2.蓄電池液面過低。3.電解液密度過高、電液不純和氣溫變化劇烈等是促使硫化形成的外部原因。避免硫化的主要措施
(1)保持蓄電池經(jīng)常處於充足電狀態(tài)
①汽車上使用的蓄電池應(yīng)當(dāng)定期(1~2個(gè)月)送到充電間進(jìn)行充電;
②對(duì)於放完電的蓄電池,應(yīng)在24h內(nèi)送充電間充電;
(2)電解液液面高度應(yīng)符合規(guī)定
對(duì)於已經(jīng)硫化的蓄電池,如不嚴(yán)重,則可採用去硫充電法進(jìn)行充電予以排除。 二、活性物質(zhì)脫落
活性物質(zhì)脫落故障的特徵是:
①蓄電池輸出容量減??;
②充電時(shí)電解液渾濁,呈棕色液體。
導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落的原因有:
①充電電流過大;
②過充電時(shí)間過長(zhǎng);
③低溫大電流放電。
在實(shí)際充電中,當(dāng)蓄電池基本充足電時(shí),應(yīng)將充電電流減小一半。三、自行放電
蓄電池在無負(fù)載狀態(tài)下,電量自行消失的現(xiàn)象稱為自行放電,簡(jiǎn)稱自放電。
導(dǎo)致蓄電池自放電的主要原因:(1)使用因素
①電解液含雜質(zhì)過多
②電解液密度偏高
③電池表面不清潔等
(2)其次是構(gòu)造因素如柵架中含有銻避免自放電故障措施1、配製電解液必須使用專用硫酸和蒸餾水;
2、配製電解液所用器皿必須是耐酸材料制做的,配好的電解液應(yīng)妥善保存,嚴(yán)防掉入髒物;
3、蓄電池加液孔螺塞要蓋好,以免掉入雜質(zhì);4、蓄電池表面的酸泥等髒物,要用清水沖洗乾淨(jìng),並保持清潔、乾燥。四、極板柵架腐蝕正極板柵架腐蝕的主要特徵
①極板呈腐爛狀態(tài);
②活性物質(zhì)以塊狀堆積在兩隔板之間;
③蓄電池輸出容量降低。 正極板柵架腐蝕的原因
①氧化──主要原因
②電解液密度增大;
③溫度升高;
④充電時(shí)間過長(zhǎng)。
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下一頁減輕極板柵架腐蝕的措施①使用中應(yīng)避免經(jīng)常過量充電;
②充電時(shí)電解液溫度不得過高;
③電解液密度在保證冬季不結(jié)冰的前提下,應(yīng)儘量偏低為好。
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下一頁五、極板短路極板短路的主要原因是活性物質(zhì)大量脫落,沉底堆積將正負(fù)極板連通。 極板短路的特徵
①電壓很低或?yàn)榱悖?/p>
②密度上升很慢或不上升;
③充電中氣泡很少或無氣泡。 對(duì)有短路故障的蓄電池,必須拆開檢查。
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下一頁第七節(jié)幹荷電蓄電池一、幹荷電蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
與普通蓄電池的主要區(qū)別是其負(fù)極板具有較強(qiáng)的荷電能力(即保存電量的能力)。1、在負(fù)極板的鉛膏中加入抗氧化劑;2、在化成過程中,有一次深度放電或反復(fù)充放電迴圈,使深層活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為海綿狀鉛;3、負(fù)極板要進(jìn)行水洗和浸漬;4、正負(fù)極板和隔板採用特殊乾燥工藝進(jìn)行乾燥處理。
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下一頁二、幹荷電蓄電池的優(yōu)點(diǎn)1、加足電解液後,靜放20~30min即可裝車使用。2、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)於啟用後的幹荷電蓄電池使用、維護(hù)與普通蓄電池相同。
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下一頁第八節(jié)免維護(hù)蓄電池一、免維護(hù)蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、極板柵架採用鉛鈣錫合金材料製成,徹底消除了銻的副作用;2、採用袋式聚氯乙烯隔板,將正極板裝在隔板袋內(nèi),既能避免活性物質(zhì)脫落,又能防止正負(fù)極板短路;3、加液孔螺塞採用新型安全通氣裝置;4、殼體用聚丙烯塑膠熱壓而成,槽底無筋條,極板組直接安放在殼底上,使極板上部容積增大33%左右,電解液儲(chǔ)存量增大。二、免維護(hù)蓄電池的優(yōu)點(diǎn)1、使用中不需加水
蓄電池在使用中,消耗水的途徑
①水的蒸發(fā)(約占10%)
②水的電解(約占90%)2、自放電少(即放置損失少)3、耐過充電性能好4、使用壽命長(zhǎng)
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第二章發(fā)電機(jī)
第一節(jié)概述
第三節(jié)
構(gòu)造
第二節(jié)
工作原理
第五節(jié)
其他型式的交流發(fā)電機(jī)
第四節(jié)
激磁方式與工作特性
退出第二章發(fā)電機(jī)第一節(jié)概述一、發(fā)電機(jī)的功用
在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速以上轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),向除起動(dòng)機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電,同時(shí)還向蓄電池充電。汽車電源系統(tǒng)蓄電池發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器功用
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下一頁①體積小、重量輕、比功率大(W/Kg)②低速充電性能好③工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(zhǎng)④能節(jié)省大量銅材⑤配用調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單⑥產(chǎn)生的無線電干擾信號(hào)弱等。二、發(fā)電機(jī)的分類交流發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)直流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī):換向器換向:二極體整流輸出直流電的發(fā)電機(jī)
返回第二節(jié)交流發(fā)電機(jī)的工作原理一、發(fā)電原理一、發(fā)電原理
三相繞組按一定規(guī)律分佈在定子鐵芯上,彼此相差120°電角度;轉(zhuǎn)子繞組為磁場(chǎng)繞組,繞在轉(zhuǎn)子鐵芯上,當(dāng)磁場(chǎng)繞組通入電流時(shí),轉(zhuǎn)子就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。流經(jīng)磁場(chǎng)繞組的電流稱為磁場(chǎng)電流。 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),因?yàn)槎ㄗ永@組與磁力線之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以定子繞組就會(huì)切割磁力線,在三相繞組中就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位互差120°電角度的交流電動(dòng)勢(shì)。 交流電動(dòng)勢(shì)的波形近似於正弦波形交流發(fā)電機(jī)每相繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為:==
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下一頁三相橋式整流電路
及電壓波形二、整流原理
1、整流二極體的導(dǎo)通原則
發(fā)電機(jī)輸出的直流電壓共正極連接組,負(fù)極電位最低的管子導(dǎo)通。共負(fù)極連接組,正極電位最高的管子導(dǎo)通。
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下一頁2、整流二極體的工作狀況3、輸出直流電壓極性4、中性點(diǎn)電壓值及其作用UN作用:用來控制各種用途的繼電器,如磁場(chǎng)繼電器、充電指示燈繼電器等。
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下一頁第三節(jié)交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造北京切諾基汽車用交流發(fā)電機(jī)1-後端蓋2-定子3-前端蓋4-前風(fēng)扇5-皮帶輪6-螺母7-前軸承8-轉(zhuǎn)子9-內(nèi)風(fēng)扇10-電壓調(diào)節(jié)器11-後軸承12-連接器13-電刷組件14-整流器JF132型交流發(fā)電機(jī)組件圖1-電刷彈簧壓蓋;2-電刷;3-電刷架;4-後端蓋;5-整流二極體;6-正整流板;7-轉(zhuǎn)子;8-定子;9-前端蓋;10-風(fēng)扇;11-驅(qū)動(dòng)帶輪JF132型交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-驅(qū)動(dòng)帶輪;2-風(fēng)扇;3-前端蓋;4-定子鐵芯;5-定子繞組;6-磁場(chǎng)繞組;7-電刷架;8-電刷彈簧;9-電刷;10-滑環(huán);11-後端蓋;B-“輸出”端子;F-“磁場(chǎng)”端子;E-“搭鐵”端子;N-“中性點(diǎn)”端子①轉(zhuǎn)子軸②磁軛——減小磁路磁阻③磁場(chǎng)繞組5~6Ω④爪極⑤滑環(huán)一、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場(chǎng)組成1-滑環(huán);2-轉(zhuǎn)子軸;3-爪極;4-轉(zhuǎn)子鐵芯;5-磁場(chǎng)繞組磁軛→N極→氣隙→定子→氣隙→氣隙→S極→磁軛磁路1-轉(zhuǎn)子鐵芯;2-磁場(chǎng)繞組;3、6-磁極;4-定子鐵芯;5-定子繞組;7-漏磁通;8-轉(zhuǎn)子軸相鄰異性磁極間的氣隙應(yīng)大於轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙注意①定子繞組(三相繞組)②定子鐵芯二、定子產(chǎn)生交流電組成1-定子鐵芯;2、3、4、5-定子繞組引線端①定子繞組(三相繞組)②定子鐵芯二、定子產(chǎn)生交流電組成Y、△
使三相繞組產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位互差120度的三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)。連接方式繞制要求
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下一頁JF132型交流發(fā)電機(jī)定子繞組展開圖
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下一頁三、整流器將交流電變?yōu)橹绷麟?/p>
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下一頁三、整流器將交流電變?yōu)橹绷麟?1)
整流二極體的極性六只二極體三只引線為正極(正極管)三只引線為負(fù)極(負(fù)極管)(2)整流二極體的結(jié)構(gòu)型式
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下一頁(2)整流二極體的結(jié)構(gòu)型式a型:將二極體外殼焊在金屬散熱板上c型:將二極體做成扁圓形焊在金屬散熱板夾在金屬散熱板間b型:將二極體PN結(jié)直接燒結(jié)在金屬散熱板上d型:將二極體裝在金屬散熱板的孔中外殼孔中——早期(3)普通型交流發(fā)電機(jī)六只整流二極體的安裝位置三只正極管安裝在正整流板三只負(fù)極管安裝在負(fù)整流板(或後端蓋)(a)焊接式;(b)電路圖;(c)壓裝式;1-正整流板;2-負(fù)整流板(4)
整流器總成長(zhǎng)方形:JF13系列馬蹄形:夏利轎車①形狀半圓形:CA1091用JF1522A圓形:豐田1-負(fù)整流板2-正整流板3散熱筋條4連接螺栓5正極管6負(fù)極管7安裝孔8絕緣墊片9輸出端子安裝孔(4)
整流器總成長(zhǎng)方形:JF13系列馬蹄形:夏利轎車①形狀半圓形:CA1091用JF1522A圓形:豐田②安裝便於冷卻便於維修內(nèi)側(cè)外側(cè)安裝在後端蓋
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下一頁四、端蓋鋁合金——防止漏磁(1)
電刷組件①組成電刷電刷彈簧非導(dǎo)磁材料,重量輕,散熱性能好電刷架1-電刷架2-磁場(chǎng)接線柱3-電刷與彈簧4-磁場(chǎng)接線柱②安裝型式內(nèi)裝式外裝式:拆卸方便(2)四個(gè)接柱電樞接柱B中性點(diǎn)接柱N磁場(chǎng)接柱F搭鐵接柱E
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下一頁交流發(fā)電機(jī)的搭鐵型式內(nèi)搭鐵外搭鐵磁場(chǎng)繞組的一端經(jīng)電刷在發(fā)電機(jī)端蓋在搭鐵磁場(chǎng)繞組的兩端均與端蓋絕緣,其中一端經(jīng)調(diào)節(jié)器後搭鐵
皮帶輪風(fēng)扇1個(gè)2個(gè)前後端蓋內(nèi),轉(zhuǎn)子爪極兩側(cè)前端蓋與皮帶輪,後端蓋與轉(zhuǎn)子爪極之間——通風(fēng)散熱
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下一頁第四節(jié)交流發(fā)電機(jī)的激磁方式與工作特性一、激磁方式當(dāng)交流發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),①剩磁較弱(軟磁性材料)②二極體死區(qū)電壓(約0.6V)其輸出電壓低於蓄電池電壓,採用他激。激磁電流由其他電源供給的——他激激磁電流由發(fā)電機(jī)本身供給的——自激當(dāng)交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高,其輸出電壓略高於蓄電池電壓時(shí),採用自激交流發(fā)電機(jī)低速充電性能好的原因①低速時(shí)採用他激②發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的傳動(dòng)比較大
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輸出特性是指發(fā)電機(jī)端電壓維持在試驗(yàn)電壓Ut(12V系統(tǒng),Ut=13.5V(24V系統(tǒng),Ut=27V二、工作特性(一)輸出特性1、定義時(shí),輸出電流隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)係。
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下一頁2、試驗(yàn)電路
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下一頁2、試驗(yàn)電路
試驗(yàn)時(shí),將負(fù)載R調(diào)到最大值,並斷開S2,再接通S1,使蓄電池給發(fā)電機(jī)他激,逐漸提高轉(zhuǎn)速n至充電指示燈指示充電時(shí),記下該轉(zhuǎn)速nA——空載轉(zhuǎn)速。
然後接通S2,給負(fù)載供電,逐漸減小R,增大電流I,同時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n使輸出電壓保持在Ut,並記錄各測(cè)試點(diǎn)的電流I和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速n,將I與n的變化關(guān)係繪製在座標(biāo)圖上。
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下一頁(1)n<nA時(shí),U發(fā)<E蓄,他激。3、特性曲線及分析
返回(2)n=nA時(shí),自激??蛰d轉(zhuǎn)速——是指充電指示燈指示充電開始時(shí)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速nA——選擇發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間傳動(dòng)比i的依據(jù);nA的高低與蓄電池電壓、轉(zhuǎn)子磁極剩磁等有關(guān)。 零電流轉(zhuǎn)速——發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)電壓,而尚無電流輸出時(shí)的轉(zhuǎn)速。(3)n=no時(shí),
發(fā)電機(jī)才有能力在Ut下向外供電,I將隨n的升高和R減小而增大。額定轉(zhuǎn)速nR不大於2500r/min(4)n=nR時(shí),I=IR為最大電流的三分之二
額定轉(zhuǎn)速是反映發(fā)電機(jī)性能好壞的重要指標(biāo),發(fā)電機(jī)在Ut和nR時(shí),輸出電流I達(dá)不到IR,有故障。
返回(5)n=nmax時(shí),I=Imax,I不再增大,I不再隨n、R的變化而增大——自身限流
返回I不再隨n、RL的變化而增大——自身限流(5)n=nmax時(shí),I=Imax,I不再增大,①定子繞組阻抗隨n的升高而增大——一相繞組的電阻=150~200mΩ——一相繞組的感抗
返回②電樞反應(yīng)使合成磁通減少,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)降低電樞反應(yīng)
當(dāng)磁極磁場(chǎng)飽和時(shí),電樞磁場(chǎng)將削弱磁極磁場(chǎng),使合成磁場(chǎng)的磁通減少,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)降低?!姌写艌?chǎng)對(duì)磁極磁場(chǎng)的影響
定子繞組中流過的電流(輸出電流)越大,則電樞反應(yīng)越越強(qiáng),磁極磁通削弱越多,合成磁通越少,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)降低越多。
返回(二)空載特性
空載特性是指發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變,輸出電流為零時(shí),端電壓U隨磁場(chǎng)電流If變化的關(guān)係,即n=常數(shù),I=0時(shí),U=f(If)
返回(三)外特性
外特性是指發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n一定時(shí),其端電壓U隨輸出電流I變化的關(guān)係,即n=常數(shù),U=f(I)
返回第五節(jié)其他型式的交流發(fā)電機(jī)一、交流發(fā)電機(jī)的分類(一)按總體結(jié)構(gòu)不同分普通交流發(fā)電機(jī)整體式交流發(fā)電機(jī)帶泵交流發(fā)電機(jī)無刷交流發(fā)電機(jī)永磁交流發(fā)電機(jī)
返回(二)按整流器結(jié)構(gòu)不同分六管交流發(fā)電機(jī)八管交流發(fā)電機(jī)九管交流發(fā)電機(jī)十一管交流發(fā)電機(jī)(三)按磁場(chǎng)繞組搭鐵型式不同分內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)
返回二、其他型式的交流發(fā)電機(jī)(一)八管交流發(fā)電機(jī)6只整流二極體2只中性點(diǎn)二極體2、中性點(diǎn)二極體的作用1、特點(diǎn)8只二極體
中性點(diǎn)二極體能提高交流發(fā)電機(jī)的輸出功率
返回提高交流發(fā)電機(jī)輸出功率的原理隨著轉(zhuǎn)速升高,中性點(diǎn)三次諧波電壓也升高。
返回(1)UN超過U時(shí)電流路徑
返回(2)UN低於0V時(shí)電流路徑
返回(二)
九管交流發(fā)電機(jī)6只整流二極體3只激磁二極體2、激磁二極體的作用1、特點(diǎn)9只二極體①提供激磁電流②控制充電指示燈
返回11只二極體(三)
十一管交流發(fā)電機(jī)6只整流二極體2只中性點(diǎn)二極體特點(diǎn)3只激磁二極體
返回②一塊爪極壓裝在軸上,另一塊爪極用銅焊(非導(dǎo)磁)焊在隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的爪極上(四)
無刷交流發(fā)電機(jī)③磁場(chǎng)繞組由托架、支撐伸入兩爪極空腔內(nèi)固定不動(dòng)1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①取消了電刷與滑環(huán)2、磁路
返回磁軛→N極→氣隙→定子→氣隙→S極→磁軛磁路1-轉(zhuǎn)子鐵芯;2-磁場(chǎng)繞組;3、6-磁極;4-定子鐵芯;5-定子繞組;7-漏磁通;8-轉(zhuǎn)子軸相鄰異性磁極間的氣隙應(yīng)大於轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙注意磁路相鄰異性磁極間的氣隙應(yīng)大於主氣隙與附加間隙之和注意1-定子繞組;2-定子鐵芯;3、4-磁極;5-磁場(chǎng)繞組;7-漏磁通;
9-轉(zhuǎn)子軸;10、11-端蓋;12-機(jī)座;13-磁軛托架磁軛→附加間隙g2→托架→附加間隙g1→N極→主氣隙g→定子→主氣隙g→S極→磁軛
返回3、優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維護(hù)方便工作可靠缺點(diǎn)①兩塊爪極間的連接工藝?yán)щy優(yōu)點(diǎn)②由於存在附加間隙g1、g2,磁路磁阻增大。若要求發(fā)電機(jī)輸出功率相同時(shí),磁場(chǎng)繞組的激磁功率必須加大。
返回第三章調(diào)節(jié)器
第一節(jié)概述
第三節(jié)
電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器
第二節(jié)
電壓調(diào)節(jié)器
第五節(jié)
交流發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器
第四節(jié)
電磁式電壓調(diào)節(jié)器實(shí)例
退出第三章調(diào)節(jié)器第一節(jié)概述一、組成及功用直流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器直流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器功用電壓調(diào)節(jié)器電流限制器截流繼電器——電壓調(diào)節(jié)器控制發(fā)電機(jī)輸出電壓輸出電流自動(dòng)接通與切斷發(fā)電機(jī)與蓄電池之間的電路交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器功用:控制發(fā)電機(jī)輸出電壓二、分類電磁振動(dòng)式電子調(diào)節(jié)器按總體結(jié)構(gòu)分按級(jí)分按功能分電磁振動(dòng)式單級(jí)電磁振動(dòng)式雙級(jí)電磁振動(dòng)式單聯(lián)電磁振動(dòng)式雙聯(lián)電磁振動(dòng)式(交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器)第二節(jié)電壓調(diào)節(jié)器U=E=
Ceφn式中:E
--感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V)Ce--電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)
φ--磁極磁通(Wb)n--發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)發(fā)電機(jī)的空載電壓U
返回一、調(diào)節(jié)器的功用
在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí),控制發(fā)電機(jī)電壓保持恒定,防止電壓過高而損壞用電設(shè)備,避免蓄電池過量充電。
返回二、電壓調(diào)節(jié)原理
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返回三、磁場(chǎng)電流調(diào)節(jié)方法①通過觸點(diǎn)開閉,使磁場(chǎng)電路的電阻改變來調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電流——單級(jí)電磁振動(dòng)式②通過觸點(diǎn)開閉,間斷短路磁場(chǎng)繞組來調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電流——雙級(jí)電磁振動(dòng)式③利用功率管的開關(guān)特性,使磁場(chǎng)電路接通與切斷來調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電流——電子調(diào)節(jié)器
返回第三節(jié)電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器一、基本結(jié)構(gòu)電磁鐵機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)組件調(diào)節(jié)電阻Rr鐵芯線圈磁軛觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)支架銜鐵彈簧二、工作原理(一)工作原理1、當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓U<
蓄電池電壓Ux時(shí)觸點(diǎn)K閉合,他激,U=U↑2、當(dāng)U>Ux,但U<U2時(shí)觸點(diǎn)K閉合,自激,U=U↑二、工作原理(一)工作原理3、U達(dá)到U2時(shí),電磁力矩Me>
彈簧力矩Ms觸點(diǎn)K斷開,調(diào)節(jié)電阻Rr串入磁場(chǎng)電路,U↓二、工作原理(一)工作原理3、U達(dá)到U2時(shí),電磁力矩Me>
彈簧力矩Ms觸點(diǎn)K斷開,調(diào)節(jié)電阻Rr串入磁場(chǎng)電路,U↓4、U降到U1時(shí),電磁力矩Me<彈簧力矩Ms觸點(diǎn)K閉合,調(diào)節(jié)電阻Rr被短路,If↑,U↑二、工作原理(一)工作原理1、當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓U<蓄電池電壓Ux時(shí),觸點(diǎn)K閉合,他激U=U↑2、當(dāng)U>Ux,但U<U2時(shí),觸點(diǎn)K閉合,自激,U↑3、U達(dá)到U2時(shí),電磁力矩Me>
彈簧力矩Ms觸點(diǎn)K斷開,調(diào)節(jié)電阻Rr串入磁場(chǎng)電路,U↓4、U降到U1時(shí),電磁力矩Me<彈簧力矩Ms觸點(diǎn)K閉合,調(diào)節(jié)電阻Rr被短路,If↑,U↑5、迴圈步驟3和4,發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定在調(diào)節(jié)電壓Ur。二、工作原理(一)工作原理(二)調(diào)節(jié)電壓粗調(diào)細(xì)調(diào)三、電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器的工作特性(一)觸點(diǎn)開閉規(guī)律相對(duì)閉合率相對(duì)斷開率
返回(一)觸點(diǎn)開閉規(guī)律開閉規(guī)律
當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí),觸點(diǎn)閉合時(shí)間縮短,相對(duì)閉合率減??;觸點(diǎn)斷開時(shí)間增長(zhǎng),相對(duì)斷開率增大。反之,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí),觸點(diǎn)閉合時(shí)間增長(zhǎng),相對(duì)閉合率增大;觸點(diǎn)斷開時(shí)間縮短,相對(duì)斷開率減小。三、電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器的工作特性(二)電壓調(diào)節(jié)器工作特性定義發(fā)電機(jī)帶電壓調(diào)節(jié)器時(shí),其輸出電壓U和磁場(chǎng)電流If隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)係稱為電壓調(diào)節(jié)器的工作特性。
返回↑→If↓→U不變4、ns<n<nmax時(shí)n↑→tk↑→(二)電壓調(diào)節(jié)器工作特性定義1、n=0時(shí),U=0
曲線分析2、0<n<ns時(shí),3、n=ns時(shí),tk=0,n↑→E、U↑→If↑→φ↑
返回(二)電壓調(diào)節(jié)器工作特性定義曲線分析5、n
=nmax時(shí)6、n>nmax時(shí),
Rr阻值不變,If不減小,
U隨↑
返回影響工作下限ns、工作上限nmax因素工作下限ns工作上限nmax調(diào)節(jié)器的調(diào)整參數(shù)、發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和負(fù)載電流的大小調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電阻值的大小和發(fā)電機(jī)負(fù)載電流的大小。n(r/min)
返回四、提高電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器性能的方法(一)提高觸點(diǎn)振動(dòng)頻率1、減小機(jī)械慣性運(yùn)動(dòng)部件採用薄而輕的銜鐵外形做成三角形或半圓形
返回四、提高電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器性能的方法(一)提高觸點(diǎn)振動(dòng)頻率1、減小機(jī)械慣性運(yùn)動(dòng)部件採用薄而輕的銜鐵外形做成三角形或半圓形2、減小鐵芯磁滯的影響
加速線圈加速電阻
返回加速電阻(1)電路特點(diǎn)①加速電阻Ra與調(diào)節(jié)電阻Rr串聯(lián)②磁化線圈一端搭鐵,另一端接在兩電阻之間加速電阻(1)電路特點(diǎn)(2)工作原理磁化線圈兩端的電壓Ux=U-Ua=U-IaRa①當(dāng)觸點(diǎn)K閉合時(shí),IXb=Iab+IrbUXb=U-Iab·Ra①當(dāng)觸點(diǎn)K閉合時(shí),Iak=If+I(xiàn)XkUXk=U-(If+I(xiàn)Xk)Ra②當(dāng)觸點(diǎn)K斷開時(shí),IXb=Iab+IrbUXb=U-Iab·Ra①當(dāng)觸點(diǎn)K閉合時(shí),Iak=If+I(xiàn)XkUXk=U-(If+I(xiàn)Xk)Ra②當(dāng)觸點(diǎn)K斷開時(shí),IXb=Iab+IrbUXb=U-Iab·Ra
當(dāng)觸點(diǎn)K斷開時(shí),磁化線圈兩端的電壓增量觸點(diǎn)閉合時(shí),Iab很小,僅為磁場(chǎng)電流If的1/5~1/10△Ukb=UXk-UXb=-(If+I(xiàn)Xk-Iab)Ra∴(If+I(xiàn)Xk-Iab)Ra>0∴△Ukb=-(If+I(xiàn)Xk-Iab)Ra<0
返回加速電阻(1)電路特點(diǎn)
加速電阻提高觸點(diǎn)振動(dòng)頻率的實(shí)質(zhì)
當(dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí),加速鐵芯退磁,使觸點(diǎn)迅速再次閉合。當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí),加速鐵芯磁化,使觸點(diǎn)迅速再次斷開。(2)工作原理(二)溫度補(bǔ)償1、採用康銅絲電阻①將康銅絲繞製成電阻後再與磁化線圈串聯(lián);②將康銅絲作為磁化線圈的一部分繞在鐵芯上;③將加速電阻做成康銅絲電阻。溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>
返回(二)溫度補(bǔ)償1、採用康銅絲電阻2、採用磁分路片(1)材料鐵鎳合金(含鐵69%、鎳31%)或鐵鎳鋁合金(含鐵64%、鎳34%、鋁2%)(2)特性磁阻隨溫度升高而增大。(3)原理一路經(jīng)氣隙、銜鐵和磁軛回到鐵芯,另一路磁通經(jīng)磁分路片和磁軛回到鐵芯。磁路分兩路(三)減小觸點(diǎn)火花1、採用兩組電磁式調(diào)節(jié)器2、觸點(diǎn)兩端並聯(lián)電容Pk=
IkUk=If(IfRr)=If2Rr3、磁場(chǎng)繞組兩端並聯(lián)二極體4、採用雙級(jí)電磁式調(diào)節(jié)器
返回第四節(jié)電磁式電壓調(diào)節(jié)器實(shí)例一、單級(jí)電磁振動(dòng)式
電壓調(diào)節(jié)器電磁鐵機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)組件三個(gè)電阻鐵芯線圈磁軛觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)支架銜鐵彈簧加速電阻調(diào)節(jié)電阻補(bǔ)償電阻DLC保護(hù)電路(一)結(jié)構(gòu)一、單級(jí)電磁振動(dòng)式
電壓調(diào)節(jié)器(二)工作情況(一)結(jié)構(gòu)(三)保護(hù)電路工作原理(一)基本原理二、雙級(jí)電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器區(qū)別①多一對(duì)觸點(diǎn)K2(二級(jí)或高速觸點(diǎn))K2直接搭鐵②調(diào)節(jié)電阻的阻值比單級(jí)的小得多約1/10
返回(一)基本原理二、雙級(jí)電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器雙級(jí)的優(yōu)點(diǎn)①觸點(diǎn)火花弱Rr僅為1/10K2工作時(shí)If?、谡{(diào)節(jié)範(fàn)圍大剩磁
返回(二)FT61型電磁振動(dòng)式
電壓調(diào)節(jié)器1、結(jié)構(gòu)電磁鐵機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)組件三個(gè)電阻加速電阻調(diào)節(jié)電阻補(bǔ)償電阻(二)FT61型電磁振動(dòng)式
電壓調(diào)節(jié)器1、結(jié)構(gòu)2、工作情況(二)FT61型電磁振動(dòng)式
電壓調(diào)節(jié)器1、結(jié)構(gòu)2、工作情況
在交流發(fā)電機(jī)低速或大負(fù)荷時(shí),由一級(jí)觸點(diǎn)或低速觸點(diǎn)K1工作,工作情況與單級(jí)電磁式調(diào)節(jié)器相同,通過改變磁場(chǎng)電路電阻,使磁場(chǎng)電流變化來控制發(fā)電機(jī)電壓。在交流發(fā)電機(jī)高速或小負(fù)荷時(shí),由二級(jí)觸點(diǎn)或高速觸點(diǎn)K2工作,通過短路磁場(chǎng)繞組,使磁場(chǎng)電流變化來控制發(fā)電機(jī)電壓。
返回3、工作特性定義發(fā)電機(jī)帶電壓調(diào)節(jié)器時(shí),其輸出電壓U和磁場(chǎng)電流If隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)係稱為電壓調(diào)節(jié)器的工作特性。曲線分析
返回4、觸點(diǎn)間隙對(duì)二級(jí)調(diào)節(jié)電壓的影響當(dāng)銜鐵與鐵芯間的氣隙和觸點(diǎn)間隙都調(diào)到最佳值時(shí),兩級(jí)調(diào)節(jié)電壓相等。
返回4、觸點(diǎn)間隙對(duì)二級(jí)調(diào)節(jié)電壓的影響當(dāng)銜鐵與鐵芯間的氣隙和觸點(diǎn)間隙都調(diào)到最佳值時(shí),兩級(jí)調(diào)節(jié)電壓相等。級(jí)差△U=Ur2-Ur1
返回(一)帶充電指示繼電器的電壓調(diào)節(jié)器三、雙聯(lián)電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器控制充電指示燈的常用方法①利用中性點(diǎn)電壓,通過繼電器或電子控制器進(jìn)行控制;②利用發(fā)電機(jī)電壓,通過繼電器或電子控制器進(jìn)行控制;③利用九管交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制。
返回1、豐田TOYOTA汽車發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器
返回2、國(guó)產(chǎn)FT126型
雙
聯(lián)
調(diào)
節(jié)
器
返回(二)帶
磁
場(chǎng)
繼
電
器
的
電
壓
調(diào)
節(jié)
器
返回帶發(fā)動(dòng)機(jī)油壓開關(guān)的磁場(chǎng)繼電器電路
返回第五節(jié)交流發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器一、電子調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)①調(diào)節(jié)電壓穩(wěn)定②工作可靠性高③使用壽命長(zhǎng)④無需維修⑤能滿足大功率發(fā)電機(jī)的要求⑥對(duì)無線電干擾小
返回二、電子調(diào)節(jié)器的分類(一)按結(jié)構(gòu)型式分分立元件調(diào)節(jié)器積體電路調(diào)節(jié)器(二)按裝配方式分外裝式調(diào)節(jié)器內(nèi)裝式調(diào)節(jié)器
返回二、電子調(diào)節(jié)器的分類(三)按功能分普通電子調(diào)節(jié)器帶充電指示控制繼電器調(diào)節(jié)器(四)按發(fā)電機(jī)搭鐵型式分內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器帶過壓控制器調(diào)節(jié)器
返回
返回檢測(cè)電路:組成:控制電路:{開關(guān)電路:三、電子調(diào)節(jié)器的組成DW、T1、R3R1R1+R2UR1、R2T2UR1
返回當(dāng)U=U2時(shí)四、電子調(diào)節(jié)器的工作原理穩(wěn)壓管導(dǎo)通
返回當(dāng)U≤U1時(shí)UR1≤R1R1+R2U1穩(wěn)壓管截止四、電子調(diào)節(jié)器的工作原理
返回導(dǎo)通條件截止條件當(dāng)U=U2時(shí)當(dāng)U≤U1時(shí)UR1≤R1R1+R2U1(一)穩(wěn)壓管的導(dǎo)通和截止條件四、電子調(diào)節(jié)器的工作原理
返回(二)電子調(diào)節(jié)器的工作過程
返回1.當(dāng)U<Uc時(shí)穩(wěn)壓管DW、三極管T1截止,三極管T2導(dǎo)通,激磁電流由蓄電池提供UR1=R1R1+R2Uc∵Uc<U2∴UR1<Uw+Ube1
返回U=CeφnnU1.當(dāng)U<Uc時(shí)
返回2.當(dāng)U>Uc,且U<U2時(shí)UR1=R1R1+R2U∵U<U2∴UR1<Uw+Ube1穩(wěn)壓管DW、三極管T1截止,三極管T2導(dǎo)通,激磁電流由發(fā)電機(jī)提供
返回U=CeφnUIf
φU2.當(dāng)U>Uc,且U<U2時(shí)
返回3.當(dāng)U上升到U2時(shí)穩(wěn)壓管DW、三極管T1導(dǎo)通,三極管T2截止,切斷激磁電路UR1=R1R1+R2U2=Uw+Ube1
返回U=CeφnIfφU3.當(dāng)U上升到U2時(shí)
返回4.當(dāng)U下降到U1時(shí)穩(wěn)壓管DW、三極管T1截止,三極管T2導(dǎo)通,接通激磁電路UR1=R1R1+R2U1
<Uw+Ube1
返回U=CeφnIf
φU重新上升
4.當(dāng)U下降到U1時(shí)
返回調(diào)節(jié)器重複上述步驟3和4,將發(fā)電機(jī)電壓5.當(dāng)U重新上升到U2時(shí)控制在調(diào)節(jié)電壓下限U1與上限U2之間。
返回1.當(dāng)U<Uc時(shí),UR1<Uw+Ube1,DW、T1截止,T2導(dǎo)通,激磁電流由蓄電池提供。2.當(dāng)U>Uc,且U<U2時(shí),UR1<Uw+Ube1,DW與T1仍截止,T2
仍導(dǎo)通,激磁電流由發(fā)電機(jī)提供。3.當(dāng)U=U2時(shí),UR1=Uw+Ube1,DW導(dǎo)通,T1有基極電流,T1導(dǎo)通,T2截止,切斷激磁電路,U下降。4.當(dāng)U下降到U1時(shí),UR1<Uw+Ube1,DW、T1截止,T2導(dǎo)通,接通激磁電路,
增大,U升高。5.當(dāng)U重新上升到U2時(shí),調(diào)節(jié)器重複上述步驟3和4,將發(fā)電機(jī)電壓控制在調(diào)節(jié)電壓下限U1與上限U2之間。(二)電子調(diào)節(jié)器的工作過程
返回
返回(三)調(diào)節(jié)電壓公式穩(wěn)壓管導(dǎo)通條件調(diào)節(jié)電壓公式
當(dāng)三極管T2的開關(guān)頻率足夠高時(shí)Ube1可以忽略不計(jì)
Ur=U2
返回五、電子調(diào)節(jié)器的工作特性定義發(fā)電機(jī)帶電壓調(diào)節(jié)器時(shí),其輸出電壓U和磁場(chǎng)電流If隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)係稱為電壓調(diào)節(jié)器的工作特性。
返回
第四章起動(dòng)機(jī)
第一節(jié)概述
第三節(jié)
起動(dòng)機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)
第二節(jié)
起動(dòng)電動(dòng)機(jī)原理和特性
第五節(jié)
減速起動(dòng)機(jī)
第四節(jié)
起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路
退出第四章起動(dòng)機(jī)第一節(jié)概述③電力起動(dòng)──起動(dòng)機(jī)的組成①直流電動(dòng)機(jī)──產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩②傳動(dòng)機(jī)構(gòu)──傳遞動(dòng)力③控制裝置──控制轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)時(shí)機(jī)常用的起動(dòng)方式①
人力起動(dòng)──輔助,後備方式②輔助汽油機(jī)起動(dòng)──多見於拖拉機(jī)操縱輕便,起動(dòng)迅速可靠,廣泛採用
返回一、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩>起動(dòng)阻力矩,才能正常起動(dòng)
起動(dòng)阻力矩包括:1、摩擦阻力矩是指活塞與氣缸壁、曲軸與軸承之間的摩擦阻力矩。2、壓縮阻力矩是指活塞在壓縮行程受到壓縮氣體壓力而形成的阻力矩。3、慣性阻力矩是指活塞、連桿、曲軸和與曲軸相連機(jī)件(如冷卻風(fēng)扇、交流發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等)的慣性力而形成的阻力矩。
返回起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)必須的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩式中:Mc——起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)必須的轉(zhuǎn)矩;
L——發(fā)動(dòng)機(jī)排量(L);
C——比例係數(shù)Mc=CL汽油發(fā)動(dòng)機(jī)取30~40柴油發(fā)動(dòng)機(jī)取70~75當(dāng)溫度為0℃時(shí),
返回二、最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速nmin
最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速是指在一定溫度下,發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)的最低曲軸轉(zhuǎn)速。三、起動(dòng)功率
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mc和起動(dòng)轉(zhuǎn)速nmin即可求得發(fā)動(dòng)機(jī)必須的起動(dòng)功率P四、起動(dòng)極限溫度tmin
當(dāng)環(huán)境溫度低於起動(dòng)極限溫度時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)便不能起動(dòng)。
返回第二節(jié)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)原理和特性一、直流電動(dòng)機(jī)原理
為了增大電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性,實(shí)用電動(dòng)機(jī)都採用多組線圈和相應(yīng)的換向片,同時(shí)用兩對(duì)或數(shù)對(duì)磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)。電磁轉(zhuǎn)矩M=CmΦIa
返回二、直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)節(jié)過程E反=CeΦn電壓平衡方程式U=E反
+IaRa電樞電流
返回②負(fù)載↓時(shí),M阻↓→n↑→E反↑→Ia↓→M↓至=M阻,高速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)二、直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)節(jié)過程①負(fù)載↑時(shí),M阻↑→n↓→E反↓→Ia↑→M↑至=M阻,低速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)
當(dāng)電源電壓U和電樞電阻Ra一定時(shí),電樞電流將隨反電動(dòng)勢(shì)的變化而作相應(yīng)的變化,促使電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化。E反=CeΦnM=CmΦIa
返回三、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)特性(一)直流電動(dòng)機(jī)的型式
返回
在電源電壓為額定值,激磁電路電阻為一常數(shù)時(shí),電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)係,即U=Ue,Rf=常數(shù),n=f(M)(二)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性U=E反
+IaRa
=CeΦn+IaRaM=CmΦIa
返回(二)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性①並激Φ不變,Ra很小,Ia↑→M↑,但n↓不多,②串激If=Ia,磁路未飽和時(shí),Φ變化,Ia↑→M↑,Φ↑同時(shí)內(nèi)壓降也↑→n↓↓即輕載時(shí)轉(zhuǎn)速高,重載時(shí)轉(zhuǎn)速低,起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩大③複激大功率起動(dòng)機(jī),為防止空載時(shí)轉(zhuǎn)速升得太高,造成電機(jī)損壞M=CmΦIa
返回(三)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作特性1、轉(zhuǎn)速與電流的關(guān)係Eb=E反
+Ia(Rb+Rd+Ra+Rf)
ΣR=Rb+Rd+Ra+Rf
2、轉(zhuǎn)矩與電流的關(guān)係M=CmΦIa3、功率與電流的關(guān)係電磁功率Pd=E反
I∵Eb=E反
+IaΣR∴Pd=E反
I=(Eb-IΣR)I=EbI–I2ΣR求導(dǎo)Pd’=Eb-2IΣRI=Eb/(2ΣR)=1/2Imax3、功率與電流的關(guān)係電磁功率Pd=E反
I∵Eb=E反
+IaΣR∴Pd=E反
I=(Eb-IΣR)I=EbI–I2ΣR求導(dǎo)Pd’=Eb-2IΣRI=Eb/(2ΣR)=1/2Imax實(shí)際功率Pmax=Pdmaxηη=0.84~0.95結(jié)論
(1)當(dāng)I=0時(shí)(空載),輸出轉(zhuǎn)矩M=0,輸出功率P=0,轉(zhuǎn)速n達(dá)到最大值nmax(空載轉(zhuǎn)速)
(3)當(dāng)I=Imax時(shí)(制動(dòng)),轉(zhuǎn)速n=0,輸出功率P=0,輸出轉(zhuǎn)矩M=Mmax,這時(shí)起動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩最大,稱為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
(2)當(dāng)I=IN時(shí),輸出功率P=Pmax,稱為起動(dòng)最大功率點(diǎn),IN略大於Imax/21、蓄電池容量和充電狀況的影響(四)影響起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作特性的因素蓄電池容量越大,充電越足,內(nèi)阻越小,供電電流越大,P、n、M均增大,但容量有限度。
返回1、蓄電池容量和充電狀況的影響(四)影響起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作特性的因素電路電阻包括電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻(磁場(chǎng)繞組、電樞繞組、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2、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)電路的影響
返回①溫度↓時(shí),電解液粘度增大,蓄電池內(nèi)阻增大,蓄電池容量和端電壓都將急劇下降,使起動(dòng)機(jī)功率顯著降低。3、環(huán)境溫度的影響1、蓄電池容量和充電狀況的影響(四)影響起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作特性的因素2、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)電路的影響②溫度↓時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)M阻↑→nmim↑,即所需功率↑因此冬季寒冷時(shí),應(yīng)對(duì)蓄電池採取有效的保溫措施。
返回第三節(jié)起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)QD321型起動(dòng)機(jī)的組成
返回①磁場(chǎng)②電樞③電刷組件一、直流電動(dòng)機(jī)組成1-絕緣接線柱;2-磁場(chǎng)繞組;3-絕緣電刷;4-搭鐵電刷;5-換向器
返回①磁極②磁場(chǎng)繞組③機(jī)殼(一)磁場(chǎng)組成產(chǎn)生磁場(chǎng)1-絕緣接線柱;2-磁場(chǎng)繞組;3-絕緣電刷;4-搭鐵電刷;5-換向器
返回(一)磁場(chǎng)1-絕緣接線柱;2-磁場(chǎng)繞組;3-絕緣電刷;4-搭鐵電刷;5-換向器產(chǎn)生磁場(chǎng)
返回(二)電樞產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩組成①鐵芯:矽鋼片迭成②電樞繞組:粗大矩形截面銅條繞成③電樞軸④換向器:銅片和雲(yún)母片疊壓而成
返回(三)電刷組件組成①電刷②電刷架③電刷彈簧
返回二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用①當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),使起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪嚙合,將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳給曲軸;②當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)後,將電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)繫切斷。組成單向離合器
撥叉
單向離合器的型式滾柱式單向離合器摩擦片式單向離合器彈簧式單向離合器
返回滾柱式單向離合器組成傳動(dòng)導(dǎo)管——內(nèi)有鍵槽外座圈——十字形空腔驅(qū)動(dòng)齒輪——尾部呈圓柱形滾柱彈簧彈簧帽鐵殼
返回滾柱式單向離合器的工作過程(1)起動(dòng)時(shí)(2)起動(dòng)後
返回滾柱式單向離合器的工作過程(1)起動(dòng)時(shí)
電樞軸——主動(dòng)件飛輪——被動(dòng)件(2)起動(dòng)後
滾柱在摩擦力、彈簧壓力的作用下,移向較窄一端。
驅(qū)動(dòng)齒輪尾部的摩擦力帶動(dòng)滾柱克服彈簧張力,移向較寬一端,於是滾柱在驅(qū)動(dòng)齒輪與外座圈間滑摩。電樞軸只按自己的轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn),避免了超速飛散的危險(xiǎn)。飛輪——主動(dòng)件
驅(qū)動(dòng)齒輪——主動(dòng)電樞軸——被動(dòng)件 外座圈——被動(dòng)
返回三、控制裝置作用①控制驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒環(huán)的嚙合與分離;②控制電動(dòng)機(jī)電路的接通與切斷。組成電磁鐵機(jī)構(gòu)
電動(dòng)機(jī)開關(guān)
起動(dòng)開關(guān)起動(dòng)繼電器
返回QD124型起動(dòng)機(jī)
返回(1)電磁鐵機(jī)構(gòu)
利用電磁力控制離合器驅(qū)動(dòng)齒輪和電動(dòng)機(jī)開關(guān)
①吸引線圈:導(dǎo)線較粗、匝數(shù)較少
②保持線圈:導(dǎo)線較細(xì)、匝數(shù)較多 銅套內(nèi)有固定鐵芯、引鐵 (2)電動(dòng)機(jī)開關(guān)接通與切斷電動(dòng)機(jī)電路
①電動(dòng)機(jī)開關(guān)
②附加電阻短路開關(guān) (3)起動(dòng)開關(guān)接通與切斷繼電器線圈電路 (4)起動(dòng)繼電器接通與切斷吸引、保持線圈電路 觸點(diǎn)、鐵芯、線圈結(jié)構(gòu)
返回起動(dòng)開關(guān)未接通時(shí)繼電器觸點(diǎn)張開,
工作過程起動(dòng)開關(guān)接通時(shí)
(1)繼電器電路接通產(chǎn)生吸力,觸點(diǎn)閉合 (2)電磁鐵線圈電路接通磁場(chǎng)方向一致,磁場(chǎng)增強(qiáng),引鐵前移,驅(qū)動(dòng)齒輪後移與飛輪嚙合當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪後移與飛輪齒環(huán)抵環(huán)時(shí),壓後半環(huán)
返回
電路電阻極小,電流可達(dá)幾百安,較大轉(zhuǎn)矩,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)開關(guān)接通時(shí),吸引線圈被短路,只靠保持線圈的吸力引鐵吸合後,與固定鐵芯間隙減小,只需較小的吸力同時(shí)或稍早,黃銅片(即附加電阻短路開關(guān))接通,可靠點(diǎn)火
(3)電動(dòng)機(jī)電路接通
返回起動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)(1)繼電器首先停止工作鐵芯退磁,觸點(diǎn)張開 (2)電動(dòng)機(jī)開關(guān)斷開,驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪分離繼電器觸點(diǎn)張開後,電動(dòng)機(jī)開關(guān)斷開前瞬間兩線圈電流大小相等,磁場(chǎng)方向相反,引鐵在回位彈簧作用下複位,驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪分離。
返回常見故障分析(1)接通起動(dòng)開關(guān),引鐵連續(xù)撞擊運(yùn)動(dòng),起動(dòng)機(jī)並不轉(zhuǎn)動(dòng)
①保持線圈斷路;②起動(dòng)繼電器張開電壓過高;③蓄電池虧電。 (2)接通起動(dòng)開關(guān),起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)(3)接通起動(dòng)開關(guān),起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)無力
返回
返回第四節(jié)起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路作用①發(fā)動(dòng)機(jī)一旦起動(dòng),應(yīng)使起動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止工作;②發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作後,即使誤將起動(dòng)開關(guān)接通,起動(dòng)機(jī)也不會(huì)工作。
返回起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路
返回組合繼電器組成起動(dòng)繼電器充電指示控制繼電器作用控制充電指示燈的亮滅,顯示發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)對(duì)起動(dòng)電路自動(dòng)保護(hù)
返回第五節(jié)減速起動(dòng)機(jī)2、比功率(即單位重量輸出的功率)大,重量小1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大,起動(dòng)可靠性提高減速起動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)3、外部尺寸縮小4、減輕了蓄電池的負(fù)擔(dān),可相對(duì)延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命
返回一、電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)型式電磁場(chǎng)永磁磁場(chǎng)採用永磁磁場(chǎng)的特點(diǎn)①永磁磁場(chǎng)不需要磁場(chǎng)繞組,節(jié)省材料;②永磁磁極的磁通不變;③沒有磁場(chǎng)繞組,電感量減小。
返回二、減速裝置三種型式平行軸外齒圓柱齒輪傳動(dòng)平行軸內(nèi)齒圓柱齒輪傳動(dòng)同心軸行星齒輪傳動(dòng)
返回採用行星齒輪減速裝置較好①負(fù)載平均分配在三個(gè)行星齒輪上②只影響起動(dòng)機(jī)軸向長(zhǎng)度,但不影響裝配③在電樞軸及軸承上無徑向負(fù)載,振動(dòng)小
返回三、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)——滾柱式單向離合器,但要求更高驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪的嚙合與分離撥叉式直動(dòng)齒輪式控制裝置仍由電磁鐵機(jī)構(gòu)來操縱
返回四、減速起動(dòng)機(jī)實(shí)例(一)12V11E14型減速起動(dòng)機(jī)
(二)12VDW1.4型減速起動(dòng)機(jī)
返回12V11E14型減速起動(dòng)機(jī)
返回減速齒輪嚙合關(guān)係
返回(一)12V11E14型減速起動(dòng)機(jī)三個(gè)齒輪電樞軸齒輪9齒中間齒輪26齒1、電動(dòng)機(jī)採用電磁場(chǎng),四個(gè)磁場(chǎng)繞組相互並聯(lián)後再與電樞繞組串聯(lián)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速齒輪40齒3、減速裝置採用平行軸外齒圓柱齒輪傳動(dòng)減速裝置的減速比4、控制裝置及工作過程
返回12VDW
1.4型減速起動(dòng)機(jī)1-青銅襯套;2-電磁開關(guān)固定螺栓;3-驅(qū)動(dòng)端蓋;4-電磁開關(guān);5-卡環(huán);6-碟形墊圈;7-止推環(huán);8-滾柱式離合器;9-撥叉;10-撥叉支撐架;11-橡膠墊;12-行星齒輪減速裝置;13-電樞;14-磁鐵及殼體;15-電刷架;16-絕緣墊圈;17-前端蓋(電刷端蓋);18-青銅襯套;19-密封圈;20、21-墊圈;22-卡環(huán);23-防護(hù)蓋;24-護(hù)蓋固定螺釘;25-連接螺栓
返回行星齒輪減速裝置結(jié)構(gòu)
返回齒輪嚙合關(guān)係
返回12VDW
1.4
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