紅興隆北雁現代化農機
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起動(dòng)機基礎知識收藏
起動(dòng)機基礎知識
1、工作原理
直驅式起動(dòng)機主要由直流串激電機、驅動(dòng)嚙合機構和電磁開(kāi)關(guān)三大部件構成。這三大部件有機結合、協(xié)同工作可順利完成從“起動(dòng)點(diǎn)火→嚙合→旋轉→起動(dòng)著(zhù)車(chē)→斷電→退出嚙合”這一完整的過(guò)程。每一個(gè)零部件都有它特定的作用，每個(gè)零件的失效都或多或少影響整機的功能。
下面簡(jiǎn)要介紹一下這三大部件的主要作用。
1.1直流串激電機
將蓄電池的電能轉化為起動(dòng)發(fā)動(dòng)機所需的機械能。
1.2電磁開(kāi)關(guān)
一是接通和斷開(kāi)起動(dòng)機與蓄電池的電路，二是推出和收回驅動(dòng)齒輪便于與飛輪嚙合和退出嚙合。
1.3單向離合器
第一，起動(dòng)時(shí)單向器處于正向楔緊（或鎖緊）狀態(tài)，能將電機的電磁轉矩傳遞給飛輪；第二，起動(dòng)著(zhù)車(chē)后單向器處于反向打滑（或超越）分離狀態(tài)，能將飛輪和驅動(dòng)齒輪的高速旋轉與轉子的旋轉分開(kāi)，從而保護了轉子不被高速甩壞。
2、主要特點(diǎn)
與普通直流電機相比，起動(dòng)機電壓低(12V/24V)、電流特別大(數百安～千安培級)、體積小(幾公斤～三十多公斤)、功率大(0.6～8KW)、但僅能短時(shí)工作(≤30s、間隔＞2min)、發(fā)熱快的特點(diǎn)。
3、工程應用知識
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I |
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P |
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M |
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U |
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n |
左圖是起動(dòng)機的基本特性圖。從圖可以看出，①起動(dòng)機輸出轉矩與輸入電流成正比；②起動(dòng)機輸出轉速與輸入電樞反電勢成正比。因此電源對起動(dòng)機輸出功率影響極大。電源內阻上升，起動(dòng)機負載轉速隨之下降，但負載轉矩基本保持不變，功率(轉速×轉矩)因此下降 。
人們常說(shuō)的起動(dòng)機標稱(chēng)功率是指在一定的溫度和一定電瓶條件下起動(dòng)機的額定輸出功率，離開(kāi)這一條件是無(wú)法比較的。如我公司配玉柴的QD29系列標稱(chēng)6KW，是指常溫下用2個(gè)195Ah電瓶(100％充電狀態(tài))串聯(lián)供電時(shí)所測的輸出值，如電瓶容量小于195Ah，就測不出6KW。
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I |
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U |
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起動(dòng)機制動(dòng)線(xiàn) |
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容量下降或其它因素 |
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n |
3 3.3 匹配關(guān)系
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轉速 |
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溫度下降 |
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電瓶不足 |
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發(fā)動(dòng)機需要 |
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起動(dòng)機力矩
-轉速性能 |
起動(dòng)機與發(fā)動(dòng)機匹配的基本要求有兩點(diǎn)，一是制動(dòng)力矩必須大于發(fā)動(dòng)機阻力矩，并留有足夠余量。其次是拖動(dòng)轉速高于臨界著(zhù)車(chē)轉速(一般汽油機50rpm，柴油機100～150rpm)。
當溫度下降時(shí)，由于機油變稠，阻力矩顯著(zhù)增加，同時(shí)混合氣溫度下降，會(huì )使著(zhù)車(chē)
更困難，要求有更高的起動(dòng)轉速。另外溫度的下降也使電瓶放電能力下降，這樣多方面作用，低溫起動(dòng)性能就成為起動(dòng)機與發(fā)動(dòng)機是否匹配的主要指標。
在實(shí)際應用中，若出現批量起動(dòng)不了時(shí)，就應考慮匹配問(wèn)題了。這時(shí)應盡可能的測量拖動(dòng)時(shí)的有關(guān)參數，如電流、轉速、電機端電壓、電瓶端電壓(盡可能同步測)，這些參數對設計人員來(lái)說(shuō)都極為重要。解決途徑有多種，如低溫下應對電瓶保溫、對發(fā)動(dòng)機預熱，加大電瓶容量、增加導線(xiàn)截面積以減少連接電阻，甚至提高起動(dòng)機功率等級等等。
4. 電磁開(kāi)關(guān)的工作原理及與此相關(guān)的典型故障分析
由于起動(dòng)機電磁開(kāi)關(guān)的特殊性，有必要對它的工作原理進(jìn)行仔細的介紹，便于對故障進(jìn)行深入的分析和判斷。附圖是常規的強制嚙合起動(dòng)機的工作原理圖。
電磁開(kāi)關(guān)有兩組繞向和匝數相同的線(xiàn)圈，其正極并接在一點(diǎn)為點(diǎn)火端（俗稱(chēng)“50”），另一端分別接地和電樞端，接地的叫保持（并聯(lián)）線(xiàn)圈，接電樞的叫吸拉（串聯(lián)）線(xiàn)圈。
當點(diǎn)火鎖開(kāi)關(guān)閉合后，約數十安培的電流提供給電磁開(kāi)關(guān)的吸拉和保持線(xiàn)圈，兩線(xiàn)圈的電磁合力作用使主觸點(diǎn)閉合，經(jīng)蓄電池給起動(dòng)機提供起動(dòng)電能。同時(shí)電磁力經(jīng)撥叉杠桿作用，推動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機飛輪嚙合。
在嚙合過(guò)程中，齒輪移動(dòng)約2毫米后，起動(dòng)機齒輪與飛輪齒相撞，使齒輪軸向移動(dòng)停止，開(kāi)關(guān)的動(dòng)鐵心移動(dòng)也受阻，但是，由于此時(shí)，在電磁力的作用下使嚙合彈簧壓縮，保證了開(kāi)關(guān)主觸點(diǎn)接通，使起動(dòng)機電樞獲得強大的電能進(jìn)行旋轉，在旋轉中完成了嚙合動(dòng)作。
在完成起動(dòng)后，點(diǎn)火鎖斷電瞬間，開(kāi)關(guān)的兩組線(xiàn)圈處于反向串聯(lián)狀態(tài)，相同的電磁力但方向相反使其相互抵消，開(kāi)關(guān)因此能迅速斷電，齒輪退出嚙合。
4.1電磁開(kāi)關(guān)的粘連故障
齒頂齒時(shí)，由于強制嚙合的特點(diǎn)，開(kāi)關(guān)主觸點(diǎn)仍能接通，接通的瞬間，蓄電池因電流的急增而使電機端電壓迅速下降，與此同時(shí)開(kāi)關(guān)吸拉（串聯(lián)）線(xiàn)圈被短路而失去作用，僅剩下保持（并聯(lián)）線(xiàn)圈的電磁力。當此時(shí)若壓降過(guò)大將導致開(kāi)關(guān)內動(dòng)鐵芯不再繼續前行到終點(diǎn)，觸片處于不可靠接觸狀態(tài)，極易發(fā)生電弧燒蝕粘連故障。
4.2電磁開(kāi)關(guān)頂齒故障
齒頂齒時(shí)，開(kāi)關(guān)未接通瞬間為較大的雙線(xiàn)圈電流，若點(diǎn)火線(xiàn)路電阻較大，產(chǎn)生的高壓降有可能使開(kāi)關(guān)不能有效接通，即發(fā)生了頂齒不通故障，并且由于吸拉電流通常較大線(xiàn)圈發(fā)熱迅速，反復起動(dòng)會(huì )導致開(kāi)關(guān)的燒毀。
4.3刮齒（銑齒）故障
齒頂齒時(shí)，由于強嚙合的特點(diǎn)，開(kāi)關(guān)觸片接通瞬間，電機帶動(dòng)驅動(dòng)齒輪頂著(zhù)飛輪齒迅速旋轉，當兩齒輪的倒角合適時(shí)，驅動(dòng)齒輪可順利滑入飛輪齒，否則就會(huì )頂著(zhù)飛輪高速旋轉即產(chǎn)生了刮齒（銑齒）故障。
汪劍峰編撰
2005.12.18
發(fā)表于 @ 2008年06月15日 10:11:00 |點(diǎn)擊數（）
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