串励式直流电动机是起动机最主要的组成部分,它的工作原理和特性决定了起动机的工作原理和特性。 串励式直流电动机主要由电枢、磁极、换向器、电刷和外壳等部件组成,如图6-3所示。 1.电枢。 电枢是直流电动机的旋转部分,包括电枢轴、换向器、铁心和电枢绕组,如图6-4所示。 为了获得足够的电磁转矩,通过电枢绕组的电流一般为200~600A,因此电枢绕组采用较粗的矩形裸铜线绕成成型绕组。为了防止裸铜线绕组间短路,在铜线与铜线之间、铜线与铁心之间用绝缘性能较好的绝缘纸隔开。 电枢绕组的绕制方式有叠绕法和波绕法两种。叠绕法中绕组的两端线头分别接相邻的两个换向器铜片。此种绕法指在一对正负电刷之间的导线,电流方向一致。波绕法指绕组一端线头接的换向器铜片与另一端线头接的换向器铜片相隔90°或180°。采用此种绕法的电枢转到某一位置时,因为某些绕组两端线头接到同极性电刷上,会造成一些绕组没有电流。但由于波绕法的绕组电阻较低,所以常采用。
换向片和云母片叠压成换向器,电枢绕组每个线圈端头均焊接在换向器片上,通过换向器和电刷将蓄电池的电流引出来,如图6-5所示。
2.磁极。
磁极的作用是产生磁场,是电动机的定子部分。由铁心和磁场绕组组成,铁心用螺钉固定在壳体的内壁上,磁极一般是4个,为增大电磁转矩,大功率起动机采用6个磁极。磁极与磁路如图6-6所示。
励磁绕组也采用较粗的矩形裸铜线绕制而成(电流达200~600A),励磁绕组与电枢绕组常见的连接方式如图6-7所示。由于励磁绕组与电枢绕组串联,故称串励式直流电动机。
励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上,另一端与两个非搭铁电刷相连,当起动开关接通时,起动机的电路为:蓄电池正极→接线柱→励磁绕组→电刷→电枢绕组→搭铁电刷→搭铁蓄电池负极。
3.电刷架与电刷。
电刷和装在电枢轴上的换向器用来连接磁场绕组和电枢绕组的电路,并使电枢轴上的电磁力矩保持固定方向。
电刷架一般为框式结构,如图6-8所示。其中正极刷架与端盖绝缘地固装,负极刷架直接搭铁。电刷置于电刷架中,电刷由铜粉与石墨粉压制而成,呈棕红色。刷架上装有弹性较好的盘形弹簧。电刷的高度一般不应低于标准的2/3,电刷的接触面积不应少于75%,并且要求电刷在电刷架内无卡滞现象,否则需要进行修磨或更换。
