【正文】 當(dāng)電流流過勵(lì)磁繞 組時(shí)，便建立強(qiáng)大的、 靜止的電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)根 據(jù)繞組圍繞在極靴的方 向，分為 S極和 N極。勵(lì)磁 繞組固定到起動(dòng)機(jī)外殼里面 (圖 417)。電刷裝在前端蓋內(nèi)，后端蓋上有撥又座，蓋口有凸緣和 安裝螺孔，還有擰緊中間軸承板的螺釘孔。端蓋分前、后兩個(gè)，前端蓋 由鋼板壓制而成，后端蓋由灰鑄鐵澆制而成，呈缺口杯狀。 三、汽車起動(dòng)機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造 汽車起動(dòng)機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)由磁極、電樞、換向器等組成，如圖 415所示，電樞繞組與勵(lì)磁繞組串聯(lián)的直流電動(dòng)機(jī)又稱為串勵(lì)式直 流電動(dòng)機(jī)。IaФ 因其電動(dòng)勢(shì)的方向恰與電樞線圈電流方向相 反，故稱反電動(dòng)勢(shì) ER。 二、直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)節(jié)過程 當(dāng)電動(dòng)機(jī)接入直流電源時(shí)，載流導(dǎo)體產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使電樞旋 轉(zhuǎn)。Ф 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 M取決于磁通 Ф ，電樞電流 Ia。這樣在電源連 續(xù)對(duì)電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，其線圈就不停地按同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。按照 電樞繞組中的電流方向，由左手定則可以確定電樞左邊受向上的作 用力，右邊受向下的作用力，整個(gè)電樞線圈受到順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩 作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。 直流電動(dòng)機(jī)的原理如圖 414所示，在磁場(chǎng)中放置一個(gè)線圈，線 圈的兩點(diǎn)分別與兩片換向片連接，兩只電刷分別與兩片換向片接 觸，并與蓄電池的正極或負(fù)極接通。 應(yīng)會(huì)： 起動(dòng)機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)拆解 一、直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 直流電動(dòng)機(jī)利用磁場(chǎng)的相互作用將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，在磁場(chǎng) 內(nèi)通電導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力的作用而產(chǎn)生移動(dòng)的傾向。 從外特性曲線可看出，隨著負(fù)載即輸出電流的增加，發(fā)電機(jī)的 端電壓會(huì)很快下降，且轉(zhuǎn)速越高，下降的斜率越大。 (3)外特性 外特性是指轉(zhuǎn)速一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)系。 從曲線可以看出，隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓上升較快，由他勵(lì) 轉(zhuǎn)入自勵(lì)時(shí)，即能向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電，進(jìn)一步證實(shí)了低速充電 性能好的優(yōu)點(diǎn)。 (2)空載特性 發(fā)電機(jī)空載時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，稱為空載特性。這個(gè)性能表明，交流發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)限制電 流的自我保護(hù)能力。 ③當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電流就不再隨轉(zhuǎn) 速的升高和負(fù)載電阻 R的減小而增大。 空載轉(zhuǎn)速和滿載轉(zhuǎn)速是交流發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)，在產(chǎn)品說 明書中均有規(guī)定。所 以空載轉(zhuǎn)速 n1常被用作選擇發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比的主要依據(jù)。據(jù)此繪制出交流發(fā)電機(jī)的輸出特性曲線，如圖 411 所示。同時(shí)不斷提高轉(zhuǎn)速，保持發(fā)電 機(jī)的額定電壓不變。閉合開關(guān) S3，接通負(fù)載電路。這時(shí)，斷開他勵(lì)電源開關(guān) S2，發(fā)電機(jī)開 始自勵(lì)。 圖 410所示的實(shí)驗(yàn)電路可用來測(cè)量交流發(fā)電機(jī)的輸出特性。 (1)輸出特性 交流發(fā)電機(jī)的輸出特性，又叫負(fù)載特性或輸出電流特性。因此汽車用硅整流交流發(fā)電機(jī)的特性必須以轉(zhuǎn)速的變化為基礎(chǔ)進(jìn) 而分析各有關(guān)量的變化。 3．交流發(fā)電機(jī)的特性 汽車用硅整流交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是傳動(dòng)比大，轉(zhuǎn)速變化范 圍大。交流發(fā)電機(jī)開始發(fā)電時(shí)，需由蓄電池供給勵(lì) 磁電流，此時(shí)為他勵(lì)。 2．交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式 勵(lì)磁方式就是產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式。 根據(jù)電工學(xué)原理，交流發(fā)電機(jī)在星形聯(lián)結(jié)時(shí)，任意兩個(gè)輸出端 的輸出電壓 (稱線電壓 U)、輸出電流 (稱為線電流 IL)與每相繞組的相 電壓 UP、相電流 IP，的關(guān)系為 UL= up 式中， UL—— 定子繞組輸出的線電壓 UP—— 每相繞組的相電壓 IL=IP 式中， IL—— 定子繞組輸出的線電流 IP—— 每相繞組的相電流 在交流發(fā)電機(jī)中，一般通過整流 器將交流電整流為直流電，供給汽車 電氣系統(tǒng)使用。三相繞組中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值方程式為 式中， Em—— 每相電動(dòng)勢(shì)的最大值 EФ —— 每相電動(dòng)勢(shì)的有效值 ω —— 電角速度 (ω=2πf) 發(fā)電機(jī)每相繞組中所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為 EФ= 式中， K—— 繞組系數(shù) (交流發(fā)電機(jī)采用整距集中繞組時(shí) K=1) F—— 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率 (Hz)， F=Pn／ 60(P為磁極對(duì)數(shù)， n為轉(zhuǎn)速以 r/min為單位 ) N—— 每相繞組的匝數(shù) Ф —— 每極磁通 (Wb) 由公式可知，交流發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與每相 繞組串聯(lián)的匝數(shù)以及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率成正比。 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于定子繞組與磁感線有相對(duì)的切割運(yùn)動(dòng)，所 以在三相繞組中產(chǎn)生頻率相同，幅值相等，相位互差 120。交流 發(fā)電機(jī)的磁路是由轉(zhuǎn)子的 N極出發(fā)，穿過轉(zhuǎn)子與定子之間很小的氣隙 進(jìn)入定子鐵心，最后又經(jīng)過空氣隙回到相鄰的 S極，并通過磁軛構(gòu)成 了磁回路。發(fā)電機(jī)的三相定子繞 組按一定規(guī)律分布在發(fā)電機(jī)的定子槽中，互相差 120。 例如 JFl52型發(fā)電機(jī)，表示標(biāo)稱電壓為 12V，額定功率為 500W的 交流發(fā)電機(jī)，第 2次設(shè)計(jì)； JFWl82型發(fā)電機(jī)，表示標(biāo)稱電壓為 12V， 額定功率為 l000W的無刷交流發(fā)電機(jī)，第 2次設(shè)計(jì)； JF27C型發(fā)電機(jī)， 表示稱電壓為 24V，額定功率為 750W的交流發(fā)電機(jī)，第 4次變型。 第四部分為設(shè)計(jì)序號(hào)，按產(chǎn)品設(shè)計(jì)先后順序，以 1～ 2位阿拉伯 數(shù)字表示。 第二部分為分類代號(hào)，即電壓等級(jí)代號(hào)，用 1位阿拉伯?dāng)?shù)字表 示，見表 41。交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)為 JF；整 體式交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)為 JFZ；帶泵交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào) 為 JFB；無刷交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)為 JFW。進(jìn)一步認(rèn)清汽車交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。 為了保證交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)不致因溫升過高而損壞，在交流發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子軸上裝有風(fēng)扇； (用鋼板沖制而成或鋁合金壓鑄而成 )，后端 蓋上有進(jìn)風(fēng)口，前端蓋上有出風(fēng)口，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)扇也一起 旋轉(zhuǎn)使空氣高速流經(jīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。 目前國(guó)產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)的電刷架有兩種結(jié)構(gòu)，一種電刷架可直接從發(fā) 電機(jī)的外部拆裝，因此，拆裝維修方便；另一種則不能直接從發(fā)電 機(jī)外部進(jìn)行拆裝，如需更換電刷，還需將發(fā)電機(jī)拆開，故這種結(jié)構(gòu) 將逐漸被淘汰。 兩只電刷裝在電刷架的孔內(nèi)，借電刷彈簧的壓力與滑環(huán)保持接觸， 用于給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供磁場(chǎng)電流。為提高軸承孔的機(jī)械強(qiáng)度，增加其耐磨性，在發(fā)電機(jī) 端蓋的軸承孔內(nèi)鑲有鋼套。交流發(fā)電機(jī)整 流二極管有正極管和負(fù)極管之分， 引出線為二極管正極的稱為正極 管，引出線為二極管負(fù)極的稱為負(fù) 極管。 (3)整流器