л Барабанный колпактор В Торцевой коппактор

Рис. 4.2. Типичные конструкции нкорн электродвигателя

Магнитный поток хорошо проходит через железо, но плохо - через воздух, поэтому воздушные зазоры должны быть сведены к минимуму.

Сердечник якоря изготовлен из тонких листов железа, крепко сжатых в пакет, но изолированных один от другого для предотвращения индукционных токов, которые могут вызвать дополнительный нагрев якоря и потери мощности.

3 Основное магнитное поле статора может быть обрезовено как постоянным магнитом, так и электромагнитом, выполненным в виде обмоток (см. рис. 4.3).

Магнитный поток Обмотка через якорь Обмотка возбуждения / возбуждения.

Л7 Полюс магнита

Рис. 4.3. Магнитное лоле зависит от числа витков обмотки и проходящего через нее тока

Стартеры с постоянным электромагнитом применялись в некоторых ранних конструкциях стартеров. Они имеют по сравнению с электромегнитным возбуждением некоторые преимущества в весе и простоте устройства.

Полезно земетить;

а) Сила, действуюшая на проводник якоря, а следовательно, и крутяший момент, зависит от напряженности магнитного поля.

б] Напряженность магнитного поля есть произведение:

Число витков обмотки (N) х Ток, протекеюший через обмотку (I)

Этот параметр называется емпер-витками .

Из этого следует, что создать требуемое магнитное поле конструктор может большим числом витков обмотки при малом токе, либо большим током в малом числе витков.

Обычно стартеры имеют конструкцию второго типа. Статорнея обмотка в них соединена ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с обмоткой якоря, те. эти электродвигатели имеют последовательное возбуждение.

4 Наконец, сила, действуюшая на виток якоря, е следовательно, и крутяший момент есть произведение

Напряженность магнитного поля х Ток якоря.

Направление крутяшего момента

. Попюс

.магнита

Коллектор

Рис. 4.4. Электродвигатель лостоянного тока с последовательным возбуждением

3 Скорость и крутяший момент

1 Вспомним, что при врашении якоря, витки его обмотки пересекают линии магнитного поля, а следовательно, в них индуцируется напряжение (противо-э.д.с). Это никак не связано с тем фактом, что якорь вращается под действием токе, идущего от аккумулятора - э.д.с. будет точно такой же, если вращать якорь внешней мехенической силой.

Э Противо-э.д.с, как покезывеет само назвение, всегда неправлена против внешнего тока, в денном спучае - аккумулятора, и ее значение прямо зависит от скорости врашения якоря. Проще говоря, электродвигатель под действием внешнего тока будет разгоняться до тех пор, пока противо-э.д.с. не станет ревной подводимому напряжению, е точнее - немного меньше последнего за счет педения напряжения в проводах и контактах щеток (см. рис. 4.5).

3 Крутяший момент стартера зависит от двух факторов -мегнитного поля и тока якоря, поэтому электродвигатель с последовательным возбуждением идеелен, когда требуется создать большой крутящий момент по двум причинам:

а) При включении стартера электродвигатель не вращается. Поэтому нет никакой противо-э.д.с, и ток стартера ограничивается только сопротивлением его обмоток. Таким обрезом при пуске ток стертере очень высок.

б) Этот большой ток проходит через обмотку возбуждения и создает в ней магнитное поле высокой непряженности.

По этим причинам электродвигатели последоветельного возбуждения неходят широкое применение в качестве стартеров, е также дпя привода оборудовения, требующего высоких пусковых характеристик, непример для привода подъемников евтопогрузчи-ков,

4 Другой особенностью электродвигателей с последоветельным возбуждением является то, что они могут развивать без нагрузки очень высокие обороты. Поэтому на стартер не следует подавать непряжение без нагрузки, если Вы не хотите, чтобы его обмотки резлетелись в стороны под действием центробежных сип.

Кнопка пуска i

Сопротивление якоря и статора

Аккумулятор 12В

оо > о ЛАЛ

Напряжение на клеммах аккумулятора под нагрузкой

Якорь

Внешний крутящий момент

О-

Противо-з.д.с. (Еа) (Направлена против напряжения аккумулятора]

Напряжение на клеммах аккумулятора У, = IR + Еа

Рис. 4.5. Работа стартара под нагрузкой

4 Передача мощности

Передача мощности стартером происходит в две стадии. Первая стадия - передача энергии аккумулятора на обмотки стартера, в результете чего стертер начинает врещаться. Вторая стадия -передача мощности вращающегося якоря на маховик двигателя.

Рис. 4.6. Цепь стартера

Рис. 4.7. Простая передача

Эта стадия начинается с момента, когда щестернн на валу стартера входит в зацепление с зубчатым венцом маховика (см. рис. 4.6,4.7).

5 Классификация

1 Электродвигатели классифицируются по способу подключения обмотки возбуждения (см. рис. 4.8).

Наиболее распространенным видом электродвигателей являются двигатели с последовательным возбуждением.

Двигатели со смещенным возбуждением также часто используются для работы в тяжелых условиях.

Электродвигатели с параллельным возбуждением в автомобилях не используются, поэтому мы из здесь рассматривать не будем. Наряду с двигателями, имеющими электроическое возбуждение, в эксплуатации есть и двигатели с возбуждением от постоянных магнитов, имеющие неплохие весовые показатели.

г в электродвигателе с последовательным возбуждением

обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря. Это самый распространенный тип двигателя для легковых евтомобилей. Как указывалось в разделе 3, такой двигатель дает высокий пусковой момент, падающий при повыщении скорости вращения. Такая характеристика идеальна для преодоления больщого сопротивления при страгивании с места коленчатого вала (см. рис. 4.9).

3 Двигатели с постоянным магнитом имеют мелые габариты и просты по конструкции. Поскольку у них нет обмотки возбуждения, падение напряжения в них определяется только сопротивлением обмотки якоря. Для съема высокой мощности с вапа такие двигатели могут иметь встроенную механическую передачу от якоря к выходному валу.

4 Двигатели со смешанным возбуждением используют ся в тех случаях, когда нужна большая мощность. Двигатели этого типа имеют как последовательную, так и параллельную обмотки, которые включаются в два этапа:

Двигетепь с

параллельным

возбуждением

Якорь

Параллельная

обмотка

возбуждения

Электродвигатель обшего назначения. В качестве стартера не используется. Обмотке возбуждения имеет много витков и значительное сопротивление.

Двигатель с последовательным возбуждением

Последовательная обмотка возбуждения

Ркорь

Большой пусковой момент, идеален для проворачивания поршневого двигателя. Обмотка возбуждения имеет небольшое чиспо витков из толстого провода или металлических полос с малым соспротивлением.

Последовательная обмотка возбуждения

Двигатель со смешанным возбуждением

Якорь(

Параллельная

обмотка

возбуждения

Иногда используется для стартеров большой мощности. Включается в две стадии:

1 Параллельная обмотка включается последовательно с якорем для получения небольшого момента, необходимого для входа шестерни стартера в зецепление с маховиком двигателя. Последовательная обмотка отключена.

г Включается, как показано не рисунке - полный ток якоря.

Двигатель с постоянным магнитом

Якорь (

Магниты Используется в качестве стартеров благодаря достижениям в области постоянных магнитов, позволяющим создать эффективный электродвигатель с хорошими весовыми показателями.

Рис. 4.В. Классификация электродвигателей постоянного тока