起動機操作詳細
起動電機需要發展高扭矩到使發動機點火,要做到這一點,需要很高的電流。這個簡單的例子說明了起動電流的路徑。一旦勵磁電纜給螺線管通電,來自電池的電流通過閉合的電磁開關,并保留電磁鐵通過一個隔離的電機軛。
通常這種類型的裝配,二個正極電刷放置成180 °分開(水平或垂直方向)直接給電機繞組通電,然后,要形成回路,兩個負極電刷放置成180 °分開,在同一平面。該裝置的好壞很重要,所以很不幸的是不可能把它拆開來研究其構造。
如何設法關閉,保持關閉電磁閥是一個聰明的方法。它采用兩個獨立的線圈,一個推拉式線圈和一個柱式線圈,這兩者都是圍繞著這樣一種方式,他們的磁場推動滑柱柱塞。滑動柱塞嘗試集中在磁場區域,從而關閉了在柱塞末端的接觸。從電方面來說,電磁有兩個主要目標:推動柱塞,并保持它工作只要需要的話。只使用一個線圈是完全有可能做好兩方面工作的,那為什么要有兩個?
在任何電磁鐵中,起動柱塞移動所需的磁場強于保持柱塞工作所需的磁場。如果我們只安一個線圈,那么通過大的電流產生足夠的磁場來移動柱塞將比保持其原地不動會更大。電池主要給電機供電,這將是一個能源,熱能,還有重要的曲軸電流的浪費。一種改進的辦法是有一個強大的電磁場使得柱塞移動,然后使用一個較小的電磁場一旦柱塞到位了(等安匝數的兩線圈同樣可以做到)。
勵磁電纜通過電池同時給兩線圈供電。為了接通兩個線圈的電路,持有線圈通過電磁線圈套管接地,而下拉式線圈通過電機繞組接地。這兩個線圈結合到一起推動柱塞到原地,隨著電磁感應接觸的關閉,我們的下拉線圈做完了工作,現在可以斷開了。可以看出,一旦接觸密切,電池電壓供應不僅對汽車,而且對地面側拉式線圈。由于下拉線圈已經被起動繼電器供電,線圈兩端的電位差降低到幾乎為0伏,因而沒有了電流和電磁場。
手持式線圈的操作在另一方面是更簡單的。有一個永久的接地,從這一刻起給一個曲軸命令,線圈保持滿充直到命令取消。這樣,線圈一直準備保持柱塞無論下拉式線圈什么時候被拉斷,這就是它的工作原理。
從測試點的測量以及曲軸電流的跟蹤來看,我們可以有把握地說,電流間歇地流進起動器,并且那一時刻是可以推導的。因此,我們現在必須使用這個事實建立起一套方案來辯護和反對可能的原因。
主電源供應不足嗎?
有電流讀數就有電壓。由此我們可以推斷出很多。其電壓必須能保證電機250A的電流。還記得,發動機的轉速在曲軸轉動期間較慢。這可能是主電纜破壞了接觸,從而使我們的電流信號丟失,但這種解釋似乎并不合理
電流信號有錯期間和之后對電源管理模塊的電壓檢測表明了一個良好的電池電壓。這消除了之前所有的針對電池管理模塊。誠然,因為我們的測試地點在電源線中間,這離開了電源線從管理模塊到起動電機。電纜連接問題上的電磁沒有被考慮可能是由于電流信號失誤的自然屬性。這個信號的丟失時相當突然的和清晰定義了,信號的丟失同失誤出現的如此迅速是沒有理論依據的。一個決定性因素對應一個后來的電纜連接問題。
也沒有任何明顯的連接跡象。示波器顯示電流波形的范圍已足夠大,只有小的電流峰值會導致非正常運行在被再次取消之前。這個跡象非常不同于一個大電阻導致低電流。
低電池供電立即被排除,因為這會影響電路的總電流,不作為在這個情況下使電流消失的失誤,然后讓它重新出現。
地面路況不佳?
這非常類似于上述情況。電流只能從高電位流向低電位。有兩種可能性在看正常的電流記錄時。一個差的電纜連接在供電或者接地路徑到導致重復的現象是一個不正常的特點。在這種情況下,250A的負載本身就會發現有連接上的問題和是回路供應永久地變低。
沒有提到的是,這個車型的電池分離器安裝在電池的負極和底盤之間。這無疑是一個可能的原因,如果地面路況被懷疑是一個問題。但是,跟蹤顯示可以完全排除這個可能性。勵磁線圈的電勢(通過通道A采集)是參照附近的一個直接擰到機箱框架的螺栓。如果通道仍然測出了好的電位差,那么示波器的接地連接和隔離器肯定是良好的在此期間。
螺線管的問題?
這一點不能排除,因為通過電磁給電機供電,如果不有效地這樣做那么便會出現問題。電流降低的一個可能的解釋是如果電磁場釋放對柱塞的控制,結果斷開了接觸。這可能包括曲軸指令缺乏或者暗示手持線圈的問題,但是我們需要考慮一些事情。如果手持線圈沒有導致柱塞收回,這將導致飛輪上的小齒輪越出網,一個明顯的“彈響”將被聽到。由于我們的過錯是相當頻繁的,“彈響”將變成一個討厭的“嘮叨”。在調查點沒有任何條件是明顯的。在發生故障期間,線索都指向驅動齒輪,這是對一個健康的勵磁電壓線路的支持在之前,之中,其后。
我們知道,電壓是正常的,因為如果斷開勵磁電路,可能導致故障,我們希望看到一個較高的電壓水平比顯示的,但我們不這樣做,表明電力負荷目前仍然在勵磁線路上。在這里任何的懷疑將會進一步調查用一低電流探針。
下拉式線圈本身可以被淘汰這個問題,僅僅是因為起動電機始終響應曲柄命令。
減少出錯?
隨著換向器的旋轉,電刷滑過許多換向器區段當整流時。電刷成對出現,每一極連到電樞的繞組端。這一基本圖例顯示了連接到電源的那一部分。1號線圈產生了磁場,通過電樞在該磁場下旋轉使得電機起動。一個典型的電樞分30段,有15個繞組。電樞不斷旋轉到匹配電刷的極性(更加準確地說,是電刷匹配電樞繞組的極性)。
換向的問題沒有排除。例如,一個壞的電刷將導致和換向器的非有效的接觸壓力,這樣會導致接觸損耗。沒有電刷接觸將不能提供電流。一般大多數起動單元都有兩個正極刷和兩個負極刷,所以故障會影響到兩個電刷任意一方
電機電樞問題?
一個斷開的繞組電路會產生電流信號差,但它也將留下一個非常獨特的模式在捕捉電流軌跡時,肯定比我們的有規律。繞組的短路被排除,這將顯示正極電流峰值,和再一次回到正常。
即使捕捉沒有告訴錯誤是什么,它也就在開始告訴它不是什么。在得出結論之前有些東西在捕捉中需要解釋。
沿勵磁線圈電壓幅值出現下降時,對電機電流的需求增高。這并不令人吃驚;電機充入250A,將不可避免地降低電池電壓。我們的曲柄命令間接地來自同一個電源,所以它是有意義的,這將影響到一個類似情況,在這種情況下回落至10.5V,有趣的是在勵磁線圈充電后,波形峰值立即出現。對勵磁線圈的探測顯示出失效的電機電流、電壓幅值,可在當前電池電壓附近,它被標志為大約12.45V,對當前電流的跟蹤表明0A。
過去這兩個測量結果表明了曲柄的正常工作。我們看到了勵磁線圈產生的電壓峰值呈現比電池電壓更高的確切時刻我們失去了對電流的捕捉,這些肯定是聯系在一起的。此外,目前的跟蹤顯示,目前的類似特點是不再從電池流向發動機艙部件(發電機和起動電機),很簡單地從電池到發動機艙部件間流動。
我們知道這些峰值代表什么,但它們和錯誤有什么聯系呢?
跳出各種理論,只有一個包含錯誤和這些峰值。
在調查開始時有人說,馬達行為就像一臺發電機,馬達向外供應電流,馬達通過在磁場中旋轉向外供應電流。看來,正是這種電磁場導致了波形尖峰。
首先記住這個電磁場在地面底盤和電池正極之間,它是相同的電壓參考范圍,在測量勵磁線圈上。
其次,我們知道,探頭探測到沒有發生任何故障電流流動,這意味著最終問題出電機回路,如果有一個內部的馬達電路斷路,任何電磁場的產生不再被利用,以底盤為基礎,從而在選擇的范圍內努力跟進。事實上,這個范圍不屬于電機結構。我們可以進一步說,由于電流探頭不能探測到低于0A勵磁線圈產生的電磁場,非常小的產生是通過電磁場來補給。在勵磁線圈中看到的尖脈沖是來自其他地方。
應用這些事實的說明會導致一個現實的解釋 : 電磁接觸。
如果連接不好(接通與分斷),整體的主線電流將會立即下降。由于發動機是完好的,(在一個非常短的時間內)它將繼續產生與速度成比例的相反的電動勢。這個電動勢將從推入盤和進入汽車的電動系統中溜走。
上面討論的似乎很戲劇性,很難設想在測試的最初階段沒有顯著的故障呈現出來。但實際上,故障從未持續6ms(0.006)以上,雖然很難用準確的數字表示,有電流的時間暫的百分比比沒有電流的時間暫的百分比要大得多。所以,從長遠考慮,沒有一個示波器,這個故障的識別是幾乎沒有可能。
在這個個案的研究中,可能看起來起動機過于低劣,但是從計算最終故障所在單元的第一次跟蹤的時間來看,花了10分鐘多一點,整個診斷過程也只用到一個示波器來定位故障位置。這個過程中花費了很多學習時間,這個是必須的,這樣才能夠解釋隱藏在記錄波形里信息表達的意義。
以下是一個新起動電機的波形:
通道 A 測量起動機電磁管電流,通道B測量起動機馬達電流
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