起动机工作原理，磁场抵消导致停止工作

1.直流电动机的工作原理

直流电动机的基本工作原理是通电的导体在磁场中会受电磁力作用，电磁力的方向遵循左手定则。

如图3-14所示，两片换向片分别与环状线圈的两端连接，电刷一端与两换向器片相接触，另一端分别接蓄电池的正极和负极。在环状线圈中电流的方向交替变化，用左手定则判断可知，环状线圈在电磁力矩作用下按顺时针方向连续转动。这样在电源连续对电动机供电时，其线圈就不停地按同一方向转动。

图3-14　直流电动机的原理

为了增大输出力矩并使运转均匀，实际的电动机中电枢采用多匝线圈，随线圈匝数的增多，换向片的数量也要增多。

2.启动系统的工作过程

启动系统的工作电路如图3-15所示。电磁开关主要由吸引线圈9、保持线圈10、活动铁芯、接触盘8等组成。其中吸引线圈9与电动机串联，保持线圈10与电动机并联，直接搭铁。活动铁芯一端通过接触盘8控制主电路的导通；另一端通过拨叉13控制驱动齿轮15的啮合。在起动机电磁开关上一般有三个接线柱（个别的也有四个接线柱）：磁场接线柱5（又称主接线柱，C）、蓄电池接线柱6（又称主接线柱，30）和点火开关接线柱7（又称启动接线柱，50）。

图3-15　电磁开关的电路连接关系

1—直流电动机；2—励磁绕组（磁场线圈）；3—蓄电池；4—点火开关；5—磁场接线柱（又称主接线柱，C）；6—蓄电池接线柱（又称主接线柱，30）；7—点火开关接线柱（又称启动接线柱，50）；8—接触盘；9—吸引线圈；10—保持线圈；11—活动铁芯；12—调节螺钉；13—拨叉；14—单向离合器；15—驱动齿轮；16—飞轮(www.xing528.com)

①启动时，将点火开关打到ST挡，电磁开关通电，其电路如下：

此时，吸引线圈9与保持线圈10的电流绕向相同，磁场方向相同，活动铁芯11在两个线圈磁场力的共同作用下克服回位弹簧的作用向左移动，通过拨叉13使驱动齿轮15与发动机飞轮16啮合。

当驱动齿轮15与飞轮16啮合后，接触盘8将蓄电池接线柱6磁场接线柱5内侧触头接通，于是起动机的主电路接通（电流为200～600A），电路如下：

蓄电池正极→蓄电池接线柱6→接触盘8→磁场接线柱5→励磁绕组→电刷→电枢绕组→电刷→搭铁。

这时直流电动机产生电磁转矩，通过单向离合器带动曲轴旋转，启动发动机。

②发动机启动后，单向离合器打滑。

③松开点火开关4，点火开关4从ST挡回到ON挡，这时从点火开关4到点火开关接线柱7之间已没有电流，吸引线圈9与保持线圈10的电路变为：

蓄电池正极→蓄电池接线柱6→接触盘8→磁场接线柱5→吸引线圈9→保持线圈10→搭铁。

此时，由于吸引线圈9与保持线圈10的电流绕向相反，磁场方向相反，磁吸力相互抵消，因此，活动铁芯11在回位弹簧的作用下，迅速右移，使主电路断开，驱动齿轮15与飞轮16脱离啮合，起动机停止工作。

在接触盘8接通主电路之前，由于电流经吸引线圈9到励磁绕组与电枢绕组，所以电枢产生了一个较小的电磁转矩，使驱动齿轮15在缓慢旋转状态下与飞轮16平稳啮合。主电路接通后，吸引线圈9被短路，活动铁芯11的位置由保持线圈产生的磁吸力来保持。