用电设备

一、 启动机概述
起重机的发动机是靠外力启动的。常用的启动方式有人力启动、辅助汽油机启动和电力启动机启动等。人力启动(手摇启动)最简单,但不方便,而且也不安全,在起重机上只作为后备启动方式。辅助汽油机启动不但体积大,成本高,而且启动操作也不方便,故一般较少采用,目前只有个别推土机仍采用这种启动方法。而以直流电动机为动力源的电力启动机启动操作简便,启动迅速可靠,又具有重复启动的能力,因此被现代起重机广泛采用。这里只介绍电力启动机(以下简称启动机)。
二、启动机的组成及分类
启动机一般由三部分组成,如下图所示。

直流串激电动机其作用是产生电磁转矩。
传动机构(或啮合机构)传动机构安装在电动机轴的花键部分上,它由驱动齿轮、单向离合器、拨叉等组成。其作用是在发动机启动时,使启动机驱动齿轮啮入飞轮齿圈,将启动机转矩传递给发动机曲轴;而在发动机启动后,使启动机驱动齿轮自动打滑,并最终与飞轮齿圈脱离啮合。
控制装置控制装置一般安装在启动机的上部,用来控制启动机主电路的通断,并控制传动机构的工作。在有些起重机上,它还用来接入和隔除点火系点火线圈的附加电阻。
启动机尽管种类繁多,但其电动机部分一般没有本质的差别,差异较大的是传动机构和控制装置。因此,启动机多是根据传动机构和控制装置的不同分类的。
三、直流串激式电动机构造
直流串激式电动机主要由电枢、磁极、外壳、前后端盖、电刷等部件组成。
电枢是电动机的转子部分,由电枢铁 芯、电枢绕组、换向器及电枢轴组成,如下图所示。电枢铁芯为冲压成形叠合在一起的硅钢片,其压装在电枢轴上,硅钢片的外圆有槽,以便嵌装电枢绕组。为了通过较大启动电流(一般为200~600A,有的可达1000A),以获得较大的电磁转矩,电枢绕组一般都是用较粗的矩形截面的裸体铜线绕制而成,并且大多采用波绕法。为了防止裸体绕组间短路,在铜线与铁芯之间,铜线与铜线之间用绝缘性能较好的绝缘纸隔开。由于裸体铜线较粗,在高速下因离心力的作用易被甩出,为此在铁芯槽口的两侧用轧纹将铜线挤紧。

换向器的结构如下图1所示,它由一定数量的燕尾形铜片组成,并用轴套和压环组装成一个整体,压装在电枢轴上口各铜片之间以及铜片与轴套、压环之间均用云母或硬塑料片绝缘。电枢绕组各线圈的两端焊接在相应铜片的接线突缘上,换向器与电刷配合将蓄电池电流引入电枢绕组。
磁极用来产生电动机运转所必须的磁场,它由铁芯和磁场绕组组成。磁极的数目一般为4个,有的大功率启动机为6个磁极。

铁芯用低碳钢制成,并用螺钉固定在电动机外壳上,如上图2所示,利用外壳而构成磁路。磁场绕组套装在每个磁极铁芯上,它通常也是用较粗的矩形截面的裸体铜线绕制,臣间用绝缘纸绝缘,外部用玻璃纤维带包扎。磁场绕组的各个线圈串联在一起,然后再与电枢绕组串联。各个线圈的绕向应保证通电后所产生的磁场是相互交错的,即同名磁极相对。
有的启动机不是将磁场绕组的4个线圈互相串联,而是每两个线圈分别串联后再并联(如国产ST614型和QD124型启动机)。磁场绕组的这种接法可以在导线截面积相同的情况下增大启动电流,提高启动转矩。
电刷由铜与石墨粉压制而成,以减小电阻,增加耐磨性及提高机械强度。电刷靠弹簧压紧在换向器的外圆表面。
普通型启动机的电枢转速比较低,电枢一般采用滑动轴承支撑。减速型启动机的电枢转速较高,故多采用滚动轴承。

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