红兴隆北雁现代化农机
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起动机基础知识
1
、工作原理
直驱式起动机主要由直流串激电机、驱动啮合机构和电磁开关三大部件构成。这三大部件有机结合、协同工作可顺利完成从“起动点火→啮合→旋转→起动着车→断电→退出啮合”这一完整的过程。每一个零部件都有它特定的作用，每个零件的失效都或多或少影响整机的功能。
下面简要介绍一下这三大部件的主要作用。
1.1
直流串激电机
将蓄电池的电能转化为起动发动机所需的机械能。
1.2
电磁开关
一是接通和断开起动机与蓄电池的电路，二是推出和收回驱动齿轮便于与飞轮啮合和退出啮合。
1.3
单向离合器
第一，起动时单向器处于正向楔紧（或锁紧）状态，能将电机的电磁转矩传递给飞轮；第二，起动着车后单向器处于反向打滑（或超越）分离状态，能将飞轮和驱动齿轮的高速旋转与转子的旋转分开，从而保护了转子不被高速甩坏。
2
、主要特点
与普通直流电机相比，起动机电压低(12V/24V)、电流特别大(数百安～千安培级)、体积小(几公斤～三十多公斤)、功率大(0.6～8KW)、但仅能短时工作(≤30s、间隔＞2min)、发热快的特点。
3
、工程应用知识
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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
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左图是起动机的基本特性图。从图可以看出，
①
起动机输出转矩与输入电流成正比；
②
起动机输出转速与输入电枢反电势成正比。因此电源对起动机输出功率影响极大。电源内阻上升，起动机负载转速随之下降，但负载转矩基本保持不变，功率(转速×转矩)因此下降 。
人们常说的起动机标称功率是指在一定的温度和一定电瓶条件下起动机的额定输出功率，离开这一条件是无法比较的。如我公司配玉柴的QD29系列标称6KW，是指常温下用2个195Ah电瓶(100％充电状态)串联供电时所测的输出值，如电瓶容量小于195Ah，就测不出6KW。
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I
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U
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起动机制动线
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容量下降或其它因素
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n
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3 3.3
匹配关系
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转速
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温度下降
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电瓶不足
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发动机需要
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起动机力矩
-转速性能
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起动机与发动机匹配的基本要求有两点，一是制动力矩必须大于发动机阻力矩，并留有足够余量。其次是拖动转速高于临界着车转速(一般汽油机50rpm，柴油机100～150rpm)。
当温度下降时，由于机油变稠，阻力矩显著增加，同时混合气温度下降，会使着车
更困难，要求有更高的起动转速。另外温度的下降也使电瓶放电能力下降，这样多方面作用，低温起动性能就成为起动机与发动机是否匹配的主要指标。
在实际应用中，若出现批量起动不了时，就应考虑匹配问题了。这时应尽可能的测量拖动时的有关参数，如电流、转速、电机端电压、电瓶端电压(尽可能同步测)，这些参数对设计人员来说都极为重要。解决途径有多种，如低温下应对电瓶保温、对发动机预热，加大电瓶容量、增加导线截面积以减少连接电阻，甚至提高起动机功率等级等等。
4.
电磁开关的工作原理及与此相关的典型故障分析
由于起动机电磁开关的特殊性，有必要对它的工作原理进行仔细的介绍，便于对故障进行深入的分析和判断。附图是常规的强制啮合起动机的工作原理图。
电磁开关有两组绕向和匝数相同的线圈，其正极并接在一点为点火端（俗称“50”），另一端分别接地和电枢端，接地的叫保持（并联）线圈，接电枢的叫吸拉（串联）线圈。
当点火锁开关闭合后，约数十安培的电流提供给电磁开关的吸拉和保持线圈，两线圈的电磁合力作用使主触点闭合，经蓄电池给起动机提供起动电能。同时电磁力经拨叉杠杆作用，推动齿轮与发动机飞轮啮合。
在啮合过程中，齿轮移动约2毫米后，起动机齿轮与飞轮齿相撞，使齿轮轴向移动停止，开关的动铁心移动也受阻，但是，由于此时，在电磁力的作用下使啮合弹簧压缩，保证了开关主触点接通，使起动机电枢获得强大的电能进行旋转，在旋转中完成了啮合动作。
在完成起动后，点火锁断电瞬间，开关的两组线圈处于反向串联状态，相同的电磁力但方向相反使其相互抵消，开关因此能迅速断电，齿轮退出啮合。
4.1
电磁开关的粘连故障
齿顶齿时，由于强制啮合的特点，开关主触点仍能接通，接通的瞬间，蓄电池因电流的急增而使电机端电压迅速下降，与此同时开关吸拉（串联）线圈被短路而失去作用，仅剩下保持（并联）线圈的电磁力。当此时若压降过大将导致开关内动铁芯不再继续前行到终点，触片处于不可靠接触状态，极易发生电弧烧蚀粘连故障。
4.2
电磁开关顶齿故障
齿顶齿时，开关未接通瞬间为较大的双线圈电流，若点火线路电阻较大，产生的高压降有可能使开关不能有效接通，即发生了顶齿不通故障，并且由于吸拉电流通常较大线圈发热迅速，反复起动会导致开关的烧毁。
4.3
刮齿（铣齿）故障
齿顶齿时，由于强啮合的特点，开关触片接通瞬间，电机带动驱动齿轮顶着飞轮齿迅速旋转，当两齿轮的倒角合适时，驱动齿轮可顺利滑入飞轮齿，否则就会顶着飞轮高速旋转即产生了刮齿（铣齿）故障。
汪剑峰编撰
2005.12.18
发表于 @ 2008年06月05日 10:17:00 |点击数（）
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