第三章汽车电机的基本结构及拆装.课件.ppt

1、汽车电机的基本结构及拆汽车电机的基本结构及拆装装磁路的基本知识磁路的基本知识汽车发电机的基本结构汽车发电机的基本结构 与拆装与拆装汽车电动机的基本结构汽车电动机的基本结构与拆装与拆装磁路的基本知识磁路的基本知识一、生活情景引入一、生活情景引入以下图形是什么？你在哪里看到过？以下图形是什么？你在哪里看到过？二、学习任务引入二、学习任务引入1、启动汽车需注意什么？如何保养汽车电机？、启动汽车需注意什么？如何保养汽车电机？2、任务布置：借阅教材或上网查询有关汽车电机的、任务布置：借阅教材或上网查询有关汽车电机的资料，获取汽车电机等有效信息。在教师指导下完资料，获取汽车电机等有效信息。在教师指导下完成

2、学习任务，填写工作单。工作完成后，按照现场成学习任务，填写工作单。工作完成后，按照现场管理规范清理场地、归置物品、资料归档，并按照管理规范清理场地、归置物品、资料归档，并按照环保规定处置废弃物。环保规定处置废弃物。任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识一、与磁场相关的基本物理量一、与磁场相关的基本物理量 1.磁感应强度磁感应强度(B) 磁感应强度是描述磁场强弱的基本物理量，用符号磁感应强度是描述磁场强弱的基本物理量，用符号B表示。表示。 通过实验可知，将长度为通过实验可知，将长度为L，通入电流为，通入电流为I的直导体，如的直导体，如图图3-1 ( a)所示，按垂直磁感线方向放入一磁场中，则

3、直导体上将受到电磁所示，按垂直磁感线方向放入一磁场中，则直导体上将受到电磁力力F, F的方向取决于磁感线方向和通电电流方向。三者关系可用的方向取决于磁感线方向和通电电流方向。三者关系可用左手定则来判别，如左手定则来判别，如图图3-1 (b)所示。而所示。而F的大小如下的大小如下下一页返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识 它的方向即为该点的磁场方向，也就是该点的磁感线的切线方向。它的方向即为该点的磁场方向，也就是该点的磁感线的切线方向。因此磁感应强度因此磁感应强度B既反映磁场某处的强弱，又反映该处的磁场方向，既反映磁场某处的强弱，又反映该处的磁场方向，因此因此B是一个矢量。是一个矢量。

4、 一般而言，磁场中各点的一般而言，磁场中各点的B的大小和方向都是不相同的。如果磁的大小和方向都是不相同的。如果磁场中各点的磁感应强度的大小和方向都相同，这样的磁场就称为均匀场中各点的磁感应强度的大小和方向都相同，这样的磁场就称为均匀磁场。对于均匀磁场可用均匀分布、方向相同的磁力线来描述。磁场。对于均匀磁场可用均匀分布、方向相同的磁力线来描述。 2.磁通量磁通量() 磁通量是表征在某个面积上的磁场强弱的物理量，用符号磁通量是表征在某个面积上的磁场强弱的物理量，用符号表表示。其大小等于磁感应强度和与它垂直的某一截面积示。其大小等于磁感应强度和与它垂直的某一截面积A的乘积。在均的乘积。在均匀磁场中，

5、由于匀磁场中，由于B是一个常数，故而磁通的大小为是一个常数，故而磁通的大小为下一页上一页返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识 3.磁导率磁导率() 磁导率是衡量物质导磁性能的基本物理量，用符号拜表示，它磁导率是衡量物质导磁性能的基本物理量，用符号拜表示，它的物理单位是亨的物理单位是亨/米米(H/m)。 经测定，真空中的磁导率为一个常数，用经测定，真空中的磁导率为一个常数，用0表示，即表示，即4.磁场强度磁场强度(H)磁场强度是计算磁感应强度磁场强度是计算磁感应强度B的一个辅助物理量，用符号的一个辅助物理量，用符号H表示。表示。磁场强度与磁感应强度磁场强度与磁感应强度B的关系为的关系为

6、下一页上一页返回第一节磁路的基本知识第一节磁路的基本知识 磁场强度也是一个矢量，磁场中某点的磁场强度的方向即为该点磁场强度也是一个矢量，磁场中某点的磁场强度的方向即为该点的磁感应强度的磁感应强度B的方向。磁场强度的单位是的方向。磁场强度的单位是A/ m(或或A/cm ) 。磁场强度。磁场强度的引入不仅简化了磁场计算，而且常用来分析铁磁材料的磁化状况。的引入不仅简化了磁场计算，而且常用来分析铁磁材料的磁化状况。二、电磁感应的基本内容二、电磁感应的基本内容 通过实验可知，将一根直导体放在均匀磁场中，并以速度通过实验可知，将一根直导体放在均匀磁场中，并以速度v朝着朝着与磁感线垂直方向运动，在导体的两

7、端接上一个检流计，如与磁感线垂直方向运动，在导体的两端接上一个检流计，如图图3 -2所所示，当导体左、右切割磁感线时，可以看到检流计发生偏转示，当导体左、右切割磁感线时，可以看到检流计发生偏转;而如果而如果导体不运动时，检流计指针是不动的。导体不运动时，检流计指针是不动的。下一页上一页返回第一节磁路的基本知识第一节磁路的基本知识 另外，将线圈两端与检流计连接，将磁铁插入或拔出线圈，如另外，将线圈两端与检流计连接，将磁铁插入或拔出线圈，如图图3 -3所示。当磁铁插入线圈时，检流计指针发生偏转所示。当磁铁插入线圈时，检流计指针发生偏转;而当磁铁在线而当磁铁在线圈中不动时，检流计指针不动圈中不动时，

8、检流计指针不动;当磁铁拔出线圈时，检流计指针反向当磁铁拔出线圈时，检流计指针反向偏转。偏转。 通过实验可知，当导体对磁场做相对运动而切割磁感线，或者通过实验可知，当导体对磁场做相对运动而切割磁感线，或者通过线圈的磁通量发生变化时，导体或线圈中就会产生电动势，如果通过线圈的磁通量发生变化时，导体或线圈中就会产生电动势，如果导体或线圈是闭合的，就会有电流通过。这种现象称为电磁感应。导体或线圈是闭合的，就会有电流通过。这种现象称为电磁感应。 由于电磁感应而产生的电动势称为感应电动势，由感应电动势由于电磁感应而产生的电动势称为感应电动势，由感应电动势产生的电流称为感应电流。产生的电流称为感应电流。下一

9、页上一页返回第一节磁路的基本知识第一节磁路的基本知识 直导体感应电动势的大小和方向直导体感应电动势的大小和方向 (1)大小计算在均匀磁场中，长度大小计算在均匀磁场中，长度z的直导体以速度的直导体以速度v做与磁感应强度做与磁感应强度B垂直方向运动时，实验证明其感应电动势如下垂直方向运动时，实验证明其感应电动势如下 e=BLv 感应电动势的单位为伏特感应电动势的单位为伏特(v) (2)方向判别直导体切割磁感线产生的感应电动势方向可用右手定则确方向判别直导体切割磁感线产生的感应电动势方向可用右手定则确定定:伸开右手，大拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，大拇指伸开右手，大拇指与四指垂直，让磁感线垂

10、直穿过手心，大拇指指向直导体运动方向，而四指的指向即为感应电流方向。指向直导体运动方向，而四指的指向即为感应电流方向。2.线圈的感应电动势大小和方向线圈的感应电动势大小和方向(1)大小计算法拉第电磁感应定律指出大小计算法拉第电磁感应定律指出:当线圈中的磁通发生变化时，线圈当线圈中的磁通发生变化时，线圈中感应出电动势的大小与磁通的变化率成正比，与线圈的匝数中感应出电动势的大小与磁通的变化率成正比，与线圈的匝数N成正成正比，即比，即下一页上一页返回第一节磁路的基本知识第一节磁路的基本知识 (2)方向判别线圈中的感应电动势方向可用楞次定律和右手定则来确定。方向判别线圈中的感应电动势方向可用楞次定律和

11、右手定则来确定。楞次定律指出楞次定律指出:如果线圈中的感应电动势是由于穿过线圈的磁通发生如果线圈中的感应电动势是由于穿过线圈的磁通发生变化而产生的。则感应电动势在线圈中流过的感应电流，其产生的磁变化而产生的。则感应电动势在线圈中流过的感应电流，其产生的磁通将力图阻止原磁通的改变。通将力图阻止原磁通的改变。三、自感和互感三、自感和互感 1.自感自感 如果线圈中通入变化的电流，它将会使线圈中产生变化的磁通，如果线圈中通入变化的电流，它将会使线圈中产生变化的磁通，如如图图3- 4所示。这变化的磁通穿过本身线圈，必将使线圈产生感应电所示。这变化的磁通穿过本身线圈，必将使线圈产生感应电动势，这个由于自己

12、本身线圈中电流变化而产生的感应电动势称为自动势，这个由于自己本身线圈中电流变化而产生的感应电动势称为自感电动势感电动势eL，其表达式为，其表达式为下一页上一页返回图图3一一4自感现象自感现象返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识 自感电动势是由于线圈本身流入变化的电流而产生的，为了找自感电动势是由于线圈本身流入变化的电流而产生的，为了找出出eL与与i的关系而引入一个新的物理量的关系而引入一个新的物理量自感应系数，简称电感，用符自感应系数，简称电感，用符号号L表示。它与线圈的几何形状及磁导率有关。对于空心线圈，由于表示。它与线圈的几何形状及磁导率有关。对于空心线圈，由于N与电流与电流i的

13、比值为一常数，故定义的比值为一常数，故定义 电感电感L的物理单位是亨利的物理单位是亨利(H)，较小的单位是毫亨，较小的单位是毫亨(mH)，它们之，它们之间的关系为间的关系为下一页上一页返回第一节磁路的基本知识第一节磁路的基本知识 2.互感互感 当紧靠的两个线圈中的一个线圈流入变化的电流时，可以发现另当紧靠的两个线圈中的一个线圈流入变化的电流时，可以发现另一个线圈回路中检流计的指针发生偏转，说明该线圈两端产生了感应一个线圈回路中检流计的指针发生偏转，说明该线圈两端产生了感应电动势，这一现象称为互感现象。该感应电动势称为互感电动势，用电动势，这一现象称为互感现象。该感应电动势称为互感电动势，用符号

14、符号eM表示，而由互感电动势产生的电流称为互感电流，用符号表示，而由互感电动势产生的电流称为互感电流，用符号iM表表示，如示，如图图3 -5所示。图中接入变化电流的线圈所示。图中接入变化电流的线圈1称为一次线圈称为一次线圈(主线圈主线圈)，而与检流计相连接的线圈而与检流计相连接的线圈2称为二次线圈称为二次线圈(副线圈副线圈)。下一页上一页返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识四、变压器的工作原理四、变压器的工作原理 变压器是根据互感原理而制成的静止电器，最简单的构造如变压器是根据互感原理而制成的静止电器，最简单的构造如图图3 -6所示。在一个闭合的铁芯上绕有两组与铁芯绝缘的匝数不等的绕

15、组，所示。在一个闭合的铁芯上绕有两组与铁芯绝缘的匝数不等的绕组，与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的绕组称为二次绕组，与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的绕组称为二次绕组，一次绕组和二次绕组都由绝缘导线绕制。一次绕组和二次绕组都由绝缘导线绕制。下一页上一页返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识五、变压器绕组五、变压器绕组 在实际工作中，有时要把绕组串联起来，以增高电压在实际工作中，有时要把绕组串联起来，以增高电压;有时又要有时又要把绕组并联起来，以增大电流。把绕组并联起来，以增大电流。图图3 -8中两个绕组中两个绕组A和和B匝数相同，绕匝数相同，绕向一致，额定电压都为向一致

16、，额定电压都为110 V，如果要把它们接到，如果要把它们接到220 V交流电源上去交流电源上去时，必须时，必须2, 3相连，相连，1, 4接接220 V电压电压;而如果要把它们接到而如果要把它们接到110 V交流电交流电压上去时，则必须压上去时，则必须1, 3相连，相连，2, 4相连后再接上相连后再接上110 V电压，如电压，如图图3 -9所所示示.下一页上一页返回图图3 -8两个绕组串联两个绕组串联图图3 -9两个绕组并联两个绕组并联任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识六、变压器的额定值六、变压器的额定值1.额定电压额定电压U1N和和U2N 一次绕组的额定电压一次绕组的额定电压U1N是

17、根据变压器的绝缘强度和允许温升所规定加人是根据变压器的绝缘强度和允许温升所规定加人的电压值，而二次绕组的额定电压的电压值，而二次绕组的额定电压U2N是在一次绕组加上额定电压时二次绕组是在一次绕组加上额定电压时二次绕组的空载电压。在三相中，的空载电压。在三相中， U1N和和U2N都是指线电压。都是指线电压。 2.额定电流额定电流I1N和和I2N 额定电流额定电流II、和、和是根据绝缘材料的强度所允许的温度而长期允许通过是根据绝缘材料的强度所允许的温度而长期允许通过的电流最大值。在三相变压器中，的电流最大值。在三相变压器中， I1N和和I2N是指线电流。是指线电流。 3.额定容量额定容量SN 额定

18、容量用视在功率来表示，单位为伏安额定容量用视在功率来表示，单位为伏安(VA)或千伏安或千伏安(kV A) 在单相变压器中在单相变压器中 在三相变压器中在三相变压器中下一页上一页返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识 4.额定频率额定频率fN 额定频率是指加到变压器一次绕组上的电压允许频率。我国规额定频率是指加到变压器一次绕组上的电压允许频率。我国规定标准工业频率为定标准工业频率为50 Hz七、变压器的损耗与效率七、变压器的损耗与效率1.变压器的损耗变压器的损耗变压器的输入功率为变压器的输入功率为变压器的输出功率为变压器的输出功率为下一页上一页返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知

19、识2.变压器的效率变压器的效率八、自藕变压器八、自藕变压器 普通变压器的一次绕组和二次绕组是互相分开的。而如果将变普通变压器的一次绕组和二次绕组是互相分开的。而如果将变压器制成如压器制成如图图3 -10所示的那样，将一次绕组和二次绕组合在一起，一所示的那样，将一次绕组和二次绕组合在一起，一次绕组和二次绕组之间不仅有磁的藕合联系，还有电的联系，这种变次绕组和二次绕组之间不仅有磁的藕合联系，还有电的联系，这种变压器称为自藕变压器。压器称为自藕变压器。下一页上一页返回图图3-10自藕变压器自藕变压器返回任务一任务一 磁路磁路的基本知识的基本知识 自藕变压器的工作原理与普通变压器相同，它也具有变压变流

20、的自藕变压器的工作原理与普通变压器相同，它也具有变压变流的作用，即作用，即上一页返回汽车发电机的基本结构与汽车发电机的基本结构与拆装拆装一、生活情景引入一、生活情景引入以下图形是什么？你在哪里看到过？以下图形是什么？你在哪里看到过？第二章第二章 交流发电机及调节器交流发电机及调节器 发电机插图二、学习任务引入二、学习任务引入任务布置：任务布置：1、汽车发电机有什么作用？汽车发电机、汽车发电机有什么作用？汽车发电机有哪些分类？有哪些分类？ 2、调查有关资料，阅读发电机的主要结、调查有关资料，阅读发电机的主要结构、工作原理，以及拆装电电机的注意事项。构、工作原理，以及拆装电电机的注意事项。发电机的

21、功用 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。汽车发电机的基本结构与拆装车发电机的基本结构与拆装n 交流发电机的分类交流发电机的分类n 按照调节器是否单独安装分：按照调节器是否单独安装分：n A.普通硅整流发电机：调节器单独安装，多用于中低普通硅整流发电机：调节器单独安装，多用于中低档车型，如解放档车型，如解放CA1092等。等。n B.整体式硅整流发电机：调节器安装于发电机内部，整体式硅整流发电机：调节器安装于发电机内部，广泛用于中高档车型，如奥迪轿车。广泛用于中高档车型，如奥迪轿车。详细分类（1）普通交流发电机(使

22、用时需要在发电机外配装电压调节器的发电机) 例JF132 （EQ140用）（2）整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体的发电机) 例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机（3）带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机) 例JFZB292发电机。（4）无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例JFW1913（5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机) 汽车发电机的基本结构与拆装车发电机的基本结构与拆装第二章第二章 交流发电机及调节器交流发电机及调节器 发电机插图按整流器结构分为四类(1)六管交流发电机 例JF1522A（CA141汽车用）(2)八管交流发电机 例JFZ

23、1542（天津夏利TJ7100汽车用）(3)九管交流发电机 例（日本日产蓝鸟、德国奔驰Benz2026A汽车用）(4)十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳、日本丰田皇冠汽车用）汽车发电机的基本结构与拆装车发电机的基本结构与拆装交流发电机一般由转子、定子、皮带轮、风扇、整流器、前后端盖和电刷组件等部分组成。JF132型交流发电机组件图见图第一节 交流发电机的构造 汽车车发电机的基本结构与拆装发电机的基本结构与拆装一、交流发电机的基本构造和应用一、交流发电机的基本构造和应用 目前，国内外生产的汽车交流发电机其结构基本相同，都是三目前，国内外生产的汽车交流发电机其结构基本相同，都是三相

24、同步交流发电机，如相同步交流发电机，如图图3-11所示。所示。 三相同步交流发电机由风扇、三相同步交流发电机由风扇、V形带轮、转子总成、定子总成、形带轮、转子总成、定子总成、端盖、电刷与刷架等部件组成。端盖、电刷与刷架等部件组成。 1.风扇和风扇和V形带轮形带轮 (1)风扇风扇的作用是在发电机工作时强制进行抽风冷却。常见的风扇风扇风扇的作用是在发电机工作时强制进行抽风冷却。常见的风扇一般由钢板冲制卷角而成，用半圆键安装在前端盖外侧的转轴上。它一般由钢板冲制卷角而成，用半圆键安装在前端盖外侧的转轴上。它将机内的空气通过前端盖上的通风孔吸出来，使空气高速流经发电机将机内的空气通过前端盖上的通风孔吸

25、出来，使空气高速流经发电机内部对发电机的转子线圈和定子线圈进行强制冷却。另一种风扇直接内部对发电机的转子线圈和定子线圈进行强制冷却。另一种风扇直接安置在转子爪极上，前、后各一个，从外面看不到风扇，机壳类似网安置在转子爪极上，前、后各一个，从外面看不到风扇，机壳类似网格，能直接把机内的热空气排出机外，冷却效果更好。格，能直接把机内的热空气排出机外，冷却效果更好。下一页返回一、转子1.功用：转子的功用是产生旋转磁场。第一节 交流发电机的构造 n2.组成：转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转组成：转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成。子轴组成。2.组成（1）转子轴上压装着两块低碳钢制成的

26、爪极，两块爪极各有四至八个鸟嘴形磁极（国产多为六个）,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和导磁用的铁芯(磁轭)。第一节 交流发电机的构造 2.组成（2）集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连，并与装在后端盖内的两个电刷相接触。第一节 交流发电机的构造 3.磁路磁轭N极转子与定子之间的气隙定子定子与转子间的气隙S极磁轭。第一节 交流发电机的构造 4.旋转磁场的产生当两集电环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转

27、的磁场。第一节 交流发电机的构造 二、定子（电枢）1.功用：定子是用来产生交流电的。2.组成：定子由定子铁芯和定子绕组组成。第一节 交流发电机的构造 第一节 交流发电机的构造 （1）定子铁芯由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁芯的槽中。（2）定子绕组1）三相绕组采用星形接法或三角形接法，都能产生三相交流电。2）三相绕组必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120的三相电动势。n1.1.线圈个数、每个线线圈个数、每个线圈的匝数、线圈大小圈的匝数、线圈大小相等；相等；n2.2.三相绕组的首端三相绕组的首端U U、V V、W W在定子槽内的排在定子槽内的排列必须间隔

28、列必须间隔120120（电（电角度，相位差单位。角度，相位差单位。n1 1（/180)rad/180)rad图图3 -11交流发电机交流发电机返回汽车汽车发电机的基本结构与拆装发电机的基本结构与拆装 (2) V形带轮形带轮V形带轮通过形带轮通过V形带将发动机的转矩传给转子。带轮通常用形带将发动机的转矩传给转子。带轮通常用铸铁铸造，有单槽与双槽两种，用半圆键装在转子轴上，再用弹性垫铸铁铸造，有单槽与双槽两种，用半圆键装在转子轴上，再用弹性垫圈和螺母紧固。圈和螺母紧固。V形带轮直径会影响发电机的性能。形带轮直径会影响发电机的性能。2.转子总成转子总成 转子总成是交流发电机的磁极部分，用来产生磁场。

29、由转子轴、转子总成是交流发电机的磁极部分，用来产生磁场。由转子轴、两块爪形磁极、励磁绕组、磁扼、滑环等组成，如两块爪形磁极、励磁绕组、磁扼、滑环等组成，如图图3 -12所示。所示。3.定子总成定子总成 定子总成是三相交流发电机的电枢，用来产生三相交流电。它定子总成是三相交流发电机的电枢，用来产生三相交流电。它由定子铁芯和三相绕组组成。定子铁芯用硅钢片冲制叠压而成。为减由定子铁芯和三相绕组组成。定子铁芯用硅钢片冲制叠压而成。为减少磁损失，硅钢片两侧涂有绝缘漆或进行氧化处理铁芯内圆冲有线槽，少磁损失，硅钢片两侧涂有绝缘漆或进行氧化处理铁芯内圆冲有线槽，以便安放三相绕组，如以便安放三相绕组，如图图3

30、-13所示。所示。下一页上一页返回图图3 -12转子示意图转子示意图返回图图3-13定子示意图定子示意图返回第二节汽车发电机的基本结构与拆装第二节汽车发电机的基本结构与拆装 4.端盖端盖 端盖的作用是支承转子，封闭内部结构，它采用铝合金压铸或用端盖的作用是支承转子，封闭内部结构，它采用铝合金压铸或用翻砂铸造而成。采用铝合金最主要的目的是为了防止漏磁，同时又可翻砂铸造而成。采用铝合金最主要的目的是为了防止漏磁，同时又可减少发电机质量，使散热性能良好。减少发电机质量，使散热性能良好。 5.电刷和刷架电刷和刷架 两只电刷装在刷架的孔内，借弹簧的压力与滑环保持接触，将两只电刷装在刷架的孔内，借弹簧的压

31、力与滑环保持接触，将直流电引入励磁绕组。电刷由石墨制成。刷架多用酚醛玻璃纤维塑料直流电引入励磁绕组。电刷由石墨制成。刷架多用酚醛玻璃纤维塑料制成。制成。下一页上一页返回第二节汽车发电机的基本结构与拆装第二节汽车发电机的基本结构与拆装二、交流发电机的基本工作原理二、交流发电机的基本工作原理 交流发电机的基本原理是电磁感应原理。当励磁绕组通以直流电交流发电机的基本原理是电磁感应原理。当励磁绕组通以直流电时，磁极被磁化，产生轴向磁场，两块爪形磁极被磁化，形成了六对时，磁极被磁化，产生轴向磁场，两块爪形磁极被磁化，形成了六对相间排列的磁极。磁感线从转子的相间排列的磁极。磁感线从转子的N极出发，穿过转子

32、与定子间很小极出发，穿过转子与定子间很小的气隙，进入定子铁芯，然后又经空气隙回到相邻的的气隙，进入定子铁芯，然后又经空气隙回到相邻的S极，通过磁扼极，通过磁扼构成回路。构成回路。 当转子旋转时，励磁绕组所产生的磁场也随之转动，形成旋转当转子旋转时，励磁绕组所产生的磁场也随之转动，形成旋转磁场。固定不动的三相定子绕组在旋转磁场的作用下，产生交流电动磁场。固定不动的三相定子绕组在旋转磁场的作用下，产生交流电动势，如势，如图图3 -14所示。由于三相绕组是对称绕制的，故产生三个频率相所示。由于三相绕组是对称绕制的，故产生三个频率相同、幅值相等、相位互差同、幅值相等、相位互差120的正弦电动势。的正弦

33、电动势。eU和和eV，eW其瞬时值其瞬时值分别为分别为下一页上一页返回图图3-14三相交流电三相交流电返回汽车汽车发电机的基本结构与拆装发电机的基本结构与拆装 对于定型的三相同步交流发电机而言，每相电动势有效值的大小，对于定型的三相同步交流发电机而言，每相电动势有效值的大小，与转子的转速和磁极磁通的乘积成正比。即与转子的转速和磁极磁通的乘积成正比。即 若略去发电机内部压降，可得发电机的相电压若略去发电机内部压降，可得发电机的相电压Up为为下一页上一页返回汽车汽车发电机的基本结构与拆装发电机的基本结构与拆装三、交流发电机的工作特性三、交流发电机的工作特性1.空载特性空载特性 空载特性是指交流发电

34、机空载时，输出电压与转速之间的关系，空载特性是指交流发电机空载时，输出电压与转速之间的关系，即即I=0, U=f (n),如如图图3 -15所示。所示。 下一页上一页返回汽车发电机的基本结构与拆装汽车发电机的基本结构与拆装2.输出特性输出特性 输出特性也称负载特性，是指发电机向负载供电时，保持发电输出特性也称负载特性，是指发电机向负载供电时，保持发电机输出电压一定机输出电压一定(对对12 V的发电机规定为的发电机规定为14 V，对，对24 V的发电机规定为的发电机规定为28 V )，发电机的输出电流与转速关系，即输出电压，发电机的输出电流与转速关系，即输出电压U为常数时，为常数时，If(n)的

35、曲线，如的曲线，如图图3 -16所示。所示。 汽车发电机的基本结构与拆装汽车发电机的基本结构与拆装3.外特性外特性 外特性是指转速一定时，交流发电机的端电压随输出电流的变外特性是指转速一定时，交流发电机的端电压随输出电流的变化关系，即化关系，即n为常数时，为常数时，U=f (I)的曲线。交流发电机的外特性如的曲线。交流发电机的外特性如图图3 -17所示。所示。汽车汽车发电机的基本结构与拆装发电机的基本结构与拆装四、交流发电机的检测种类四、交流发电机的检测种类 1.转子的检测转子的检测 (1)励磁绕组的检测用万用表电阻挡励磁绕组的检测用万用表电阻挡R x 1 挡测量励磁绕组电阻值，标挡测量励磁绕

36、组电阻值，标准为准为56 ,如如图图3 -18所示。所示。 上一页返回第二节汽车发电机的基本结构与拆装第二节汽车发电机的基本结构与拆装(2)滑环的检测用万用表检测转子滑环与转子轴颈之间的绝缘电阻值应为滑环的检测用万用表检测转子滑环与转子轴颈之间的绝缘电阻值应为，如，如图图3 -19所示。所示。 汽车发电机的基本结构与拆装汽车发电机的基本结构与拆装2.定子的检测定子的检测 (1)定子绕组电阻值的检测万用表电阻挡定子绕组电阻值的检测万用表电阻挡Rx1 挡检查三相绕组间的电挡检查三相绕组间的电阻，应小于阻，应小于1 ，如，如图图3 -20所示。所示。 (2)定子绕组绝缘性检测用万用表电阻挡定子绕组绝

37、缘性检测用万用表电阻挡Rxl k 挡挡(或兆欧表或兆欧表)检查定子检查定子绕组与定子铁芯的绝缘电阻应为绕组与定子铁芯的绝缘电阻应为 ，如，如图图3 -21所示。所示。图图3 -20定子绕组电阻值的检测定子绕组电阻值的检测图图3 -21定子绕组绝缘性检测定子绕组绝缘性检测一、生活情景引入一、生活情景引入以下图形是什么？你在哪里看到过？以下图形是什么？你在哪里看到过？二、学习任务引入二、学习任务引入任务布置：任务布置：1、汽车上哪些地方用到电动机？电动机、汽车上哪些地方用到电动机？电动机有哪些分类？有哪些分类？ 2、调查有关资料，阅读电动机的主要结、调查有关资料，阅读电动机的主要结构、工作原理，以

38、及拆装电动机的注意事项。构、工作原理，以及拆装电动机的注意事项。第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装一、直流串励式电动机的基本构造一、直流串励式电动机的基本构造 直流串励式电动机主要由电枢、磁极、机壳、端盖、电刷与刷架直流串励式电动机主要由电枢、磁极、机壳、端盖、电刷与刷架等部件组成，如等部件组成，如图图3 -22所示。所示。 1.电枢电枢(又称转子总成又称转子总成) 电枢的作用是产生电磁转矩，由电枢铁芯、电枢绕组、换向器电枢的作用是产生电磁转矩，由电枢铁芯、电枢绕组、换向器与电枢轴组成，如与电枢轴组成，如图图3-23所示。所示。 2.磁极磁极(又称定子总成又称定子

39、总成) 磁极的作用是建立磁场，它由磁极铁芯和励磁绕组组成。为了磁极的作用是建立磁场，它由磁极铁芯和励磁绕组组成。为了增大启动转矩，磁极数一般为增大启动转矩，磁极数一般为4个，功率大于个，功率大于7. 35 kW的电动机有用的电动机有用6个磁极的，如个磁极的，如图图3 -24所示。所示。下一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装 3.机壳机壳 电动机的外壳构成电动机的导磁回路。在机壳的一端留有检视孔，电动机的外壳构成电动机的导磁回路。在机壳的一端留有检视孔，以便对电刷和换向器进行检修。通常检视孔装有防尘箍，以防灰尘和以便对电刷和换向器进行检修。通常检视孔装有防尘箍

40、，以防灰尘和其他污物进入内部。其上有一绝缘接线柱，是电动机的电流引入线，其他污物进入内部。其上有一绝缘接线柱，是电动机的电流引入线，起动机的电磁开关也安装在机壳上起动机的电磁开关也安装在机壳上 4.端盖端盖 端盖有两个。前端盖由铸铁浇铸而成，因起动机的传动机构装端盖有两个。前端盖由铸铁浇铸而成，因起动机的传动机构装在内部，故又称为驱动端盖。在前端盖上设有拨叉座以及驱动齿轮的在内部，故又称为驱动端盖。在前端盖上设有拨叉座以及驱动齿轮的行程调整螺钉，并有小轴销支承拨叉，为了适应较长的电枢轴，还装行程调整螺钉，并有小轴销支承拨叉，为了适应较长的电枢轴，还装有中间轴承板，以免电枢轴弯曲变形。后端盖一般

41、为钢板压制而成。有中间轴承板，以免电枢轴弯曲变形。后端盖一般为钢板压制而成。下一页上一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装 5.电刷与刷架电刷与刷架 电刷与换向器配合，将电流引入电动机的励磁绕组及电枢绕组。电刷与换向器配合，将电流引入电动机的励磁绕组及电枢绕组。电刷由铜粉与石墨粉压制而成，以减少电阻，并增加耐磨性。其顶部电刷由铜粉与石墨粉压制而成，以减少电阻，并增加耐磨性。其顶部有软铜引线。有软铜引线。 刷架多制成框式，固定在后端盖内，正极刷架与端盖绝缘，负刷架多制成框式，固定在后端盖内，正极刷架与端盖绝缘，负极刷架本身搭铁。刷架上装有弹力较强的盘形弹簧，工作

42、中压在电刷极刷架本身搭铁。刷架上装有弹力较强的盘形弹簧，工作中压在电刷后部，以保证电刷与换向器接触良好。后部，以保证电刷与换向器接触良好。(80%90%)下一页上一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装二、电动机的基本工作原理二、电动机的基本工作原理 根据电磁学原理，通电导体在磁场中将受到电磁力的作用而产生根据电磁学原理，通电导体在磁场中将受到电磁力的作用而产生运动，其运动的方向随通过电流的方向和所处磁场中磁极的位置而不运动，其运动的方向随通过电流的方向和所处磁场中磁极的位置而不同，按同，按“左手定则左手定则”判定。判定。 将置于永久磁场中并具有转轴的单匝线圈的

43、两个端头，接在与转将置于永久磁场中并具有转轴的单匝线圈的两个端头，接在与转轴同转的两个彼此绝缘或分开的半圆形换向片上，半圆形换向片再与轴同转的两个彼此绝缘或分开的半圆形换向片上，半圆形换向片再与固定的上、下两块铜片固定的上、下两块铜片(相当于电刷相当于电刷)滑动接触良好，将铜片引出两个滑动接触良好，将铜片引出两个接线柱，这就构成了一个最简单的电动机模型，如接线柱，这就构成了一个最简单的电动机模型，如图图3 -25所示。所示。下一页上一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装 三、直流电动机的工作特性三、直流电动机的工作特性 1.启动转矩大且过载能力强启动转矩大且过

44、载能力强 2.重载与轻载重载与轻载 重载转速低，轻载转速高。重载转速低，轻载转速高。四、直流电动机的启动四、直流电动机的启动 直流电动机刚接入电源启动时，因为电动机转速等于零。电枢直流电动机刚接入电源启动时，因为电动机转速等于零。电枢上的反电动势为零。故而外加电压全部加到电枢电阻上，而电枢电阻上的反电动势为零。故而外加电压全部加到电枢电阻上，而电枢电阻一般都较小，此时电动机的电枢电流会很大。即启动电流为一般都较小，此时电动机的电枢电流会很大。即启动电流为下一页上一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装 这样大的起动电流这样大的起动电流(为额定电流的为额定电流的1

45、1倍倍)，会使直流电动机的换向，会使直流电动机的换向器形成火花而烧坏。因此起动时，必须在电枢电路中串人电阻或降低器形成火花而烧坏。因此起动时，必须在电枢电路中串人电阻或降低电源电压，以限制其起动电流。但又要考虑起动转矩不应因起动电流电源电压，以限制其起动电流。但又要考虑起动转矩不应因起动电流减小太多而影响起动能力，一般限制在减小太多而影响起动能力，一般限制在1. 52. 5倍额定电流。如倍额定电流。如图图3 -26所示为并励式直流电动机的起动线路图。所示为并励式直流电动机的起动线路图。 汽车起动机采用串励式直流电动机，即励磁绕组与电枢绕组串汽车起动机采用串励式直流电动机，即励磁绕组与电枢绕组串

46、联，如联，如图图3 -27所示。起动时，可使电流达到最大所示。起动时，可使电流达到最大(约约100 A )，此时电，此时电枢的输出转矩也最大，使汽车很容易起动。而汽车起动机允许短时间枢的输出转矩也最大，使汽车很容易起动。而汽车起动机允许短时间超载工作。串励式比并励式直流电动机的起动转矩要大得多。超载工作。串励式比并励式直流电动机的起动转矩要大得多。五、直流电动机的种类五、直流电动机的种类 直流电动机的调速一般有以下三种。以并励式直流电动机为例，直流电动机的调速一般有以下三种。以并励式直流电动机为例，电动机转速为电动机转速为下一页上一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结

47、构与拆装 1.改变磁极磁通改变磁极磁通 改变磁通改变磁通值的大小，可以改变转速值的大小，可以改变转速n。为此在励磁电路中串接。为此在励磁电路中串接一个磁场变阻器一个磁场变阻器R,，如，如图图3 -28所示。如把磁场变阻器阻值增大，则励所示。如把磁场变阻器阻值增大，则励磁电流减小，磁通磁电流减小，磁通也随之减小，电动机的转速升高也随之减小，电动机的转速升高;反之，磁场变阻反之，磁场变阻器阻值减小，则电动机的转速降低。器阻值减小，则电动机的转速降低。 由于并励电动机的励磁电流较小，而在调速过程中能量耗损也由于并励电动机的励磁电流较小，而在调速过程中能量耗损也较小，故而实际使用中应用较广。较小，故而

48、实际使用中应用较广。2.改变电枢电路中的电阻改变电枢电路中的电阻在电枢电路中串联一个可调变阻器在电枢电路中串联一个可调变阻器Rsc。如。如图图3-30所示。所示。下一页上一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装3.改变电源电压改变电源电压U 由公式由公式 若保持励磁电路中磁通少不变，改变电动机的直流电源电压若保持励磁电路中磁通少不变，改变电动机的直流电源电压U可可以实现平滑调节。以实现平滑调节。 为改变直流电压电源，过去常采用直流发电机，现在大多数采用为改变直流电压电源，过去常采用直流发电机，现在大多数采用晶闸管整流电源。晶闸管整流电源。六、直流电动机的转向原理

49、六、直流电动机的转向原理 由直流电动机的工作原理可知，要改变直流电动机的转向，只由直流电动机的工作原理可知，要改变直流电动机的转向，只需要改变电枢电流方向或者励磁电流方向，但两者只能取一，通常是需要改变电枢电流方向或者励磁电流方向，但两者只能取一，通常是采用改变电枢电流方向。因为励磁电路的电感较大，故而反接时会产采用改变电枢电流方向。因为励磁电路的电感较大，故而反接时会产生很高的感应电动势而击穿励磁绕组。生很高的感应电动势而击穿励磁绕组。下一页上一页返回第三节汽车电动机的基本结构与拆装第三节汽车电动机的基本结构与拆装七、步进电动机的基本工作原理七、步进电动机的基本工作原理 步进电动机是一种将脉

50、冲信号转换成相应的机械位移步进电动机是一种将脉冲信号转换成相应的机械位移(角位移或角位移或线位移线位移)的机电装置。因为其随输入脉冲信号而断续性运转，故又称的机电装置。因为其随输入脉冲信号而断续性运转，故又称脉冲电动机。脉冲电动机。 步进电动机的转角与输入脉冲数成正比，其转速与电脉冲频率步进电动机的转角与输入脉冲数成正比，其转速与电脉冲频率成正比，而不受电压波动、负载变化和外界环境的影响。与一般电动成正比，而不受电压波动、负载变化和外界环境的影响。与一般电动机相比，步进电动机具有快速启动、反转和停止等特点，并有调速范机相比，步进电动机具有快速启动、反转和停止等特点，并有调速范围宽、角位移围宽、