起动机电气原理与故障检测

快速导航

您现在的位置：首页>专题案例

作者：刘忠浏览量：342

起动机是汽车起动系统的主要部件，起动机运转时，将蓄电池的化学能转化为起动机机械能，使起动机转子（也称电枢）以一定的转速旋转起来，通过传动机构带动发动机起动。起动机一旦出了问题，发动机就起动不了，汽车就不能运行。
1起动机的结构和各部分功能
起动机一般由直流电动机、传动机构和控制装置三部分组成。
直流电动机一般采用直流串励电动机，将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生发动机起动时所需要的电磁转矩。
传动机构由单向离合器与驱动齿轮、拨叉等组成。其作用是在起动发动机时使驱动齿轮与飞轮齿圈相啮合，将起动机的转矩传递给发动机曲轴；在发动机起动后又能使驱动齿轮与飞轮自动脱离（打滑或退出），在它们脱离过程中，若驱动齿轮未完全退出，发动机飞轮反拖驱动齿轮时，单向离合器可使其形成空转，避免飞轮飞散。
控制装置主要是指起动机的电磁开关，用来接通或断开电动机与蓄电池之间的电路。当接通点火开关时，起动机慢速运行，吸引线圈和保持线圈通电，产生磁场，使活动铁心运动，推动拨叉动作，使驱动齿轮伸出到位，从而接通电磁开关的触点开关，起动机快速运转。
2起动机部件
电枢是直流电动机的转动部分，其作用是产生电磁转矩，主要由铁心、电枢绕组、电枢轴和换向器组成。铁心由硅钢片叠压而成，内以花键固装在电枢轴上，铁心外围均匀排列绕线线槽，用以放置电枢绕组。绕组的端头均匀地焊在换向片上，在铜线与铜线之间及铜线与铁心之间用性能良好的绝缘纸隔开。换向器的功用是将电流引入电枢绕组，并使不同磁极下导线中的电流方向保持不变。换向器通过电刷来连接磁场绕组与电枢绕组。电刷弹簧压在电刷上。其作用是保证电刷与换向器接触良好。电刷通常用铜粉(80%～90%)和石墨粉压制而成，以减小电阻并提高耐磨性。
电磁离合器包括滚柱式、弹簧式、摩擦片式，一般由驱动齿轮、弹簧、花键套筒、卡环、拔叉、限位环等组成。起动时，拔叉推动驱动齿轮向外伸出，弹簧被压缩，花键套筒将电枢轴与驱动齿轮啮合，驱动齿轮与电枢轴同速运动；起动完毕，在离心力作用下驱动齿轮回位，弹簧张开，与电枢轴分离。
电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁心，接触片等组成。端子C通过点火开关接电源；端子30直接接电源。当电源与电磁开关接通，吸拉线圈与保持线圈通电，吸引电磁开关内的活动铁心运动，使拔叉运行，推动驱动齿轮伸出，使电磁开关触点闭合。
3起动机的电气原理
QQ��ͼ20150105154739.png

图1 启动机控制电路
起动机的控制电路如图1所示，其工作原理：
（1）慢速起动，驱动齿轮啮合中。
点火开关接至起动档时，接通吸拉线圈和保持线圈，其电路为：蓄电池正极→熔断器→点火开关→起动机端子50，然后两路：吸拉线圈→主电路接线柱C→励磁绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极；保位线圈→搭铁→蓄电池负极。
（2）快速运转，传递扭矩。
KA线圈闭合，接通30、C端开关，其电路为：蓄电池正极→熔断器→开关KA→接触盘30C→励磁绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极。
（3）起动完毕，离合器驱动齿轮与电枢轴松开，驱动齿轮返回。点火开关回位1，起动机停止运行。
4常见故障及检测
4.1故障一：起动机不转
4.1.1 故障原因
检查起动机不转原因时，先要判断是起动机外部问题还是起动机本身问题。可试鸣喇叭或开前大灯，若喇叭不响，灯也不亮，则表明电源有故障，应检查蓄电池及连接线柱是否接触不良或搭铁。若喇叭声音低沉或灯光暗淡，说明蓄电池存电不足或有硫化现象，为蓄电池故障。若喇叭响声正常，灯也亮，说明电源良好。此时，可开前大灯，并起动发动机，若灯光明显变暗，则为正常；若灯光亮度不减，则说明起动机没有强大电流通过，应该检查起动机电路是否有断路和接头有无松脱。如果两项均完好，起动机仍不转，应检查起动点火开关有无断线或触点接触不良。若点火开关正常，检查起动继电器线圈有无断路、短路搭铁或其触点烧蚀。若起动继电器也良好，则故障原因在于起动机本身了。起动机本身故障有两种：
（1）电气故障：电枢线圈或磁场线圈断路或短路，电刷过度磨损或损坏，电刷压紧弹簧过软，电刷在电刷架中卡滞等造成的接触不良，整流子烧蚀或严重污垢而使电路不通，电磁开关线圈断路、短路搭铁或主触点烧蚀不通等。
（2）机械故障：起动机轴弯曲使电枢与磁极卡滞，轴承过紧或损坏卡死，起动机驱动齿轮卡滞、拔叉卡滞等。
4.1.2故障检修
（1）检查电动机。将蓄电池正极接起动机C端子，负极搭铁，如果起动机运转，则说明电动机正常，故障在电磁开关；若起动机不转，则说明电动机内部故障，应拆检电动机。
（2）检查电磁开关。将电磁开关上主接线柱30端子和C端子短接，若起动机不转，说明电磁开关有故障，应拆检电磁开关。
4.2故障二：起动机运转无力，时停时止
4.2.1故障原因
起动机运转无力，要判断是起动机外部故障还是起动机本身故障。起动机外部故障分为线路接触不良、蓄电池故障和起动继电器故障。先检查线路，排除线路故障。然后检查蓄电池故障，可通电检查试灯的亮度或喇叭的声音来判断，试灯暗或喇叭声音低沉一般为蓄电池故障。如果蓄电池正常，再检查起动继电器，看触点是否动作灵活，表面有无烧蚀现象。如果检查都正常，则为起动机故障。
4.2.2故障检修
（1）电刷故障：电刷磨损严重，与换向片接触面积小于75%，或者电刷弹簧变形，与换向片接触时好时坏；电磁开关主接线短接片表面烧蚀，电刷架与电枢轴有卡滞现象，使电枢轴转动费力；电枢绕组或励磁绕组有部分短路故障。
（2）电磁开关故障：电磁开关的接线柱30、50端子或接触盘表面烧蚀，造成接触不良。
4.3故障三：起动机空转
4.3.1故障原因
接通起动开关后，起动机快速旋转而发动机曲轴不转。这种情况说明起动机电路畅通，故障出在起动机的传动装置和飞轮处。
4.3.2故障检修
（1）齿轮磨损：若起动机空转同时伴有齿轮撞击声，则表明飞轮齿磨损严重不能正确啮合。
（2）单向离合器弹簧损坏或卡滞，花键套管锈蚀，阻碍电枢轴向前伸出到位；拔叉与卡环接触卡死。

上一篇：基于SAW-RFID的石油钻杆生产线智能信..

下一篇：企业内网移动存储管理的研究和实践..