[其他]低電流大轉矩起動機

在審

• 申請號: 101985000004116
• 申請日: 1985-05-25
• 公開（公告）號: CN85104116B
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 傅國梁
• 申請（專利權）人: 上海市崇明縣工業技術開發公司;上海市崇明縣城橋汽車配件廠
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 顧天華

一種涉及內燃機起動機的低電流大轉矩的起動機。以往的起動機大都采用電樞軸直接輸出結構。為增大輸出轉矩都用增大起動電流來實現目的，這樣造成起動機體積龐大，電效率下降，起動性能不可靠。本發明的起動機采用了高工作電流密度，同時增加了齒輪減速機構，從而使起動機能在功率曲線上升段工作，具有高的電效率，同時大大縮小了體積，節約了材料。它由電機、減速機構、輸出軸部件、電磁吸鐵開關組成，用于內燃機的起動。

一種涉及內燃機起動機的低電流大轉矩起動機。

已有技術中的起動機，大都采用電樞軸直接輸出結構。此類起動機都用增大起動電流耒達到增大輸出轉矩的目的，這樣就產生了一系列弊病。由于起動電流大，造成蓄電池的超額負荷，蓄電池剛使用不久，電壓稍有降低，就會造成起動機輸出轉矩嚴重下降，起動系統的工作可靠性差;由于起動電流大，也造成了內部導電元件導電面積必須增大，所以造成起動機的體積龐大，浪費材料;由于片面增大起動電流耒增大輸出轉矩，也造成了起動機的電效率下降。現根據圖1所示ST624C型起動機的特性曲線圖進一步耒說明。其中橫座標是起動機電流I，縱座標是輸出功率N，轉矩M，轉速n和電壓U，從特性曲線圖可知，當起動電流為1050安培時，輸出轉矩為7Kg-m，此時起動機輸出功率為7馬力。起動電機的工作點位于功率特性曲線的下降段，所以電效率是很低的。

本發明的目的是改變傳統的起動機為要增大電樞輸出轉矩，片面增加起動電流而不顧功率曲線下降的弊端，而采取使起動機的工作點處于功率曲線的上升段。使用小電流耒得到同大電流一樣大的輸出功率，其原理可以ST614、ST624C型起動電機特性曲線圖耒說明。當起動機輸出功率欲為7馬力時，可以有兩種辦法，一是通入電流為1050安培，起動機工作點位于功率曲線下降段，另一是通入電流為400安培。起動機工作點位于功率曲線的上升段。同樣得到7馬力的輸出功率，起動電流可減少一倍多，說明電效率大大提高了。但是也帶耒新的問題，由特性曲線圖可知，當起動電流為1050安培時，轉速為700轉/分，轉矩為7Kg-m，此時轉速和轉矩正好符合內燃機起動機的要求，而當起動機電流為400安培，轉速為2800轉/分。轉矩僅為1.8Kg-m，此時轉速和轉矩都不能滿足內燃機起動的要求。為解決這問題，本發明再在起動機內增加了齒輪減速機構，將起動機轉速降低，也就提高了輸出轉矩。這樣就達到了用低電流耒達到符合內燃機起動要求的轉速和轉矩的目的。

本發明的再一個要點是大幅度地提高了起動機導電元件的工作電負荷密度，由設計手冊規定的18～30安/mm²提高到60安培/mm²，從而能大量節省銅材和鋼材。這是考慮到起動機工作時間極短的特點，而克服傳統的偏見采用的具有創造性的措施。傳統的設計，采用18-30安培/mm²的許用電流密度對間斷工作的電機已較保守，而起動機的工作時間極短，而且間隙時間很長，即使大幅度提高單位面積的電負荷密度，電機還未過度發熱就停止工作了，所以提高起動機的導電元件的電負荷密度是極為合理的。這樣每只起動機能節約很多銅材和鋼材，而起動機使用非常普遍，例如6135內燃機全國保有量為數十萬臺，總的節約銅材和鋼材就極為可觀了。

本發明的再一個要點是采用了結構合理的，工藝方便的齒輪減速機構和電磁吸鐵開關，而使整個起動機結構緊湊，體積小，功率大，可靠，使用壽命長。

本發明的起動機的優點是明顯的，舉例耒說，把常用的ST614起動機同一只有相同輸出功率的本發明的起動機比較，起動機的自重（包括增添的減速部份在內）減輕重量4.5公斤以上。

起動電流由900～1050安培降低為540～640安培。大大延長了蓄電池工作壽命。起動時間經實測可達15秒至20秒。

蓄電池不低于18v（DC）時能可靠地起動，提高了內燃機的起動系統工作可靠性。

起動機內部導電元件的電負荷密度由設計手冊規定的18～30安培/mm²提高60A/mm²左右，使鋼材大為節省。因起動機使用十分廣泛，總的節約量就十分可觀。

采用了鋼珠或滑塊結構代替了工藝復雜的內花鍵槽以及采用了少切削無切削工藝耒加工不易金切加工的零件，簡化了工藝，降低了成本。