雨刮电机高低速原理

03-30

现在的雨刮电机绝大部分是三刷式的（三个电刷），排列方式如图：

三个电刷安装一定角度排列。主碳刷与电源相连，对应（180度）的就是低速碳刷，与相差（120度左右）的是高速电刷。

为什么有一定角度都就实现了高低速运转呢？

先分析一下下面的图。

首先先给线圈供电，电流方向如图所示，电机开始运转（电磁原理，这里不详细讨论），与此同时旋转中，线圈会产生反电动势，随着转速提高反电动势也在提高，当电枢电流产生的电磁力矩与运转阻力矩平衡时，电枢的转速不再上升而趋于稳定。为了方便理解电机转子线圈，把线圈假设成直线圈。

上图现在处于低速档位，图上的N、S代表永磁体的两个极，红色箭头代表供电电流方向，蓝色箭头代表反电动势方向。
a.直流电动机旋转时，在电枢绕组内同时还产生反电动势，其方向与电枢电流的方向相反
b. 当电枢通电后转速逐渐上升时，其绕组内同时产生一个反电动势，方向与电枢电流方向相反
c. 电枢转速上升时，反电动势也相应上升，当电枢电流产生的电磁力矩与运转阻力矩平衡时，电枢的转速不再上升而趋于稳定。
详细的解释：

d.由于运转阻力矩一定时，电枢稳定运转所需要的电枢电流一定，对应的电枢绕组反向电动势的高低就一定。
e.电枢绕组反向电动势与转速和正、负电刷之间串联的电枢线圈个数的乘积成正比。
当开关打到低速档时。如下图。

从上图可以看出，绕组1、2、3、4、8在同一之路中，其中绕组8与绕组1、2、3、4的反向电动势方向相反，相互抵消后，每条支路变为3个绕组。由于电机内部的磁场方向和电枢的旋转方向没有什么变化，所有各绕组内反电动势的方向与低速时相同，但外加电压只需平衡3个绕组所产生的反电动势，因此电机转速增高。
单从上面一个方向考虑是不完善的。这是个并联电路，电源作用在偏置电刷端子时，一个支路电阻增大，另一支路电阻减小，电阻小的电流会增大，也是其中的一方面原因。结论是没有问题的：相对位置的是低速，不相对的是高速。东西已经出来了，对他进行特性分析也是一门学问，能力有限只能理解到这里了。
大家思考：
1、为什么揽胜L322雨刮电路还在里面并联二极管，其主要作用是什么？

2、为什么低速运转时，高速有更高的电压和电流？同样低速运转时高速端子会有更高的电压和电流。
注意：目前很多车型发展是模块控制，控制单元与电机通过4根线相连，低速线、高速线、复位线、搭铁，低速和高速直接控制继电器，继电器再电机供电。一般继电器必须是5脚的，否则无法实现电机停止时，电机两端搭铁，电机快速放电，电机制动（如下图），不是这样的电机不能里面停下，会延续一点的距离，当出现这个故障的时候，把这个问题考虑进去。

总结于2014年3月5日

（汽车维修技朮wang www.QcwxJs.com 原创）