專利名稱：能夠調(diào)整定子跨線的起動機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種起動機，尤其是涉及一種通過調(diào)整起動機定子總成的跨線改變起動機輸出特性的起動機。
背景技術(shù)：
由于不同的發(fā)動機所需匹配的起動機輸出特性是不同的，通常較高排量、較高壓縮比的發(fā)動機需要較高輸出功率和較高輸出扭矩的起動機。反之，在一些應用環(huán)境下，需要功率和扭矩相對低一些的起動機，尤其是對于強制嚙合的起動機，它與發(fā)動機的匹配性要求更高，若匹配性不好，則很容易出現(xiàn)銑齒或齒圈磨損的故障。而為了調(diào)整起動機的性能，起動機行業(yè)常用的方法是通過改變定子線圈的電磁參 數(shù)、電樞的參數(shù)等來達到目的，而這些方法通常需要重新設計許多相關的零部件，甚至是更改起動機的定子直徑和總長度。在CN 2066902U的專利中還提到在起動機上增加減速裝置，通過調(diào)整減速比來改變起動機的輸出特性。若采用這些方式，則不僅延長了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品的開發(fā)成本、產(chǎn)品的制造成本和產(chǎn)品的管理成本，還影響了產(chǎn)品空間的適應性，降低了產(chǎn)品的市場競爭力。此外，對于起動機而言，最為常見的故障為發(fā)熱的零部件出現(xiàn)絕緣失效，甚至燒毀的故障。發(fā)熱的零部件主要包括定子總成、電樞總成、電磁開關等。而當前一方面，很多知名的發(fā)動機廠家都對起動機的售后故障率有明確的要求，產(chǎn)品的質(zhì)量好壞決定著產(chǎn)品進入市場門檻的高低；另一方面，起動機生產(chǎn)廠家百花齊放，各廠家都希望自己能夠統(tǒng)領市場，而統(tǒng)領市場的前提則需要在最短的時間內(nèi)推出滿足客戶需求的產(chǎn)品，同時要求產(chǎn)品的成本要盡可能的低。因此，我們需要找到一種最經(jīng)濟、最迅速的設計方法，來擴大同一產(chǎn)品開發(fā)平臺的適用范圍，節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期、成本及產(chǎn)品管理成本；同時降低起動機的故障率和起動機的維修成本，以提升產(chǎn)品的客戶滿意度，提高產(chǎn)品的市場競爭力。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種通過調(diào)整起動機定子總成的跨線改變起動機的輸出特性及過熱保護的起動機，進而提供一系列具備不同定子跨線的起動機，該類起動機可以滿足各種不同的外部應用環(huán)境，且起動機的定子跨線具有最大的熱功率及電流密度，它可以先于起動機易熱零部件燒毀前熔斷，以保護起動機的定子線圈、電樞、電磁開關等。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種能夠調(diào)整定子跨線的起動機，包括電磁開關、定子總成、電樞總成、電刷底板總成，其中，所述定子總成又包括機殼、磁極、定子線圈、定子引線及連接各線圈的定子跨線，其特征在于，通過調(diào)整所述定子跨線的電阻值得到起動機不同的輸出特性，所述定子跨線的材料電阻率或電流密度大于定子線圈及定子引線的材料電阻率或電流密度。[0010]上述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其中所述定子線圈為四個，所述定子跨線為兩組四個，第一線圈、第二線圈分別通過第一組兩個定子跨線并聯(lián)于所述定子引線，第二組兩個定子跨線分別串聯(lián)第一線圈與第三線圈和第二線圈與第四線圈，兩并聯(lián)回路中的電阻值相等。上述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其中所述調(diào)整定子跨線的電阻值包括調(diào)整所述定子跨線的材料種類、調(diào)整所述定子跨線的截面積和長度。上述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其中每組所述定子跨線的材料相同，第一組定子跨線與第二組定子跨線的截面積和長度為相同或不相同。上述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其中每組所述定子跨線的材料相同，第一組中的一個定子跨線與第二組中的一個定子跨線的截面積和長度相同，第一組中的另一個定子跨線與第二組中的另一個定子跨線的截面積和長度相同。上述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其中每組所述定子跨線的材料為不同，每組所述定子跨線的截面積和長度也不相同。上述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其中所述定子跨線的材料為康銅、鐵、鉛銻合金或鎳鉻合金等導電材料。本實用新型的技術(shù)效果在于一方面在不同的應用環(huán)境下，只需調(diào)整定子跨線的材料、截面、長度來改變起動機的內(nèi)阻，對于同一起動機，定子跨線的材料、截面及各小分支的長度可以不等，但需保證定子總成的每一個并聯(lián)支路中的電阻值是相等的，即跨線應在每一電支路中對稱分布。這樣就可以用最簡單、最經(jīng)濟的方式設計出滿足客戶不同需求的一系列起動機；另一方面由于定子跨線具有最大的熱功率及電流密度，它可以在起動機其余零部件燒毀前熔斷，且跨線的熔斷點為預先設定的可靠位置，這樣可以避免起動機的電磁開關、電樞、定子總成的異常燒毀，以降低起動機的售后故障率，而對于熔斷的定子跨線，可以采用簡單的工藝加以修改使其恢復正常工作，這樣降低了產(chǎn)品的維修費用。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。

圖I為本實用新型起動機總成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型起動機電回路意圖；圖3為本實用新型起動機中定子總成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為起動機內(nèi)阻和起動機功率之間關系的試驗結(jié)果圖。其中，附圖標記I電磁開關11開關動觸盤1230 端子1330b 端子2定子總成22a、22b第一組定子跨線22c、22d第二組定子跨線[0030]23a、23b、23c、23d 定子線圈3電樞總成31換向器32電樞線4電刷底板總成 41a,41b 正極電刷42a、42b 負極電刷
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述如圖I所示的具體實施例,本實用新型揭示的起動機主要包括電磁開關I,定子總成2，電樞總成3，電刷底板總成4等。起動機的輸出特性除了跟外接電源有關外，還與起動機的定子總成2，電樞總成3及電刷底板總成4等有著密切的聯(lián)系。當電磁開關I被通電后，動鐵芯14在電磁力的作用下向靜鐵芯15移動，從而使動觸盤11與靜觸點30端子和30b端子同時接觸，即電磁開關的觸點閉合，電流經(jīng)電磁開關I閉合的觸點及定子引線21流入定子總成2的線圈及正極電刷，定子線圈獲電后產(chǎn)生磁場，正極電刷的電流再經(jīng)換向器31流入電樞總成3，電樞線32獲電后，在定子線圈所產(chǎn)生的磁場中發(fā)生旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的扭矩經(jīng)起動機的傳動及減速系統(tǒng)輸出。請參閱圖2為起動機內(nèi)部的電回路示意圖。當電磁開關總成I的觸點閉合后，夕卜部電流經(jīng)定子引線21，分別流入定子總成的第一組定子跨線22a和22b，然后達到定子總成的第一線圈23a和第二線圈23c，再經(jīng)過第二組定子跨線22c和22d到達定子的第三線圈23b和第四線圈23d，再經(jīng)正極電刷到達電樞總成3，最后經(jīng)負極電刷42a和42b接地，形成回路。從圖2可以看出，定子總成的阻值包括定子引線21、定子跨線22a、22b、22c，22d、定子線圈23a、23b、23c、23d、正極電刷41a和41b組成。從理論上來講，調(diào)整上述起動機電回路中任意環(huán)節(jié)的阻值都可以改變起動機的內(nèi)阻，但是改變的難易程度及對起動機造成的影響是不一樣，本實用新型提出了一種通過改變定子跨線而達到改變起動機內(nèi)阻，調(diào)整起動機輸出特性及保護起動機易燒毀零部件的方法。請參閱圖3為本實用新型中一實施例的定子總成的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，四個線圈23a、23b、23c、23d的連接方式為兩并兩串，定子跨線22a和22b經(jīng)焊接后，其一端均與定子引線21電連接，另一端分別與定子線圈23a和23b電連接，跨線22c的兩端分別與定子線圈23a、23d的一端電連接，跨線22d的兩端分別與定子線圈的23b、23c的一端電連接，本實施例中選擇第二組定子跨線22c和22d為可改變截面以及相應的長度，即是在產(chǎn)品制造過程中，根據(jù)功率的不同需要，按照預先的設計，更換為不同材料、不同截面和長度的跨線。跨線的材料為康銅還可以為鐵、鉛銻合金或鎳鉻合金等電阻率大的材料。本實用新型其它實施方式，在保持定子總成兩個并聯(lián)回路中的電阻相等的前提下，也可以選擇第一組定子跨線22a和22b這兩段通過改變截面進行調(diào)整，此外，本實用新型可以對任意兩個定子跨線進行調(diào)整，例如，可以選擇第一組定子跨線22a和22b為相同的截面積和長度，第二組定子跨線22c和22d為相同的截面積和長度；還可以選擇，第一組定子跨線22a和第二組定子跨線22c為相同的截面積和長度，第一組定子跨線22b和第二組定子跨線22d為相同的截面積和長度；或者第一組定子跨線22b和第二組定子跨線22c為相同的截面積和長度，第一組定子跨線22a和第二組定子跨線22d為相同的截面積和長度等多種選擇，再或者，定子跨線22a、22b、22c，22d的截面積和長度還可以均不相同，但只要確保定子總成兩個并聯(lián)回路中的電阻相等即可。進一步，具體描述本實用新型根據(jù)定子跨線的電阻值、電阻率確定各跨線分支的截面和長度的方法。首先參閱圖4為研究起動機內(nèi)阻與功率之間關系而進行的一系列試驗得到的試驗數(shù)據(jù)。本實用新型通過試驗的方法對起動機的關鍵輸出特性功率與定子阻值的關系進行了研究，依據(jù)這種手段，可以定量的確定所需的起動機內(nèi)阻值。依據(jù)此試驗數(shù)據(jù)和本實用新型通過調(diào)整定子跨線，而改變定子總成的阻值和起動機的內(nèi)阻，從而成功改變了起動機輸出特性的技術(shù)手段，就可以得到一系列的滿足不同需求的起動機。 確定定子跨線應該考慮其熱功率，使定子跨線在起動機長時間通電或者異常大電流通過時可以先于起動機的其它零部件熔斷。從上面的數(shù)據(jù)可知要獲得3kw的功率，對于此開發(fā)平臺的起動機，其電機阻值應為24. 77m Ω，那么如果現(xiàn)在有一款起動機其功率為某特定值P，希望將其功率調(diào)整為目標值3Kw，只要測試其阻值R，算出其阻值與目標阻值24. 77的差值AR，其跨線的設計過程如下首先選定一個特定材料的跨線，如康銅，其電阻率P為可查詢的常數(shù)，然后確定跨線的長度L，它受限于定子機殼的內(nèi)徑Φ，定子機殼的內(nèi)徑Φ為一確定的設計值，那么跨線長度的最大值為Lmax=Ji Φ/4，而跨線的截面積S則要綜合考慮起動機內(nèi)部的散熱零部件的熱功率或者電流密度，主要考慮的散熱零部件包括定子線圈、電樞線及電刷，而熱功率和電流密度在起動機工作過程中是不斷變化的，那么可以選定起動機工作過程中的某一特殊工況如制動狀態(tài)來計算。其中散熱件的熱功率為Pi=I2*Ri，電流密度Ai=I/Si，I為制動電流、Ri為散熱件的電阻，Si為散熱件的截面積，這些均為已知的設計值，根據(jù)設計要求跨線的電流密度A < Ai，功率P < Pi，這樣就得到了跨線的最大截面積Smax，最后由公式AR=PL/S，其中AR已知，P為常數(shù)，L為跨線的長度，S為跨線的截面積，只要選擇L< Lmax, S < Smax即可,這樣就確定了跨線的相關參數(shù)。上述的本實用新型能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其調(diào)整起動機輸出特性的方法，包括步驟第一，根據(jù)需要匹配的目標發(fā)動機，確定出起動機所需具備的功率；第二，根據(jù)起動機回路中除定子跨線之外的發(fā)熱零部件的熱功率或電流密度，計算定子跨線的所需電阻值；第三，根據(jù)定子總成內(nèi)部的空間及所需電阻值來選擇跨線的截面和長度以及材料，其中，保持兩并聯(lián)回路中的電阻值相等；第四，選擇定子跨線的材料電阻率或電流密度大于定子線圈及定子引線的材料電阻率或電流密度。同樣的，依據(jù)上述本實用新型的具體實施例，每組所述定子跨線的材料可選擇為相同或不相同，每組定子跨線的截面積和長度可選擇為相同或不相同。綜上可知，本實用新型一方面在不同的應用環(huán)境下，只需調(diào)整定子跨線的材料、截面、長度來改變起動機的內(nèi)阻，對于同一起動機，定子跨線的材料、截面及各小分支的長度可以不等，但需保證定子總成的每一個并聯(lián)支路中的電阻值是相等的，即跨線應在每一電支路中對稱分布。這樣就可以用最簡單、最經(jīng)濟的方式設計出滿足客戶不同需求的一系列起動機；另一方面由于定子跨線具有最大的熱功率及電流密度，它可以在起動機其余零部 件燒毀前熔斷，且跨線的熔斷點為預先設定的可靠位置，這樣可以避免起動機的電磁開關、電樞、定子總成的異常燒毀，以降低起動機的售后故障率，而對于熔斷的定子跨線，可以采用簡單的工藝加以修改使其恢復正常工作，這樣降低了產(chǎn)品的維修費用。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術(shù)人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種能夠調(diào)整定子跨線的起動機，包括電磁開關、定子總成、電樞總成、電刷底板總成，其中，所述定子總成又包括機殼、磁極、定子線圈、定子引線及連接各線圈的定子跨線，其特征在于，通過調(diào)整所述定子跨線的電阻值得到起動機不同的輸出特性，所述定子跨線的材料電阻率或電流密度大于定子線圈及定子引線的材料電阻率或電流密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其特征在于，所述定子線圈為四個，所述定子跨線為兩組四個，第一線圈、第二線圈分別通過第一組兩個定子跨線并聯(lián)于所述定子引線，第二組兩個定子跨線分別串聯(lián)第一線圈與第三線圈和第二線圈與第四線圏，兩并聯(lián)回路中的電阻值相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其特征在于，所述調(diào)整定子跨線的電阻值包括調(diào)整所述定子跨線的材料種類、調(diào)整所述定子跨線的截面積和長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其特征在于，每組所述定子跨線的材料相同，第一組定子跨線與第二組定子跨線的截面積和長度為相同或不相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其特征在干，每組所述定子跨線的材料相同，第一組中的一個定子跨線與第二組中的一個定子跨線的截面積和長度相同，第一組中的另ー個定子跨線與第二組中的另ー個定子跨線的截面積和長度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其特征在干，每組所述定子跨線的材料為不同，每組所述定子跨線的截面積和長度也不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的能夠調(diào)整定子跨線的起動機，其特征在于，所述定子跨線的材料為康銅、鐵、鉛銻合金或鎳鉻合金。
專利摘要本實用新型公開一種能夠調(diào)整定子跨線的起動機，能夠調(diào)整定子跨線的起動機包括電磁開關、定子總成、電樞總成、電刷底板總成，其中，所述定子總成又包括機殼、磁極、定子線圈、定子引線及連接各線圈的定子跨線，通過調(diào)整所述定子跨線的電阻值得到起動機不同的輸出特性，所述定子跨線的材料電阻率或電流密度大于定子線圈及定子引線的材料電阻率或電流密度。從而提供一系列具備不同定子跨線的起動機，該類起動機可以滿足各種不同的外部應用環(huán)境，并可先于起動機易熱零部件燒毀前熔斷，以保護起動機的定子線圈、電樞、電磁開關等。
文檔編號H02K3/28GK202772690SQ20122048825
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者胡立斌, 楊光菊 申請人:北京佩特來電器有限公司