紅興隆北雁現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)
紅興隆農(nóng)墾農(nóng)業(yè)機(jī)械化、北大荒雁窩島集團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，向全國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)的各位領(lǐng)導(dǎo)同仁致敬。
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起動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)收藏
起動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
1、工作原理
直驅(qū)式起動(dòng)機(jī)主要由直流串激電機(jī)、驅(qū)動(dòng)嚙合機(jī)構(gòu)和電磁開關(guān)三大部件構(gòu)成。這三大部件有機(jī)結(jié)合、協(xié)同工作可順利完成從“起動(dòng)點(diǎn)火→嚙合→旋轉(zhuǎn)→起動(dòng)著車→斷電→退出嚙合”這一完整的過程。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(jī)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(jī)
將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需的機(jī)械能。
1.2電磁開關(guān)
一是接通和斷開起動(dòng)機(jī)與蓄電池的電路，二是推出和收回驅(qū)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(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪；第二，起動(dòng)著車后單向器處于反向打滑（或超越）分離狀態(tài)，能將飛輪和驅(qū)動(dòng)齒輪的高速旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)分開，從而保護(hù)了轉(zhuǎn)子不被高速甩壞。
2、主要特點(diǎn)
與普通直流電機(jī)相比，起動(dòng)機(jī)電壓低(12V/24V)、電流特別大(數(shù)百安～千安培級(jí))、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(yīng)用知識(shí)
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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(jī)的基本特性圖。從圖可以看出，①起動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與輸入電流成正比；②起動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速與輸入電樞反電勢(shì)成正比。因此電源對(duì)起動(dòng)機(jī)輸出功率影響極大。電源內(nèi)阻上升，起動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)速隨之下降，但負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本保持不變，功率(轉(zhuǎn)速×轉(zhuǎn)矩)因此下降 。
人們常說的起動(dòng)機(jī)標(biāo)稱功率是指在一定的溫度和一定電瓶條件下起動(dòng)機(jī)的額定輸出功率，離開這一條件是無法比較的。如我公司配玉柴的QD29系列標(biāo)稱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(cè)的輸出值，如電瓶容量小于195Ah，就測(cè)不出6KW。
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I |
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U |
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起動(dòng)機(jī)制動(dòng)線 |
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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(zhuǎn)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(jī)需要 |
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起動(dòng)機(jī)力矩
-轉(zhuǎn)速性能 |
起動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)阻力矩，并留有足夠余量。其次是拖動(dòng)轉(zhuǎn)速高于臨界著車轉(zhuǎn)速(一般汽油機(jī)50rpm，柴油機(jī)100～150rpm)。
當(dāng)溫度下降時(shí)，由于機(jī)油變稠，阻力矩顯著增加，同時(shí)混合氣溫度下降，會(huì)使著車
更困難，要求有更高的起動(dòng)轉(zhuǎn)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(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)是否匹配的主要指標(biāo)。
在實(shí)際應(yīng)用中，若出現(xiàn)批量起動(dòng)不了時(shí)，就應(yīng)考慮匹配問題了。這時(shí)應(yīng)盡可能的測(cè)量拖動(dòng)時(shí)的有關(guān)參數(shù)，如電流、轉(zhuǎn)速、電機(jī)端電壓、電瓶端電壓(盡可能同步測(cè))，這些參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)人員來說都極為重要。解決途徑有多種，如低溫下應(yīng)對(duì)電瓶保溫、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱，加大電瓶容量、增加導(dǎo)線截面積以減少連接電阻，甚至提高起動(dòng)機(jī)功率等級(jí)等等。
4. 電磁開關(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(jī)電磁開關(guān)的特殊性，有必要對(duì)它的工作原理進(jìn)行仔細(xì)的介紹，便于對(duì)故障進(jìn)行深入的分析和判斷。附圖是常規(guī)的強(qiáng)制嚙合起動(dòng)機(jī)的工作原理圖。
電磁開關(guān)有兩組繞向和匝數(shù)相同的線圈，其正極并接在一點(diǎn)為點(diǎn)火端（俗稱“50”），另一端分別接地和電樞端，接地的叫保持（并聯(lián)）線圈，接電樞的叫吸拉（串聯(lián)）線圈。
當(dāng)點(diǎn)火鎖開關(guān)閉合后，約數(shù)十安培的電流提供給電磁開關(guān)的吸拉和保持線圈，兩線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(jī)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(jī)飛輪嚙合。
在嚙合過程中，齒輪移動(dòng)約2毫米后，起動(dòng)機(jī)齒輪與飛輪齒相撞，使齒輪軸向移動(dòng)停止，開關(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，保證了開關(guān)主觸點(diǎn)接通，使起動(dòng)機(jī)電樞獲得強(qiáng)大的電能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中完成了嚙合動(dòng)作。
在完成起動(dòng)后，點(diǎn)火鎖斷電瞬間，開關(guān)的兩組線圈處于反向串聯(lián)狀態(tài)，相同的電磁力但方向相反使其相互抵消，開關(guān)因此能迅速斷電，齒輪退出嚙合。
4.1電磁開關(guān)的粘連故障
齒頂齒時(shí)，由于強(qiáng)制嚙合的特點(diǎn)，開關(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(jī)端電壓迅速下降，與此同時(shí)開關(guān)吸拉（串聯(lián)）線圈被短路而失去作用，僅剩下保持（并聯(lián)）線圈的電磁力。當(dāng)此時(shí)若壓降過大將導(dǎo)致開關(guān)內(nèi)動(dòng)鐵芯不再繼續(xù)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電磁開關(guān)頂齒故障
齒頂齒時(shí)，開關(guān)未接通瞬間為較大的雙線圈電流，若點(diǎn)火線路電阻較大，產(chǎn)生的高壓降有可能使開關(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圈發(fā)熱迅速，反復(fù)起動(dòng)會(huì)導(dǎo)致開關(guān)的燒毀。
4.3刮齒（銑齒）故障
齒頂齒時(shí)，由于強(qiáng)嚙合的特點(diǎn)，開關(guān)觸片接通瞬間，電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪頂著飛輪齒迅速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩齒輪的倒角合適時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪可順利滑入飛輪齒，否則就會(huì)頂著飛輪高速旋轉(zhuǎn)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05日 10:17:00 |點(diǎn)擊數(shù)（）
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- 紅興隆農(nóng)墾農(nóng)業(yè)機(jī)械化、北大荒雁窩島集團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，向全國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)的各位領(lǐng)導(dǎo)同仁致敬。 小熒屏，大舞臺(tái)，為傳播媒體，增進(jìn)友誼交流，提升全民知識(shí)素質(zhì)，推進(jìn)農(nóng)機(jī)化科學(xué)發(fā)展，提供了強(qiáng)有力的保障平臺(tái)。
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