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雨刮電機高低速原理

現(xiàn)在的雨刮電機絕大部分是三刷式的(三個電刷),排列方式如圖:

三個電刷安裝一定角度排列 。主碳刷與電源相連,對應(180度)的就是低速碳刷,與相差(120度左右)的是高速電刷 。
為什么有一定角度都就實現(xiàn)了高低速運轉呢?
先分析一下下面的圖 。

首先先給線圈供電,電流方向如圖所示,電機開始運轉(電磁原理,這里不詳細討論),與此同時旋轉中,線圈會產生反電動勢,隨著轉速提高反電動勢也在提高,當電樞電流產生的電磁力矩與運轉阻力矩平衡時,電樞的轉速不再上升而趨于穩(wěn)定 。為了方便理解電機轉子線圈,把線圈假設成直線圈 。

上圖現(xiàn)在處于低速檔位,圖上的n、s代表永磁體的兩個極,紅色箭頭代表供電電流方向,藍色箭頭代表反電動勢方向 。
a.直流電動機旋轉時,在電樞繞組內同時還產生反電動勢,其方向與電樞電流的方向相反
b. 當電樞通電后轉速逐漸上升時,其繞組內同時產生一個反電動勢,方向與電樞電流方向相反
c. 電樞轉速上升時,反電動勢也相應上升,當電樞電流產生的電磁力矩與運轉阻力矩平衡時,電樞的轉速不再上升而趨于穩(wěn)定 。
詳細的解釋:

d.由于運轉阻力矩一定時,電樞穩(wěn)定運轉所需要的電樞電流一定,對應的電樞繞組反向電動勢的高低就一定 。
e.電樞繞組反向電動勢與轉速和正、負電刷之間串聯(lián)的電樞線圈個數(shù)的乘積成正比 。
當開關打到低速檔時 。如下圖 。

從上圖可以看出,繞組1、2、3、4、8在同一之路中,其中繞組8與繞組1、2、3、4的反向電動勢方向相反,相互抵消后,每條支路變?yōu)?個繞組 。由于電機內部的磁場方向和電樞的旋轉方向沒有什么變化,所有各繞組內反電動勢的方向與低速時相同,但外加電壓只需平衡3個繞組所產生的反電動勢,因此電機轉速增高 。
單從上面一個方向考慮是不完善的 。這是個并聯(lián)電路,電源作用在偏置電刷端子時,一個支路電阻增大,另一支路電阻減小,電阻小的電流會增大,也是其中的一方面原因 。結論是沒有問題的:相對位置的是低速,不相對的是高速 。東西已經出來了,對他進行特性分析也是一門學問,能力有限只能理解到這里了 。
大家思考:
1、 為什么攬勝l322雨刮電路還在里面并聯(lián)二極管,其主要作用是什么?
【雨刮電機高低速原理】
2、為什么低速運轉時,高速有更高的電壓和電流?同樣低速運轉時高速端子會有更高的電壓和電流 。
注意:目前很多車型發(fā)展是模塊控制,控制單元與電機通過4根線相連,低速線、高速線、復位線、搭鐵,低速和高速直接控制繼電器,繼電器再電機供電 。一般繼電器必須是5腳的,否則無法實現(xiàn)電機停止時,電機兩端搭鐵,電機快速放電,電機制動(如下圖),不是這樣的電機不能里面停下,會延續(xù)一點的距離,當出現(xiàn)這個故障的時候,把這個問題考慮進去 。
總結于2014年3月5日

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