（3）电刷与电刷架 电刷与电刷架的作用是将电流引入电动机，
使电枢产生定向转动力矩。 电刷一般用铜粉和石墨粉压制而成，以有利
于减小电阻及耐磨性。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
电刷装在电刷架中， 由弹簧压在换向器上。
共有4个电刷架，2个 与机壳直接相连搭铁， 称为搭铁电刷架；另 外2个称为绝缘电刷 架。
功率超过7.35kW的起 动机也有用6个磁极的。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
磁场绕组与电枢绕组串联， 用裸铜线绕制。
4个磁场绕组的连接方式有 两种，如右图。
不管采用哪一种连接方式，4个磁场绕组所产生的 磁极应该是相互交错的。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
⑴电枢与换向器：
电枢由电枢轴、电 枢铁心和电枢绕组
等组成，电枢的结 构如图。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
直流电动机工作原理 通电 导体 在磁场中受电磁力作用
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
铁心由外园带槽的硅钢片叠制而成，压装在 电枢轴上，电枢绕组嵌装在铁心的槽内。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
化的关系n=f（M）称为机械特 性。 由电压平衡方程式可得
3.2.3 串励直流电动机的特性
在磁路未饱和时，Is增大时，∮ 也增大，其转速n将迅速下降， 如图。
由于M∝Is2，所以转速随转矩 的增加而迅速下降，即具有软 的机械特性，如图所示。
3.2.3 串励直流电动机的特性
3、起动机功率及影响因素 （1）起动机功率 P=Mn/9550 （kW） 式中 ： M——输出转矩（N·m） n——起动机转速（rpm）
电枢绕组的电流很大（产生大的转矩），故电 枢绕组采用较粗的裸铜线绕制。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
为防止短路，在铜线与铜线之间、铜线与铁
心之间，用绝缘性较好的绝缘纸隔开。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
较粗的裸铜线在高速时易在离心力的作用下 被甩出，因此在铁心槽口两侧用轧线将铁心 挤紧。
起动机一般由直流电 动机，传动机构和电 磁操纵机构 三部分组
成
3.2.1 起动机的组成
直流电动机：产生电磁力 矩
传动机构：
起动时，使小齿轮与飞轮
齿圈啮合，将起动机转矩 传给发动机飞轮；
起动后，使起动机脱开飞
轮齿圈。
3.2.1 起动机的组成
电磁操纵机构： 控制起动机的运转
和传动机构的啮合 与分离。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
由上式可知，当电动机轴上的阻力矩增大时， 电枢转速n就会降低 → Ef减小
→电枢电流Is增大 →电磁转矩（M=CmIs∮）随之增大， 直到电动机的电磁转矩与阻力矩达到平衡。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
反之，电动机负载减小时，电枢转速n升高， Is减小，电枢转矩M也随之减小，直到电磁 转矩与阻力矩达到平衡。
3.2.2 直流电动机结构 和工作原理
电枢绕组各线圈的端头均焊接在换向器上。 换向器由铜片和云母片相间叠压而成，压装在电枢轴
上。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
（2）磁极 磁极由固定在机
壳上的铁心和缠 绕在铁心上的磁 场绕组组成。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
磁极的作用是建立电动 机磁场，一般多为4个 磁极。
∴串励直流电动机的负载变化时，其转速、 电流和转矩会自动变化，以满足负载变化 的需要。
3.2.3 串励直流电动机的特性
1、转矩特性 电动机电磁转矩M随电枢电流Is变化的关系
M=f（Is）称为转矩特性。 电磁转矩
M= CmIs∮
3.2.3 串励直流电动机的特性
串励直流电动机→
电枢电流=励磁电流
∵一个线圈的转矩不够大、转速不稳定。 ∴电枢上有多组线圈，换向器片数也相应增
加。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
电动机转矩为
M=Cm Is ∮
式中Cm——电动机常数；
Is——电枢电流
∮——磁极磁通
当接入直流电源时，产生的电磁转矩使电枢 旋转。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
而电枢旋转，其绕组又切割磁力线产生感应 电动势。
∴在磁路未饱和时，磁通∮与电流成正比
∮=C1Is
则电磁转矩
M= CmIs∮= CmC1Is2=CIs2
3.2.3 串励直流电动机的特性
即磁路未饱和时，电磁转 矩与电流的平方成正比；
磁路饱和后，电流增大， 磁通保持不变，电磁转矩 与电枢电流成线性关系。
3.2.3 串励直流电动机的特性
2、机械特性 电动机转速n随电磁转矩M而变
按右手法则判断，恰与电枢电流的方向相反， 称为反电动势，其值为
式中
Ef = Cm∮n n —— 电动机的转速
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
这样，外加电压U一部分落在电枢绕组电阻Rs 和励磁绕组电阻Rl上，另一部分用来平衡电动 机的反电动势Ef，得电动机的电压平衡方程 式
U=Ef+IsRs+IsRl
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
2、直流电动机的工作原理 通电 导体 在磁场中受电磁力作用。 换向器作用：线圈转动时，其电流方向随磁
极（N级和S级）的改变而改变，使电磁力形 成的转矩方向始终保持不变，使电枢始终按 一定的方向转动。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
பைடு நூலகம்
起动机（左）&发电机（右）
起动机 VS 发电机
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
1、直流电动机的 结构
工作原理 通电 导体 在磁场
中受到电磁力
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
起动电动机一般为 串励式直流电动机，
主要由电枢、换向 器、磁极 及机壳
等组成。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
汽车起动系统(ppt)
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优选汽车起动系统
第三章 起动系统
3．1 起动系统的组成和作用 起动系统作用: 通过起动机将蓄电池的电能转换为机械能，
起动发动机运转。 起动系统的组成如下图。
主要由蓄电池、点火开关、起动继电器、起动 机等组成。
3. 2 起动机的结 构与工作原理
3.2.1 起动机的组成
3.2.3 串励直流电动机的特性
在全制动（n=0）和空载 （M=0）时，输出功率P均为零。