M = Cm．Φ．IS
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30
因为在串励式电动机中，Ij=IS，磁极磁通未饱
和时： φ=k.Ij=k.IS,所以，当IS ↑时：
M=Cm.Φ.IS
=C.IS2
n = —U —-I—S.R—S Ce.φ
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3.特性曲线特点
轻载转速高，重载转速低；起动转矩大； —该特点恰好满足起动发动机的需要
起动初：阻力矩最大；但n=0， Is最大， 起动机输出转矩最大—恰好适应。
电刷架铆装在前端盖
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电刷架铆装 在支撑板
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（四）串励式直流电动机机械特性
1.定义 U=常数=12V，励磁绕组电
阻Rj=常数，研究转速与转矩之 间关系。
即： n=f（M）
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2.特性曲线及分析 U = Ef+IS.RS Ef = Ce.φ.n U -IS.RS n = ———— Ce.φ
第三章 起动机
• 1.概述 • 2.电动机工作原理 • 3.起动机的组成和结构 • 4.新型起动机（减速起动机）
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2
第一节 概 述
汽车发动机进入正常的工作循环， 必须借助外力起动：
人力 — 手摇（辅助） 电力 — 起动机（主要）
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3
电力起动系统
5.曲轴飞轮
6.起动开关
1.蓄电池 2.搭铁电缆 3.起动电缆 4.起动机
起动中：阻力矩减小；但n上升，Is减小， 起动机输出转矩减小，因为转速升高—更便于 起动。
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二、传动机构
（一）功用
1.减速增扭 — 小齿轮驱动大齿轮； 2.单方向传递转矩 — 设置单向离合器；
单向离合器型式： 滚柱式； 摩擦片式； 弹簧式；
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（二）滚柱式单向离合器
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起动时，驱动齿轮主动，飞轮被动起动机转矩传至飞轮；
Me -低速稳定运转。
阻力矩Me↓时，n↑、Ef↑、IS ↓、M↓=
Me -高速稳定运转。
可见 ：当负载变化时，电动机转速、电
枢电流、输出转矩，均会作出相应的变化， 以满足不同负载的需要。
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（三）直流电动机的结构
机壳、磁极、励磁绕组、电枢、电刷及电刷 架 、前端盖、后端盖、轴承等；
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1.磁场部分
7.起动继电器
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4
丰田5A发动机起动机安装位置
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5
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6
一、起动系统的组成
起动 继电器
起动机
起
动
蓄 电
开 关
池
蓄电池、起动机、起动继电器、起动开关；
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7
二、起动机类型
• 1.按照控制方式：机械控制式和电磁控 制式
• 2.按照传动机构啮合方式：惯性啮合式、 强制啮合式、
• 3.按照励磁方式：永磁式和励磁式
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传动机构、蓄电池、电动机开关、附 加电阻短路开关
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拨叉、引铁、回位弹簧、铜套、固定铁心、触盘
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吸拉线圈
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保持线圈、控制开关
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2.起动继电器
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3.起动开关（点火开关）
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（三）工作过程
1.点火开关拨至起动档位
继电器线圈通电，触点闭合，吸、保线圈通
电，引铁前移—电动机电路接通；附加电阻开关
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发动机起动后，将驱动齿轮与电枢轴连系切断；
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三、控制装置
（电磁开关）
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拨叉
பைடு நூலகம்
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（一）功用 控制电动机电路的接通和切断； 控制驱动齿轮与曲轴飞轮的啮合和分离；
（二）组成 1.铜套： 内装固定铁心和引铁。引铁前端驱动
触盘，后端拉动拨叉。外绕吸引线圈和 保持线圈。
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直流电动机
2-1～2kw 3-2～3kw 4-3～4kw 5-4～5kw
6-5～6kw 7-6～7kw 8-7～8kw 9-＞8kw
举例 QD124
工作电压12V、功率1～2kw、 第4次设计的普通型起动机；
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第二节 起动机的结构、工作原理及特性
直流电动机、传动机构、控制装置；
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12
直流电动机 —通电产生转矩；
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三、起动机型号（5部分） 名称代号； 电压等级代号； 功率等级代号； 设计序号； 变型代号；
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9
□—□—□—□—□
字母— 数字—数字—数字—字母 汉语拼音—名称代号 QD—普通型起动机 QDJ—减速起动机 QDY—永磁起动机
电压等级代号： 1-12V； 2-24V；
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功率等级代号（数字表示）：
传动机构 —传递转矩；
控制装置 —控制转矩的产生和传递时机；
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一、直流电动机 （一）直流电动机工作原理
电能——机械能
1.通电导体在磁 场中会运动；
2.通电线框在磁 场中会旋转运动；
3.转矩与下列因 素有关：
M=Cm．Φ．I
S
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4.磁场采用电磁场，电动机采用串激式
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15
（二）直流电动机转矩自动调节过程
后移—电动机电路切断；附加电阻开关断开；驱动齿轮与
飞轮分离。
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3.故障分析
（1）点火开关拨至起动档位后，电动机并不转动。
电动机空转—实验电磁开关—短路起动
继电器—短路点火开关；
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53
（2）起动机转动无力 装配过紧；轴承松旷；轴向间隙过大； 电路连接不良；蓄电池亏电。
闭合；驱动齿轮与飞轮啮h 合。
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50
说明：
（1）电动机开关接通，吸引线圈被短路；
（2）驱动齿轮与飞轮啮合抵触时，压缩离合器缓 冲弹簧。
（3）电枢轴尾部装限位环，转嫁冲击力。
（4）齿轮“咬死”，压缩拨叉环前移断电保护。
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51
2.点火开关退出起动档位
继电器线圈断电，触点张开—吸、保线圈断电，引铁
通电导体在磁场中 运动切割磁力线，将产 生电动势，方向与通入 电流相反，阻碍电流流 动---反电动势Ef：
Ef = Ce.φ.n
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电动机转动，电压平衡方程：
U = Ef+IS.RS IS =U—R-S—Ef—— 可见：
IS将随n↑而↓；
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分析：
阻力矩Me↑时，n↓、Ef↓、IS↑、M↑=
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23
2.电枢部分
换向器
铁心
电枢轴
电枢绕组
电枢轴上制有螺旋键槽，驱动传动机构。
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铁心：
硅钢片叠成，外缘切口形成线槽。 （19、21、23）
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绕组：铜条、单匝、波绕
换向器：铜制，片间云母绝缘；
换向器片数 = 绕组数
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3.电刷及电刷架
四只电刷，铜石墨制成。安装在电刷架内， 两只绝缘（连接磁场绕组），两只搭铁。
机壳、磁极、励磁绕组；
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（1）机壳
钢板卷压,安装 磁极（并导磁）， 固装机件；
机壳上设有一 绝缘接柱。
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（2）磁极
四个磁极， 固装在机壳 内。通电励 磁后形成不 同的磁极极 性。
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（3）励磁绕组
励磁绕组数量与磁 极相配，铜条绕制。
励磁绕组两两串联而后 并联，再与电枢绕组串联--串激式。