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起动机的工作特性如何?

2025-10-03 21:42 发布

起动机的工作特性是汽车维修和保养中一个重要的概念,它与汽车的启动性能息息相关。

起动机的直流电动机形式有串励、并励和复励三种,其中汽车起动机通常采用串励式,这是因为串励式直流电动机在启动时能够提供最大的转矩。

在串励式电动机中,电流的流向为:蓄电池正极 → 磁场绕组 → 电刷 → 换向器 → 电枢绕组 → 负电刷 → 搭铁(蓄电池负极)。这种电流流向使得整个磁场绕组的电流全部通过电枢绕组,从而产生强大的起动转矩。随着电动机转速的增加,反电动势逐渐增大,这导致输出转矩下降。

并励电动机的磁场绕组与电枢绕组并联,其输出转矩不会随着转速的升高而下降。然而,并励电动机不能产生足够的起动转矩,因此不适合用作起动机,但在刮水器电动机和电动升降门窗电动机等场合有广泛应用。

复励电动机结合了串励和并励的特点,一部分磁场绕组与电枢绕组串联,另一部分磁场绕组与电枢绕组并联。这种配置使得复励电动机既具有起动转矩大、运转转速恒定的优点,又能够限制起动机的转速,确保其在各种工作条件下都能保持稳定。

直流串励电动机的特性包括转矩特性、转速特性和功率特性。转矩特性显示,在磁场未饱和时,串励直流电动机的转矩与电枢电流的平方成正比。只有在磁场饱和后,转矩才与电流成正比。

转速特性表明,串励直流电动机具有轻载转速高、重载转速低的特点。重载转速低能够保证起动时的安全性,轻载或空载时转速过高可能会导致“飞散”事故。因此,功率较大的串励直流电动机不允许在轻载或空载状态下运行。

功率特性由电枢转矩和转速决定,起动机的输出功率在完全制动状态和空载状态时为零。电枢电流接近制动电流一半时,电动机输出功率最大。起动机通常在起动过程中可以达到最大功率,以确保发动机能够迅速可靠地启动。

影响起动机功率的因素包括接触电阻、蓄电池容量和温度。接触不良会导致起动机主电路电阻增大,起动电流下降,从而降低起动机的输出功率。蓄电池容量小、内阻大也会导致起动电流下降。此外,温度降低会使蓄电池内阻增加,容量下降,导致输出电流减小,功率下降。因此,保持蓄电池充足电和适宜的温度对于起动机的正常工作至关重要。

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