永磁汽车起动机的设计特点

微电机

MICROMOTORS

1999年第1期No.11999

永磁汽车起动机的设计特点

胡广振王德江齐慧彬陈义成

1引言

随着汽车工业的发展，对汽车起动机提出了体积小、重量轻、功率大的要求，推动了永磁起动机发展。利用永磁材料作磁极，代替传统汽车起动机中的磁场绕组和磁极铁心制成永磁起动机，节省了铜和铁；永磁体的体积较原来磁极所占位置小，减小了径向尺寸；同样的输出特性，体积和重量可减少30%以上；或者同样的体积和重量时，输出功率可提高50%左右；比功率(功率／重量)提高了30%～50%；在同样温升的条件下允许的输出功率较大，效率亦提高。因没有磁场绕组，电感量减少，可改善换向性能，防止由换向火花产生的高频干扰。

目前，国内起动机制造厂在设计起动机时，大都沿用普通直流电动机的电磁设计程序，这不仅不能体现汽车起动的技术要求和工作特点，而且造成一些重要参数取值不当，计算结果很不准确。对于永磁起动机，有些工厂在试制时，不仅无完整的理论，也无经验，一般是照搬仿制。当国产材料达不到进口电机材料要求时，会产生一系列的困难。本文在几种永磁汽车起动机研制的基础上，对其设计方法进行了探讨。

2汽车起动机的工作特点

汽车起动机是在汽车起动瞬间，仅仅工作几秒至十几秒的短时工作电机。在部标JB2741—80中明确规定了起动机的定额为短时定额制，不超过0.2min(12s)，其主要作用是起动汽车发动机在工作过程中要克服发动机的阻力矩，并达到一定的转速，以满足发动机的点火要求。除此之外，还要能在恶劣环境下运行，保证较高的使用次数。做到体积小、重量轻，适合汽车的发展需要。为此，在电磁设计中要准确计算出M＝f (I )、n=f (I )、P=f (I )等转矩、转速、功率随电流变化的起动特性曲线。特别是起动机转矩和发动机点火时的转速和转矩尤为重要。

3起动机电压的选取

连续工作制直流电动机的电磁设计是以恒定电源电压为前提的，一般不考虑电源与电动机间连接导线的电压降。汽车起动机以蓄电池供电，在起动时输出低电压大电流，随着输出电流的变化，加在起动机两端的电压也在变化，从制动到空载，起动机两端的电压可相差1倍以上。因

此，设计汽车起动机应以给定电源的伏安特性为依据，充分考虑蓄电池的内阻和线路压降，排除一切间接计算伏安特性的方法。

当起动机额定数据的检查以足够容量的直流发电机组为电源供电时，施加到起动机上的端电压应符合下列伏安特性计算公式。

(1)

式中I——起动机负载电流，A

C20——电池容量，A.h

k＝0.065，对1.1kW以下起动机

4制动电流与额定电流的计算

永磁起动机的等效电路如图1所示。

R a—电枢电阻，ΩL a—电枢漏电感，H R b—电磁开关电阻，Ω

L b—电磁开关线圈电感，H e—反电势，Vω—机械角速度，rad/s

图1起动机等效电路

忽略电磁开关的影响时，可列写起动过程的动态方程为：

.

(2)

(3)

式中，J为起动机轴上的转动惯量，Nm；△U a为电刷接触压降，V；Rω为阻尼系数，N.s/rad；M1为发动机阻力矩，N. m

e=k aΦaω

(4)

M m=K mΦa i a

(5)

求解式(2)与(3)可得起动机的工作特性，但式(2)与(3)和气隙磁通Φa 有关，而Φa又与电枢电流有关，故是一非线性方程组，根据起动机的工作特点可采用近似方法求解，即把整个起动过程看作是由不同的转速下的稳态情况构成的。由此，电流为：

(6)

U a由式(1)求得。根据有关标准，起动机的最大功率定义为额定功率，由等效电路可推得：

I N≈I q

(7)

5气隙磁通与性能计算

永磁起动机的磁场是永磁体提供的，气隙磁通的大小与起动机的工作特性密切相关。永磁体向外磁路提供的磁势不仅与本身的技术参数有关，而且与外磁导和电枢反应磁势有关。普通串激式起动机在制动时是高度饱和的，气隙磁通受电枢反应的影响不大，而永磁体两端的磁势取决于磁铁的工作点，与电枢反应有很大关系。受磁材料技术特性的制约，永磁起动机的磁通密度低于串激式，不是高饱和的。

为了计算气隙磁通，可根据永磁材料的退磁曲线及磁路结构写出计算气隙磁通的数学模型，如图2所示。内漏磁通为：

Φm=B r S m

(8)

图2计算气隙磁通用图

已知直流电机电枢反应磁势为：

F a=AX

(9)

式中，A为线负荷，X为到磁极中心的距离。在每个极下一半为去磁，另一半为增磁，故气隙磁通的计算也应分为两部分。

Φ0＝Φ0

－＋Φ0

＋

(10)

F ad=A at

(11)

由图2与式(11)可得：

(12)

(13)

A m为去磁部分主磁导，Λm

＋为增磁部分主磁导。

起动机的性能计算包括不同负载下电机的转速n和功率损耗∑P的计算，又包括输出功率P，转矩M、制动转矩M q效率η的计算。所有这些计算都是在磁场计算基础上进行的。即在不同的负载电流I下，求出磁通Φ'm，磁密B 'm，由式(5)可求电磁转矩，除掉损耗之后，可得输出转矩。

6线负荷与电流密度的确定

永磁起动机的气隙磁通密度在制动时一般低于普通串激式起动机，而在额定点和空载时则高于普通串激式起动机。为了减少电机的体积与重量，提高转矩，一般希望选取较大的线负荷和电流密度。但电枢单位表面损耗q m与热负荷AI a成正比。由于q m直接影响到电机的发热与温升，因此，电机的温升也就与热负荷AI a的大小密机相关。在其他条件不变的情况下，为了避免电机的温升过度(尤其是钕铁硼永磁电机)，电机的线负荷A与电枢电流密度I a的乘积不能超过一定的限度。

当把铜铁作为等温发热体时，根据能量守恒原则，可得：

(14)

式中，C为电枢热容量，α

θ为散热系数，S为散热面积，θ为温升。

由式(14)可得电机的发热公式为：

(15)

冷却公式为：

(16)

(17)

为t=∞时的温升，θ0为电机断电时的温升。

式中，θ

∞

为了能利用连续运行直流电动机的热负荷曲线，定义热过载系数为：

(18)

式中，θw为连续运行电机的稳定温升，θa为永磁起动机的温升。

参照其他反复短时运行电机与连续定额电机的关系，可得起动机的线负荷与电流密度的选择式为：

A n=A

(19)

a n=I a

(20)

由于起动机的工作时间t p和间歇时间t n都较短，所以电机在工作时达不到稳定温升，而在间歇时达不到环境温度。

对于钕硼永磁起动机，还需用式(15)、(16)校核电枢表面的温度。对最高使用温度在150°C以下的钕铁硼永磁，电枢表面温度不得超过100°C。

7结语

永磁汽车起动的工作过程是一个动态过程，无稳态而言，其性能应从动态方程求解。但手工求解动态方程是很繁杂的。随着计算机的发展，

这一方法必将得到推广和应用。

作者单位：胡广振鞍山钢铁学院114002

王德江辽宁工学院

齐慧彬陈义成沈阳工业大学

汽车起动机的工作原理

汽车起动机的工作原理 速，才能启动内燃机。汽车发动机常 用的启动方式有人力启动和电力启动机启 动两种。 人力启动(手摇)最简单，但劳动强度大， 且不安全，目前只作为后备启动方式。电力 启动机启动具有操作方 便、启动迅速可靠、 有重复启动能力等特点，因而被广泛采用。 用于启动内燃机的电动机及附属装置，叫作 启 动装置0 -2 .对启动电动机的基本要求 (1) 必须有足够的转矩和转速 转矩和 转速是对 1柯框 1 也硏?■ 4 ■卫 II *? 10' 14 ovHDrwrM&? U H H 巒IE i|T?? ft'IJL VM WR?Hfwi *3LD 乍 viTWMJ Hit 劃 誨 TfchMDiJLL Cm~DB 11,?? 2 VH4 II 八■■ I3.lt 『 ?■■ tlVBLH*B4 i 诃IL 嗨 Mi P MIWI ^JUHS NUtnM& raliM vvM-Mwniit OM JL H RB FF- H-Ht i* *W? ?■ ■良 TI ■-^-■■niH miiT? AWM^TlTiF W UFmD mxt : IJkdlh *. 、概述 1 .启动机功用 汽车发动机是靠外力启动的，必须依靠 外力使曲轴旋转，并要求曲轴的旋转达到一 定的转 因为:

电动机最主要的要求,

有关。对于构造一定的发动机来说，当温度降低时，润滑油的黏度增大，阻力矩显著增加；在启动加速过程中, 还要克服各运动机件的惯性力，故启动电动机必须具备足够的转矩。’ 2）要保证启动发动机除具备足够转矩夕卜，还必须使发动机的转速升至一定程度。因为转速过低时，对于化油器式发动机来说?化油器中的气流速度过低，低压程度过?小，汽油不易喷出，也不易雾化，造成混合气过稀，发动机便不能发动。当温度较低（在冬天）时，雾化条件变坏，混合气变得更稀，启动更加因难。一般要求 化油器发动机的启动转速应在40, . -50转/分以上。 （2）转矩应能随转速的升高而降低因为在启动之初，曲轴由静止开始转动时，机’件作加速度运动须克服很大的静止惯性力，同时各摩擦部分处于半干摩擦状态，摩擦阻力较大，这时需要较大的启动转矩，才能带动发动机转动，并使转速很快升高，但随着曲轴转速升高，加速阻力减小，油膜也逐渐形成，所需的转矩相应减小，而当曲轴转速升至启动转速，发动机一旦发动后.自己就能够独立工作，就不需要电动机带着转动了。所以, 希望转矩能随着转速的升高而降低。 3?启动机的组成与分类 （1）启动机的组成电力启动机都是由直流串励式电动机、传动机构和控制装置三大部分组成（见图1）。 1）直流串励式电动机，其作用是产生电磁转矩。 2）传动机构（或称啮合机构），其作用是：在发动机启动时，使启动机小齿轮啮入飞轮齿圈，将启动机转矩 传给发动机曲轴；而在发动机启动后，使启动机自动脱开飞轮齿圈。 3）控制装置（即开关）用来接通与截断启动机与蓄电池间的电路。 常见发动机的启动装置是以蓄电池为电源的直流电动机，其电动机的启动动力必须超过发动汽缸的压缩压 力及其他摩擦阻力；必须具有足够的启动转矩，以便使发动机达到规定的转速。在满足上述要求的情况下，启动装置应尽可能小型轻量化。为此，启动装置除必须有直流电动机和附属装置外，还应有把电动机的动力传 递给发动机的动力传递机构。动力传递机构由转矩齿轮（飞轮上的齿环）和电动机轴上的小齿轮及行星减速机构组成。发动机启动时，小齿轮与转矩齿轮相啮合，电动机转动，通过减速机构将转矩扩大，再通过小齿轮驱动（2）启动机的分类启动机的种类很多，但电动机部分一般没有大的差别，传动机构和控制装置则差异较大。

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目录 实训要求 (3) 第一章单片机与键盘的接口 (3) 按键的分类 (3) 按键的结构特点 (3) 独立按键结构 (3) 第二章显示器与单片机接口 (4) LED显示及接口 (4) 第三章汽车发动机怠速系统单片机控制技术 (4) (4) 步进电动机控技术 (4) 直流电动机控制技术 (4) 第计四章总体设 (5) 第五章实训心得 (6)

实训要求 1、分析MCS-51单片机的键盘与显示接口技术。 2、熟练编写MCS-51单片机键盘与显示接口程序。 3、正确编写汽车直流电动机的单片机控制程序。 4、完成汽车直流电动机的单片机控制电路。 第一章单片机与键盘的接口 按键的分类 按键按照接口原理可分为非编码键盘与编码键盘两类，这两类键盘主要区别是识别符及给出相应键码的方法。非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别，编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别。 按键按照结构分为两类。一类是无触点开关键；另一类是触点式开关键；前者耐用，后者价低。 按键的结构特点 键盘是由若干独立的键组成，键的按下与释放是通过机械触点的闭和与断开来实现的，因机械触点的弹性作用，在闭和与断开的瞬间均有一个不稳定的过程。这种不稳定的状态称为抖动，抖动时间一般为5到10s。 独立按键结构单片机应用系统中，如果只需要几个功能键，此时可采用独立式按键结构。独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个按键单独占用一根I/O口线，其工作不会影响其他I/O口线的状态。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但是，在按键太多时，I/O口线浪费较大，不宜采用

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2. 使学生掌握汽车总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项； 3. 学习正确使用拆装设备、工具、量具的方法； 4. 了解安全操作常识，熟悉零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养良好的工作和生产习惯。 5. 锻炼和培养学生的动手能力。 二、实习要求 1. 严格遵守安全操作规程，杜绝安全事故的发生。 2. 独立完成各机构、总成、机件的拆装，掌握它们相互间的装配关系，掌握正确的拆装方法。 3. 熟悉各部件名称、作用和结构特点。了解机件的性能、制造加工方法。 4. 学会判断、分析、处理常见故障及正确使用各种拆装设备、工具、量具。

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电枢铁心：由硅钢片叠压而成，用花键固定在电枢轴上 电枢绕组：采用较粗的矩形裸铜线。为了防止相互短 路，铜线之间用绝缘纸或绝缘漆隔开 换向器：将电流引入电枢绕组，并使不同磁极下的导线中的电流方向保持不变。 换向器：铜片（导体）云母片（绝缘体） 云母片低于铜片：避免铜片磨损后云母片外凸而造成电刷与换向器接触不良。 云母片高于铜片：防止电刷粉末落入铜片之间的槽中而造成短路。 2）磁极：建立磁场：一般采用4个（2对）磁极，大功率起动机采用6个磁极，必须两两相对。 3）电刷组件：材料：铜粉：80％? 增强导电性 石墨：20％? 增加润滑性 作用：将电源电压加在与换向器连接的电枢绕组上。 电刷：绝缘电刷，搭铁电刷两种。 4）轴承：轴承要承受冲击性载荷。应采用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。 二、直流串励式电动机的工作原理 直流电动机是将电能转化成机械能的设备。以安培定律为基础，即通电导体在磁场中的电场力作用。

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起动机用直流电动机教案

起动机用直流电动机教案本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

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机时，通过操纵控制装置即开关，将直流电动机产生转矩，经传动机构传递给曲轴，带动发动机。今天我们主要学习起动机的直流电动机。 二、讲解本次授课的具体内容 第二节起动机用直流电动机 直流电动机 1.直流电动机的结构 直流电动机主要由壳体、磁极、电枢、换向器和电刷组件等部分组成,如图3-1。它能将电能转换为机械能，产生转矩带动发动机曲轴，起动发动机。一般均采用直流串励式电动机。串励是指电枢绕组与磁场绕组串联。 （1）磁极 磁极的作用是产生电枢转动时所需要的磁场，它由固定在机壳上的磁极铁心和磁场绕组组成。如图3-2。 为了增大起动机的电磁转矩，磁极一般有四个或六个。 四个激磁绕组的连接方式有两种：一种是四个绕组串联后再与电枢绕组串联，如图 3－3 a)所示， 另一种是两个绕组先串联后并联，然后再与电枢绕组串联，如图3－3 b)所示。 目前普遍采用后一种连接方式，无论采用哪一种连接方式，其激磁绕组通电产生的磁极必须N、S极相间排列。

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为出口产品；此外，公司模具以“生产模具”24为主，大部分与客户单独结算，不体现在产品销售单价中，其他产品系公司采购的半成品经加工、整理、包装后进行销售的中冷器气室、橡胶垫等产品。

（二）京威股份 1、公司的主营业务概览 公司是一家中德合资的乘用车内外饰件系统综合制造商和综合服务商，主要为中高档乘用车提供内外饰件系统，并提供配套研发和相关服务。公司具有很强的产品模块化生产制造能力、同步开发能力和整体配套方案设计能力，是中国中高档乘用车内外饰件行业的领先者。公司已实现塑料及金属辊压复合挤出、复合注塑、型材挤出、铝合金氧化、喷漆、喷粉等全系列高品质的材料成型和表面处理工艺技术“精而全”的大集成，形成铝合金、不锈钢、冷轧及镀锌钢板、塑料和橡胶等涵盖主流基材的汽车内外饰件系统的配套规模化供应能力，是国内乘用车装饰系统零部件应用材质最齐全的企业之一。最近三年以来，公司主营业务没有发生重大变化。 2、公司主要产品 按照产品功能的不同，公司产品分类如下：

汽车起动机的组成与结构

起动机一般由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分组成 （一）串激式直流电动机 1．直流电动机的构造 ?? 直流电动机由电枢、磁极、外壳、电刷与刷架等组成。 (1)电枢总成 ?? 电枢用来产生电磁转矩，它由铁心、电枢绕组、电枢轴及换向器组成。电枢铁心由多片互相绝缘的硅钢片叠 成；电枢绕组采用很粗的扁铜线用波绕法绕制而成；换向器的铜片较厚，相邻铜片之间用云母片绝缘。 2.磁极 ??? 磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在电动机中产生磁场，磁极铁心一般由低碳钢制成，并通过螺钉固定 在电动机壳体上。磁极一般是4个，由4个激磁绕组形成两对磁极，并两两相对，常见的激磁绕组一般与电枢绕组 串联在电路中，故被称为串激式直流电动机。 3.电刷和电刷架 ??? 电刷与电刷架的作用是将电流引入电枢，使电枢产生连续转动。电刷一般用铜和石墨压制而成，有利于减小 电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力紧压在换向器上。与外壳直接相连构成电路搭铁，称为搭铁 电刷，与激磁绕组和电枢绕组相连，与外壳绝缘，称为绝缘电刷。 4.外壳 ??? 外壳由低碳钢卷制而成，或由铸铁铸造而成。起动机工作时间很短，所以一般采用滑动轴承。减速起动机由 于其电枢的转速很高，电枢轴承则采用滚动轴承。 （二）起动机传动机构 ??? 起动机的传动机构实际上是一个单向离合器。单向离合器的作用是单方向传递转矩，即起动发动机时将起动机的转矩传给发动机曲轴，而当发动机起动后，它又能自动打滑，不使飞轮齿环带动起动机电枢旋转，以免损坏起动机。

单向离合器有滚柱式，摩擦片式、弹簧式、棘轮式等不同型式。其中，摩擦片式的单向离合器多用于大功率起动机。?? ???? ? ? ????? ?? ?? ?? ? ?? ??? （三）电磁操纵机构 ??? 起动机电磁操纵机构主要由吸引线圈、保持线圈、驱动杠杆、起动开关接触片等组成

汽车上的发电机和起动机

汽车上的发电机和起动机 一个是发电机，负责汽车供电；另一个是起动机，负责汽车起步。两者的电机一样有磁场、电枢和整流元件，但前者是将机械能转换为电能，后者是将电能转换为机械能，因此两者的构造是有很大差异。 以前的汽车发电机是直流发电机，用换向器整流，从20世纪70年代起已经逐步淘汰，现在的汽车发电机大都是交流发电机，用半导体整流。它具有体积小，功率大，寿命长，故障少和低速充电性能好的优点。 交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分，三相定子绕组按照彼此相差120度电角度分布在壳体上，转子绕组由两块极爪组成。当转子绕组接通直流电时即被励磁，两块极爪形成N极和S极。磁力线由N极出发，透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。转子一旦旋转，转子绕组就会切割磁力线，在定子绕组中产生互差20度电度角的正弦电动势，即三相交流电，再经由6只硅二极管组成的整流元件变为直流电输出。 由于发电机输出电压会随发动机转速增高而升高，故要用电压调节器进行调节，使之符合使用需要。现代轿车的发电机都是比较紧凑的，将集成电路调节器放进发电机内装成一体，并且采用多管形式。例如夏利轿车的发电机就有8只半导体管，其中6只整流用，另2只用于三相中性点的电压整流输出，藉以提高发电机的功率。 现代轿车已普遍采用空调装置、电喷发动机、电控门窗、电动可调座椅等等。汽车越高级，用电量就越大。现在的中高级轿车发电机功率一般都达1千瓦。随着自动化舒适化的提高，用电量还要加大，但轿车的安装空间有限，不可能靠加大体积增加功率。因此，工程师就在冷却和安装位置上做文章。例如将发电机安装在发动机的上端，尽量远离发热区；发电机的前后端都装上风扇叶，以增强冷却效果。最近宝马公司更是尝试用水冷却方式来提高发电机的冷却效果。

汽车起动机的构造及其工作原理简介

汽车起动机的构造及其工作原理简介 汽车发动机的起动离不开起动机，其控制装置包括点火起动开关、起动继电器和电磁开关等部件，其中的电磁开关与起动机是在一体的。 一、关于起动继电器 起动继电器由电磁铁机构和触点总成组成。线圈分别与壳体上的点火开关端子和搭铁端子“E”连接，固定触点与起动机端子“S”连接，活动触点经触点臂和支架与电池端子“BAT”相连。起动继电器触电为常开触点，当线圈通电时，继电器铁心便产生电磁力，使其触点闭合，从而将继电器控制的吸引线圈和保持线圈电路接通。 二、关于电磁开关 1. 结构特点 电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两部分组成。电磁铁机构由固定铁心、活动铁心、吸引线圈和保持线圈等组成。固定铁心，顾名思义是固定不动的，活动铁心则可以在铜套里做轴向移动。活动铁心前端固定有推杆，推杆前端安装有开关触盘，活动铁心后段用调节螺钉和连接销与拨叉连接。铜套外面安装有复位弹簧，作用是使活动铁心等可移动部件复位。电磁开关接线的端子的排列位置如图所示

2. 工作原理 当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相同时，其电磁吸力相互叠加，可以吸引活动铁心向前移动，直到推杆前端的触盘将电动开关触点接通势电动机主电路接通为止。 当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁痛方向相反时，其电磁吸力相互抵消，在复位弹簧的作用下，活动铁心等可移动部件自动复位，触盘与触点断开，电动机主电路断开。 三、示例：东风EQ1090型汽车起动电路 东风EQ1090型汽车使用的是QD124型起动机，为电磁控制强啮合式起动机，采用滚动式单向离合器、驱动齿轮为11齿，额定功率为1.5kw，其起动电路如图10-4所示，包括控制电路和起动机主电路。 1. 控制电路 控制电路包括起动继电器控制电路和起动机电磁开关控制电路。 起动继电器控制电路是由点火开关控制的，被控制对象是继电器线圈电路。当接通点火开关起动挡时，电流从蓄电池政界经过起动机电源接线柱到电流表，在从电流表经点火开关，继电器线圈回到蓄电池负极。于是继电器铁心产生较强的电磁吸力，是继电器触点闭合，接通起动机电磁开关的控制电路。 2. 主电路

蓄电池车辆用直流电动机的原理及应用

蓄电池车辆用直流电动机的原理及应用 随着国民经济的飞速发展和科学技术的进步，以及对环境保护意识的提高，为顺应与时俱进的时代潮流，我们开发的以蓄电池为动力源的搬运车、牵引车和提升车所使用的直流辅助电动机及直流牵引电动机就应运而生了。现在就该类电动机作一工作原理和应用介绍。一．适用范围。 适用于主牵引蓄电池供电的电动工业车辆用的直流电动机（牵引电动机和辅助电动机）二．使用环境条件。 1.海拔不超过1200M。 2.周围空气最高温度为40℃，最低温度为-25℃. 3.相对湿度直到100%，在电机表面形成凝露。 三．励磁、冷却方式和防护等级。 1．电动机的励磁方式 串励并励复励 他励 电动机根据用途应是串励，并励，复励和他励共4种类型中的任一种。 2．电动机的冷却方式 自然冷却（IC00） 自通风冷却（IC01） 3．外壳防护等级 不低于 四.定额 1．定额分类 定额分：连续定额、60min、30min、15min和5min。连续定额适用于自通风冷却的电动机。

电动机也可采用周期工作定额，规定定额的目的是为了能在验证台上试验电机的性能，作为产品设计，制造及验收的依据，同时作为评价电机对规定工作状态的适用性及不同电机之间进行比较的基础。 2．额定电压 电动机在额定运行时其引出线端间的电压称为额定电压。由铅酸蓄电池供电时与蓄电池标称电压相应的额定电压规定，如表： 蓄电池标称电压(V) 24 48 72(80) 96 电动机额定电压（V）22 45 67(75) 90 四．技术要求 1．电动机的最高和最低工作电压 电动机的最高和最低工作电压分别为串联的蓄电池元件总的标称电压的1.1倍和0.75倍，在这电压下电动机应能可靠地工作。 2．电动机的最大电流 电动机的最大电流为电机在使用中最大容许的电流，其容许时间为1min（双转向电机为每向0.5min）。最大电流对额定电流的比值如表2： 电动机类别串励复励他励、并励 牵引电动机 3.0 2.7 2.5 辅助电动机 2.0 1.8 1.5 3．牵引电动机的最大转矩 在最大励磁牵引电动机电枢电流达到最大值时，其最大转矩对额定转矩的比值，按励磁方式应不小于表3的规定。 串励复励他励和并励 4.5 4.0 3.5 4．电动机的最高工作转速 驱动车上设备的电动机正常运行条件下，电压为最高而励磁和负载为该电压下能够产生的最低值所能达到的最高转速，应可靠地运行。 5．电动机的超速 每台电动机在热态下承受1.2倍最高工作转速时2min的超速。电机各部件无损伤和变形。6．温升的限值 a．绕组和换向器 电动机在规定的工况下进行试验，按其绝缘等级应符合表4的规定。 电机的部分测量方法 绝缘耐压等级 B F H 电枢绕组电阻法120 140 160 定子绕组电阻法130 155 180 换向器电温度计法120 120 120 b．滚动轴承的容许温度 其容许温度（环境温度不超过40℃时）为95℃ 7．换向火花 电动机在额定工况和最高工作电压及额定电流时，其换向火花等级不超过3/2。在承受最大工作电流时其换向火花不超过2级。 8. 交流耐压 每台电动机应能承受交流耐电压实验，而绝缘不被击穿，其数值应符合表5的规定值。 蓄电池标称电压 Un(V) 实验电压 V ＜48 500 48≤Un≤110 1000

起动用直流电动机的特性

起动用直流电动机的特性 一、起动用直流电动机的型式 按磁场绕组和电枢绕组联接方式不同，起动用直流电动机可分为：并励、串励、复励三种形式(如图3—13所示)。汽车起动机一般采用串励式，大功率起动机多采用复励式。 1．串励电动机 串励电动机的电流流向是：蓄电池正极→磁场绕组→电刷→换向器→电枢绕组→负电刷→搭铁(蓄电池负极)(图3—13a)。此种方式允许流过磁场绕组的全部电流也流过电枢绕组。 串励电动机开始起动时能发出最大转距。输出转矩随着电动机转速升高而下降。转矩下降是由于反电动势造成的结果。 2．并励电动机 并励电动机的磁场绕组与电枢绕组并联接线(图3—13b)。并励电动机的输出转矩不随转速升高而下降，因为电枢产生的反电动势不会削弱磁场绕组的场强。由于并励电动机不能产生高转矩，故不用它作为起动机。但刮水器电动机、电动升降门窗电动机、电动调整座椅电动机

等，用的都是并励电动机。 3。复励电动机 复励电动扰的一些磁场绕组与电枢绕组串联联接，而另一些磁场绕组与蓄电池和电枢绕组并联联接(图3—13c)。此种配置，使复励电动机能发挥好的起动转矩和恒定的运行转速。分路的磁场绕组用来限制起动机的转速。 二、串励式直流电动机的特性 串励式直流电动机的转矩M、转速n和功率P随电流变化的规律，称为直流串励式电动机的特性。图3-14为直流串励直流电动机的特性曲线，其中曲线M、n和P分别代表转矩特性、转速特性和功率特性。

1．转矩特性 在起动机起动发动机的瞬间，因发动机的阻力矩很大，起动机处于完全制动状态。此时电枢转速为零，反电动势为零，电枢电流达到最大值，转矩也相应地达到最大值。转矩与电枢电流的平方成正比，所以制动电流所产生的转矩很大，足以克服发动机的阻力矩，使发动机起动变得很容易。这就是汽车起动机采用串励式电动机的主要原因之一。

汽车零部件物流市场分析doc资料

汽车零部件物流市场分析 一、国内汽车产业的快速发展带动了国民经济发展，有效推动了汽车物流行业的增长 中国汽车工业经过几十年的发展，已经成为国民经济重要的支柱产业，汽车工业在拉动经济增长、增加就业、增加财税收入等方面发挥着重要作用。 2012年，我国汽车产销双超1900万辆，再度登上全球新车销量第一宝座，每年近2000万辆的市场增量使得汽车产业规模逐年增大。更加利好的是，工信部公布的《2012年度党政机关公务用车选用车型目录(征求意见稿)》，在包括400多款候选车型的目录中，中国的自主汽车品牌产品占到绝大多数。释放政府意愿、引导社会价值取向，对于汽车产业来讲，这是一个值得关注的大事件。相信必将推动国产汽车企业的发展，改变当前中国汽车格局，同时这也是汽车物流业的机遇。通常汽车行业数据提取以轿车、轻型客车、中型客车、大型客户、微型货车、中型货车、重型货车为依据。 二、长三角区域汽车工业发展 长三角区域为我国规模最大、国际竞争力最强的经济中心和利用全球化资源，辐射长江流域，布局全国增长的动力引擎。在《长三角区域发展规划2010-2010》中，规划描述到：“积极推进上海、南京及浙江的轿车产业发展，形成区域性轿车生产与研发基地，加快形成以扬州为重点的国内主要客车生产基地，同时围绕汽车工业大力发展汽车零部件生产，形成零部件产业集群”。当前，长三角汽车企业数量超过全国汽车企业总数的三分之一，以上海为龙头的汽车产业，其零部件90%来自于江苏、浙江两地。 ?中国汽车行业50强（华东区域含安徽）

?世界知名汽车零部件生产厂商在华动态

三、汽车零部件行业状态物流模式简述 中国2012年汽车零部件产值达20877亿，过去五年保持了年均22%的增长速度，受汽车整车销量增长放缓的影响，未来5年将保持11%的增长速度，具有较高的吸引力。同时，外资主要汽车零部件企业基本都已经完成在中国的―生产本地化；中国汽车零部件销售主要供给国内整车企业。 当前，中国国内的汽车零部件的生产主要集中在长三角（51%）和珠三角（19%），此外在山东、京津、东北、成渝、湖北也有分布；预计未来成渝地区将崛起为第三个重要的汽车零配件生产基地。上海、广州、重庆、长春、北京、沈阳6个城市是我国主要的汽车生产基地，85%的汽车零部件被最终送往这6个城市进行生产 国内一线整车企业（主要指大型合资OEM），都具有系统内部的第三方物流企业。其中日韩系整车企业的排他性最强，很少采用除系统内3PL外的其他企业。美欧系整车企业主要依靠中方合资伙伴系统内的企业，但具有相对的开放性。二线整车企业（主要指国内独立品牌整车企业）基本都没有系统内的3PL，通过竞标或其他方式公开选择第三方物流伙伴。

汽车起动机电磁开关易发故障与防范措施

汽车起动机电磁开关易发故障与防范措施 发表时间：2018-06-25T15:15:30.733Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：邓小山[导读] 摘要：电磁开关是汽车起动机中的关键部件，也是起动机最容易发生故障的部件，因此本文介绍了电磁开关的基本结构和工作原理，分析了汽车起动机电磁开关易发故障与防范措施。 广东井得电机有限公司 514400 摘要：电磁开关是汽车起动机中的关键部件，也是起动机最容易发生故障的部件，因此本文介绍了电磁开关的基本结构和工作原理，分析了汽车起动机电磁开关易发故障与防范措施。 关键词：汽车起动机；电磁开关；故障；防范汽车起动机是起动汽车发动机的重要部件，虽然起动过程十分短暂，但在起动时电机绕组电流密度很高。近年来，出于节能减排的需要，新型汽车大多采用怠速熄火、松开刹车快速起动的启停系统，这要求起动机有更好的性能才足以应对[1]。起动机由直流电机、传动机构、电磁开关组成，因电磁开关粘连、烧毁导致起动机故障的比例达到50%～60%[2,3]。因此，研究汽车起动机易发故障对于保障起动机 工作可靠性具有重要的意义。 1 汽车起动机电磁开关的基本结构与工作原理 1.1 电磁开关基本结构 起动机电磁开关由触点和电磁铁两部分组成。触点部分又由开关盒、动触点（开关触片）、静触点（静接点螺钉）、回复弹簧、触片压簧、推杆等组成；电磁铁部分则由外壳、吸引线圈、维持线圈、动铁芯（阀芯）、静铁芯、顶齿弹簧、阀芯回复弹簧、拉杆等组成。按结构形式，电磁开关有整体式和分离式两种结构。按动、静触点的端面形状，电磁开关分为平顶型结构和锥顶型结构。 1.2 电磁开关工作原理 电磁开关的作用有两个：（1）汽车起动时接通点火开关，使电磁开关的吸引线圈和维持线圈导通，产生的电磁吸力驱动动铁芯向静铁芯方向运动，同时通过拉杆和拨叉使小齿轮与飞轮齿轮相啮合，动、静触点完全吸合后，吸引线圈被短路，维持线圈保持通电状态，直流电机旋转，实现正常起动。（2）起动结束，点火开关断开，维持线圈断电，但电磁感应使流经吸引线圈和维持线圈电流大小相等、方向相反，电磁力相互抵消，在回复弹簧反力作用下，动铁芯与静铁芯分离，小齿轮与飞轮齿轮分离，动、静触点断开，直流电机停转。可见，电磁开关工作过程中存在吸合与释放两个阶段。在动、静触点闭合时，流经触点的电流很大，小型车有数十安，大型车有数百安，当触点材料耐高温性、耐烧蚀性、抗电弧性性较差时就会发生烧蚀、熔焊现象。而在释放阶段，如果电磁吸力与弹簧反力匹配不好，容易出现触点粘连问题，使主电路不断电，会导致起动机损坏，甚至烧毁蓄电池。 2 汽车起动机电磁开关易发故障与防范措施 2.1 电磁开关触点烧蚀 电磁开关触点烧蚀主要是因局部过热引起，而产生局部过热有以下两个主要原因：（1）动、静触点接合时间过长，触点之间持续流过大电流而产生过热（温度高）。而造成动、静触点接合时间过长的原因有两点，一是动触点回复弹簧反力偏弱，以致反力不足以使动触点回位；二是吸引线圈和维持线圈匹配不好，吸引线圈有效匝数偏小，以致断电后电磁力不能互相抵消，电磁力超过了弹簧反力，使得动、静触点难以分离。（2）动、静触点频繁接合和分离，在触点之间产生电弧火花大，而电弧高温足以造成局部烧熔。动、静触点接合或分离过程中容易产生电弧的原因是动、静触点接合或分离瞬间有震颤或弹跳现象。震颤或弹跳造成动、静触点反复接合和断开，电弧不断被点燃、熄灭，引起动、静触点局部过热。震颤或弹跳现象与电磁开关吸引线圈与维持线圈的电磁吸力及回复弹簧反力之间的匹配有关。如果电磁开关压缩行程过大，而吸引线圈与维持线圈产生的电磁吸力又偏小时，就会在弹簧反力作用下发生震颤或弹跳。而线圈电磁吸力不变，弹簧反力越大越容易发生震颤或弹跳。当然也与触点材质有关，不耐蚀材料比耐蚀材料更易发生触点烧蚀。 防范电磁开关触点烧蚀的措施如下：（1）合理选择动、静触点材料。应选择耐高温、耐冲击、耐磨性和耐电腐蚀性俱佳的材料，例如CuCr30、CuTe、CuW等合金材料。（2）优化电磁开关结构设计和装配工艺。使电磁开关压缩行程最佳，确保吸引线圈、维持线圈的电磁吸力与回复弹簧反力匹配良好，可减少触点间震颤或弹跳次数。例如保持电源电压稳定，电压偏低会造成电磁力增长慢，以致动、静触点接合不可靠；线圈电阻适当，电阻过大将使触点接合不可靠，电阻过小易造成线圈发热；线圈匝数适当，匝数过多吸合响应时间变慢，接合时间变长；合理选择回复弹簧反力，增大反力可抑制触点粘连，但同时也增大线圈匝数和线径，相应地电磁开关体积和重量也会增加。（3）在触点处设置凹槽，使电弧在凹槽内释放，可减轻触点烧蚀。（4）减小动、静触点表面粗糙度，不能有裂纹。装配前仔细擦拭，避免脏污。 2.2 电磁开关触点粘连 粘连与烧蚀的区别是动、静触点接合后不会自动分离，造成主电路持续供电。如果说烧蚀降低电磁开关触点寿命的话，粘连会使起动机和蓄电池损坏。触点粘连的原因与触点形状、结构、材料、回复弹簧反力、通电时间均有关系。静触点的型式有平面型、条纹型、条纹球面型等类型。平面型开始时，动、静触点以平面对平面接触，但当两平面烧蚀后就变成了点与点的接触，使接触点电流密度大增，引起更严重的烧蚀，以致严重到动、静触点粘连起来，所以这种型式不利于克服触点粘连。条纹型有利于灭弧，条纹球面型起初接触面积较小，随着烧蚀磨损接触面积增大，有利于减缓烧蚀或灭弧，显然后面两种优于平面型。材质方面，粘连与烧蚀情况类似，不宜采用纯铜，因为纯铜内含0.1%的杂质就会发生粘连。回复弹簧反力同样影响粘连程度，如果设计不当，反力不足或在压缩终点失效，就容易发生触点粘连现象。通常，起动机采用短时工作制，工作时间为2～5s，然后间隔5～10s再第二次工作，如果间隔时间过短，触点间烧蚀就会很严重，进而造成粘连。 防范触点粘连的措施包括：（1）合理选择静触点型式，应淘汰平面型，宜选择条纹型和条纹球面型。为了平衡效果和成本，可在钢制螺栓头部镶嵌铜合金板，再在板上压制条纹。（2）静触点宜采用铜钨合金等材料，以提高耐粘连性。（3）合理设计动触点回复弹簧，严格计算工作点弹力。弹簧形状宜选择鼓型，不宜选圆柱形。（4）考虑通电方式时，保证足够的间隔时间。（5）在吸引线圈回路串联晶体二极管，使其处于正向导通、反向截止状态，这样可避免吸引线圈和维持线圈因各种因素电磁力不能相互抵消。当点火开关断开后，二极管可以让吸引线圈和维持线圈中的电流为零，这样动铁芯复位无需克服剩余磁场中的电磁力。 2.3 电磁开关其他故障

微型直流电机在汽车上的应用

微型直流电机在汽车上的应用 编者摘要：电机的作用是把电能转换成机械能，带动设备运转。在轿车上，除启动发动机的起动机外，其余分布在车上各个地方的电机都是微型直流电机。 在过去，汽车微型电动机仅作为雨刮器、档风玻璃洗涤器、电动油泵、自动天线等部件总成的动力源，数量比较少。而现在的轿车着力追求乘用舒适性和自动操纵性，微型电机已成为现代轿车不可缺少的部件。有些轿车安装了20个以上微型直流电机，可活动的设备无论是做园周运动，或做横向摆动，或做直线移动，一般都有微型电动机做动力源。例如电动座椅坐垫的位置移动、靠背和头枕角度的变化、后视镜的摆动、照明大灯的洗涤、玻璃窗的开启关闭、电动车门锁的操纵、水箱冷却风扇的转动等等。 汽车微型直流电机，顾名思义就是小型化的直流电机，功率一般在100瓦以下。由于汽车运行的特殊要求和环境的严酷性，使用者对汽车微型电机的要求是苛刻的。对于电动机来讲，电机质量的高低除了设计构造和加工工艺外，关键在于机芯的磁性材料。目前轿车上使用的新型电动机采用了一种含稀有元素的永磁材料，其主要成份有铁、硼、钕等，它的神奇之处在于强磁性，不论加工成什么形状，磁性都比普通的铁磁材料强2～10倍，这意味着用这种永磁材料做成的电动机，功率大，体积小，重量轻，效率高，在车上大量使用这种微型电机，整车重量会相对减少，等于提高了承载能力。 通用汽车公司前总裁罗杰.史密斯曾经说过，现在汽车工业一天也离不开电磁材料，对于使用磁性材料的工业来说，电磁材料的重要性就象半导体材料对于电子工业一样，在这领域的每一项重大突破都有可能改变我们的生活。 汽车微型直流电机的职责是带动设备运动，因此一般要附带一套变换机构，做减速和变向作用。例如雨刮器电机伺服机构就是采用蜗轮蜗杆传动形式，将电轴转动减速和变向；中控门锁的电动机采用齿轮齿条传动形式，起到减速并将旋转改变为直线移动。这些形式是比较常用的变换机构。 现代轿车微型直流电机使用范围越来越大，在一些轿车ABS系统、电控悬挂系统、电控助力方向机和电子油门都要使用到微型直流电机，随着汽车电子化发展，微型电机也愈加重要。 本篇新闻来自网络，由本站编辑精心加工所得，转载请保留出处，更多精彩内容尽在：https://www.wendangku.net/doc/9b13495528.html,/

2018年最新汽车零部件市场现状和发展趋势分析

汽车零部件市场现状和发展趋势分析

摘要： ● 汽车零部件作为整车制造的重要环节，产值规模与整车相当。本文详细介绍了我国汽车零部件行业的现状、存在的问题和发展机遇，并对主要细分零部件的竞争格局和国内汽车零部件产业集群情况做出梳理。 ● 我国汽车零部件行业产值规模超过3万亿，尽管如此，零整产值比仍然远低于汽车产业链成熟国家，未来仍有提升空间。中国汽车零部件企业数量众多，小而散。德、日、美零部件企业通过独资和合资企业在中国市场占据主导地位。中资企业整体以中低附加值产品为主，但近年来，中资企业在核心产品上开始逐步突破。 ● 自主品牌的崛起以及海外并购承接产业转移为我国零部件企业发 展提供了机遇。2016年，我国乘用车市场自主品牌占有率创下新高，自主品牌建立自身零部件体系的诉求必将伴随着一批自主核心零部件企业的崛起。另外，出于成本考虑，外资零部件企业出售旗下业务，也为国内零部件企业提供了承接全球产业转移的良机。 ● 细分零部件来看，传统汽车零部件中，国内企业在变速箱、发动机

上有所突破，但在汽车电子等领域仍然大大落后于外资企业。新能源汽车相关的动力电池、电机、电控则由于政策保护形成相对封闭市场，国内企业有一定优势。对于投资者而言，判断是否进入主流主机厂的核心供应链是鉴别零部件企业的主要手段。 ● 中国零部件产业以整车厂为核心形成六大产业集群：东北产业集群、京津冀产业集群、长三角产业集群、中部（湖北、安徽、湖南）产业集群、西南（重庆、四川）产业集群和珠三角产业集群，六大产业集群占到全国零部件产业主营业务收入超过80%。 ● 展望：目前汽车零部件市场并购活跃，预计该趋势将持续，行业集中度有望提高。同时，“电动化、智能化、网联化、轻量化”加速，为国内零部件企业弯道超车提供机遇。建议对传统零部件企业可择优（以进入主机厂供应体系为参考）推行信贷业务，对有外延并购需求的企业和新兴零部件企业可关注并购基金、直投业务。 关键字：零部件、自主共振、全球配套、产业集群