1、地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739汽车电工电子技术汽车电工电子技术 第第2版版全册配套完整教学课件全册配套完整教学课件地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797391.1 1.1 认识直流电路认识直流电路第一章第一章 直流电路基础知识直流电路基础知识地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797391.电路的组成 如图1-1所示,将干电池、灯泡、开关、电线等连接成电路，当我们将开关接通时，灯泡发光。 图图1-1 电路的组成电路的组成地址:北京百万庄大街22号 邮
2、编:100037 编辑热线: (010) 883797391.电路的组成 答：答：灯泡发光是由于电流通过灯丝时产生热效益所致，可见在上 述电路中已形成了完整的电流的通路。电路的组成包括：电路的组成包括：（1）电源-供电的器件；（2）用电器-利用电来工作的器件； （3）开关-控制电路接通或断开的器件；（4）导线-起连接和电流传输作用的材料。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797392.汽车电路的特点汽车电路也符合上述电路的组成规律，其特点可归纳为以下几点：汽车电路也符合上述电路的组成规律，其特点可归纳为以下几点： 1低压 2直流3单线制4并联连接 5
3、负极搭铁 6设有保险装置7汽车线路有颜色和编号特征地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797393. 电路的基本物理量 （1）电流）电流 在物质内部有正、负两种不同的电荷，电荷的定向移动形成电流。电流用I表示，从微观上分析，电流的大小与单位时间内通过导体横截面的电荷量有关，即 （11）式中，I 为电流（A）； 为电荷量（C）；t 为时间（s） 在宏观上，通常用电流表和万用表测量电流。在国际单位制中，电流的单位是安培（A），此外常用的还有毫安（mA）、微安（A）等。它们的关系为： 1安培（ A）=10000毫安（ mA），1毫安（ mA）=1000微安（
4、A）电流是矢量，既有大小又有方向，习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 tQI 地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797393. 电路的基本物理量 （2）电压及电位）电压及电位 正如水位差带来的水压导致水流一样，电压是形成电流的必要条件之一，电路中提供电压的器件是电源。 电压的符号为U，在国际单位制中，电压的单位是伏特（V)，此外还有千伏（KV）、毫伏（mV）、微伏（V）等。 它们的关系为： 1千伏（ KV）=103伏特（V) 1 伏特（V）=103毫伏（mV） 1毫伏（mV）=103微伏（V） 在电路中a、b两点间的电压等于a、b两点间的电
5、位之差。即 Uab=Va-Vb （1-2） 它是导体两端在电场中的相对位置（电位）之差。根据电路中电流是直流电流还是交流电流，电路两端电压分别为直流电压和交流电压。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797393. 电路的基本物理量 （3）电功与电功率）电功与电功率 在日常生活中，我们提水、推车、向上搬移重物都是在做功。电流在通过负载时，将电能转变为另一种能量（如光能、热能、机械能等），这些能量的传递和转换现象都是电流做功的表现。电流做功的过程就是将电能转化成其他形式的能的过程。因此，电功也称电能。 如果加在导体两端的电压为U，在时间t内通过导体横截面
6、的电荷量为q，则导体中的电流： 根据电压的定义式可得电流所做的功大小为： （1-3） 式中： W电功，单位是焦耳（J）； U加在导体两端的电压，单位是伏特（V）； I导体中的电流，单位是安培（A）； t通电时间，单位是秒（s）式（1-3）表明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中电流和通电时间成正比。 在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。UItUqW地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797393. 电路的基本物理量 （3）电功与电功率）电功与电功率 电功率是描述电流做功快慢的物理量。电流在单位时间内所做的功叫做电功率
7、。如果在时间t内，电流通过导体所做的功为W，那么电功率为 （1-6） 式中: P电功率，单位是瓦特（W）； W电能，单位是焦耳（J）； t电流做功所用的时间，单位是秒（s）。 在国际单位制中功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。如果在1s时间内，电流通过导体所做的功为1J，电功率就是1W。电功率的常用单位还有千瓦（kW）和毫瓦（mW），它们之间的关系为 1kW1000W 1W=1000mW 如果电路图上标识的电压和电流的方向是参考方向，而且在同一元器件上U、I的参考方向一致时，即电流方向表示从高电位流向低电位，P0表示该元器件吸收功率，具有负载特性；P1为降压器；为降压器；k1时为升压器。时为升
8、压器。U1变压器的基本结构、原理变压器的基本结构、原理2）变压器的工作原理变压器的工作原理 地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739（2）变压器的有载运行与变换电流原理）变压器的有载运行与变换电流原理i0N1为负载开路时原绕组的磁动势，一般情况下，空载电流为负载开路时原绕组的磁动势，一般情况下，空载电流很小，容易满足很小，容易满足i0 i1 ，所以：，所以： 变压器负载运行时变压器负载运行时,一次侧一次侧电流由电流由i0变为变为i1，二次侧产，二次侧产生负载电流生负载电流,而电压而电压u20相应相应变为变为u2 变压器的基本结构、原理变压器的基本
9、结构、原理2）变压器的工作原理变压器的工作原理 地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739由上式得由上式得k1NNii1221 变压器在能量传递过程中损耗很小，因此一次侧和二次侧的容量近变压器在能量传递过程中损耗很小，因此一次侧和二次侧的容量近似相等，有似相等，有 2211UIUI这是一个能量的传递过程，能量传递过程中，变压器在变换电压这是一个能量的传递过程，能量传递过程中，变压器在变换电压的同时也变换了电流。的同时也变换了电流。变压器的基本结构、原理变压器的基本结构、原理2）变压器的工作原理变压器的工作原理 地址:北京百万庄大街22号 邮编:10
10、0037 编辑热线: (010) 883797393）变压器的阻抗变换作用）变压器的阻抗变换作用 设变压器二次侧所接负载为设变压器二次侧所接负载为, ,一次侧等效输入阻抗为一次侧等效输入阻抗为, ,则有则有 |ZL | =U2/I2 | Z1 | =U1/I1| Z1 | =U1/I1=kU2/(I2/k)=k2U2/I2=k2 |ZL | 式中式中k2称为负载阻抗折算到一次侧时的变换系数。称为负载阻抗折算到一次侧时的变换系数。 此式告诉我们此式告诉我们: :只要改变变压器的匝数比只要改变变压器的匝数比, ,即可获得合适的二次侧对即可获得合适的二次侧对一次侧的反射阻抗一次侧的反射阻抗变压器的基
11、本结构、原理变压器的基本结构、原理2）变压器的工作原理变压器的工作原理 地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 变压器在汽车电路中的应用变压器在汽车电路中的应用汽车上最常见的变压器就是点火线圈,它能将汽车电源系统提供的低压,变为高达几千伏甚至上万伏的高压,用于点燃发动机内的汽油混合气。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739认识电磁阀认识电磁阀第第3章章 电磁学基础知识电磁学基础知识电磁阀的结构、分类与符号电磁阀的结构、分类与符号电磁阀的工作原理电磁阀的工作原理3.汽车电路中的电磁阀汽车电路中的电
12、磁阀地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739它包括一个或几个孔的阀体。阀体部分由阀芯、润阀套、弹簧底座等组成，当线圈通电或断电时，以达到改变流体方向的目的。电磁阀的电磁部分由固定铁芯、动铁芯、线圈等部分组成，铁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断。电磁阀的结构、分类与符号电磁阀的结构、分类与符号1）电磁阀的结构电磁阀的结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739电磁阀的结构、分类与符号电磁阀的结构、分类与符号2）电磁阀的分类电磁阀的分类电磁阀从原理上可分为直动式电磁阀、分步直动式电磁阀和先导式电磁阀三
13、大类；电磁阀从气路通断方式可分为常闭性和常开型；生产中常用的电磁阀有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739电磁阀的结构、分类与符号电磁阀的结构、分类与符号3）电磁阀的符号电磁阀的符号图形符号的含义一般如下：(1)用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”;(2)方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流的实际方向;(3)方框内符号“”或“”表示该通路不通;(4)方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”;(5)一般，阀与系统供油路或气路连接的进油口/进气口用字母P表示;阀与系统回
14、油路/气路连通的回油/回气口用T(有时用O)表示;而阀与执行元件连接的油口/气口用A、B等表示。有时在图形符号上用l表示泄漏油口;(6)换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置。图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时，油路/气路一般应连接在换向阀的常态位上。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739电磁阀的电磁阀的工作原理工作原理电磁阀工作原理就是电流通过电磁线圈时利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯移动，实现各个气路的通段。单电控
15、的失电时在弹簧力的作用下回复原位，双电控的保持原位，先导式的按功能而定。（1）直动式电磁阀：原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。 特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。 （2）分布直动式电磁阀： 原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动
16、，使阀门关闭。 特点： 在零压差或真空、高压时亦能可靠动作，但功率较大，要求必须水平安装。 （3）先导式电磁阀： 地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739电磁阀在汽车上应用比较多，主要有碳罐电磁阀、电磁式喷油器、汽车ABS电磁阀等，下面主要介绍碳罐电磁阀的工作原理。碳罐电磁阀的作用是当碳罐中的油气达到一定的量时，它打开，让油气进入发动机燃烧再利用。碳罐净化电磁阀通过电脉冲宽度的调制来控制碳罐的净化作用，也就是说ECU电脑根据发动机不同的运行条件，以一定的频率使电磁阀的搭铁电路接通或断开，ECU电脑通过对1个常闭电磁阀的操纵来控制净化碳罐的真空。如
17、图3-17所示，当发动机熄火后，汽油蒸汽与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性碳罐中，当发动机启动后，装在活性碳罐与进气歧管之间的电磁阀打开，活性碳罐内的汽油蒸汽在进气管的真空度作用下被洁净空气带入气缸内参加燃烧。这样不但降低了排放，而且也降低了油耗。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739认识继电器认识继电器第第3章章 电磁学基础知识电磁学基础知识继电器的分类与结构继电器的分类与结构继电器的符号继电器的符号3.继电器的检测继电器的检测地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797391.继电器的分类与结构继电器的
18、分类与结构汽车继电器可分为电磁式继电器和干簧式继电器。电磁式继电器成本较低，便于控制电路采用。干簧管式继电器反应灵敏，多作为信号采集使用。汽车控制电路大多采用电磁式继电器作为控制执行部件，采用干簧管式继电器作为传感器。（1）电磁式继电器继电器一般由电磁铁、触点、衔铁和弹簧等部分组成。触点系统包括回位弹簧和触点。电磁式继电器以电磁系统为主体构成的，成本较低，便于控制电路采用。图3-18是电磁式继电器结构，电磁式继电器按其触电位置分为三类：常开（NO型）继电器，常闭（NC型）继电器和常闭、混合型继电器。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797391.继电
19、器的分类与结构继电器的分类与结构（2）干簧式继电器干簧式继电器与电磁式继电器的主要区别就是，干簧式继电器的触点是一个或几个干簧管，如图3-19所示为干簧式继电器的结构，它的符号与电磁式继电器一样。当继电器线圈通以电流时，在线圈中心工作气隙中形成磁通回路，从而使干簧管的一对触点吸合。除了电磁式继电器和舌簧管式继电器之外，随着电子技术的不断发展，电子继电器越来越多地应用到汽车上，电子继电器相当于一个大电流的开关晶体管，其结构和原理在晶体管中讨论。另外在有些汽车电路中还应用到一些结构和原理比较简单的双金属继电器，这里就不进行讨论了。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010
20、) 883797392.继电器的继电器的符号符号继电器的线圈用一个长方框符号表示，同时在长方框内或框旁标上这个继电器的文字符号“ K ”。地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797393.继电器的继电器的检测检测在汽车上常用的继电器有：起动继电器、喇叭继电器、闪光（转向）继电器、刮水继电器等。对于继电器的检测，一般有以下方法：（1）电磁式继电器的检测检测触点的接触电阻用万用表档，测量继电器常闭触点的电阻值，正常值应为0。再将衔铁按下，同时用万用表测量常开触点的电阻值，正常值也应为0。若测出某组触点有一定阻值或为无穷大，则说明该触点已氧化或触点已被烧蚀。
21、检测电磁线圈的电阻值继电器正常时，其电磁线圈的电阻值为252k。额定电压较低的电磁式继电器，其线圈的电阻值较小；额定电压较高的继电器，线圈的电阻值相对较大。若测得继电器电磁线圈的电阻值为无穷大，则说明该继电器的线圈已开路损坏。若测得线圈的电阻值低于正常值许多，则是线圈内部有短路故障。测量吸合电压和吸合电流用可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。 地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739谢谢大家谢谢大家地址:北京百万庄大街22号 邮编:10003
22、7 编辑热线: (010) 88379739地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739认识交流发电机认识交流发电机第第4章章 发电机与电动机发电机与电动机地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739n汽车用发电机可分为汽车用发电机可分为直流发电机直流发电机和和交流发电机交流发电机，由，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机，直流发于交流发电机在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机，电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机， n 交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类
23、：交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：1）车用交流发电机分类车用交流发电机分类地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 普通交流发电机普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机使用时需要配装电压调节器的发电机) 例例JF132 （EQ140用）用） 整体式交流发电机整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体的发发电机和调节器制成一个整体的发电机电机) 例别克轿车的发动机上装配的是例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机型发电机 带泵交流发电机带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机
24、一起的发电机) 例例JFZB292发电机。发电机。 无刷交流发电机无刷交流发电机(不需要电刷的发电机不需要电刷的发电机) 例例JFW1913 永磁交流发电机永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机磁极为永磁铁制成的发电机) 1）车用交流发电机分类车用交流发电机分类地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739按整流器结构分四类按整流器结构分四类 六管交流发电机六管交流发电机 例例JF1522（东风汽车用）（东风汽车用） 八管交流发电机八管交流发电机 例例JFZ1542（天津夏利汽车用）（天津夏利汽车用） 九管交流发电机九管交流发电机 例（日本日立、三凌
25、、马自达汽车用）例（日本日立、三凌、马自达汽车用） 十一管交流发电机十一管交流发电机 例例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）（奥迪、桑塔纳汽车用）1）车用交流发电机分类车用交流发电机分类地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739按磁场绕组搭铁形式两分类按磁场绕组搭铁形式两分类 内搭铁型交流发电机内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）铁（和壳体相联） 外搭铁型交流发电机外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。节器，通过调节器后再搭铁
26、。1）车用交流发电机分类车用交流发电机分类地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739组成：由组成：由定子定子、转子转子、电刷电刷、整流二极管整流二极管、前后端盖、风扇、前后端盖、风扇及带轮等组成。及带轮等组成。2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739转子：转子：产生旋转磁场产生旋转磁场 转子由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。它转子由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。它的作用是当通过电刷给励磁绕组供电时，励磁绕组产生磁场。的作用是当通过电刷给
27、励磁绕组供电时，励磁绕组产生磁场。 发电机构造图发电机构造图2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739国产发电机大多采用国产发电机大多采用6对磁极。爪极凸缘的外形象鸟嘴，这种对磁极。爪极凸缘的外形象鸟嘴，这种形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。2）车用交流发电机结构车用交流发电
28、机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739磁路磁路交流发电机的磁路为：磁轭交流发电机的磁路为：磁轭N极极转子与定子之间的气转子与定子之间的气隙隙定子定子定子与转子间的定子与转子间的气隙气隙S极极磁轭。磁轭。2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739n当两集电环通入直当两集电环通入直流电时（通过电流电时（通过电刷），磁场绕组中刷），磁场绕组中就有电流通过，并就有电流通过，并产生轴向磁通，使产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化极，另
29、一块被磁化为为S极，从而形成六极，从而形成六对相互交错的磁极。对相互交错的磁极。当转子转动时，就当转子转动时，就形成了旋转的磁场。形成了旋转的磁场。2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 定子构造与绕组连接图定子构造与绕组连接图2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797392.定子：定子：产生三相交流电产生三相交流电定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁
30、心的槽中。铁心的槽中。定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用Y形联形联结，也有用形联结结，也有用形联结2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 定子构造与绕组连接图定子构造与绕组连接图2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739整流器整流器大多由大多由6个、个、9个、个、11个管硅二极管组成。个管硅二极管组成。外壳为正极、中心引线为负极的二极管，称为负极管或反烧管，管外壳为正
31、极、中心引线为负极的二极管，称为负极管或反烧管，管壳底上注有黑字标记；壳体为负极，中心线为正极的二极管，称壳底上注有黑字标记；壳体为负极，中心线为正极的二极管，称为正极管或正烧管，管壳底上有红色标记。为正极管或正烧管，管壳底上有红色标记。 2）车用交流发电机结构车用交流发电机结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 整流器实物与硅二极管连接图整流器实物与硅二极管连接图地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797391）发电原理发电原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010)
32、 88379739 1）.在发电机内部有一个由在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁发动机带动转子（旋转磁场）场） 2）.磁场外有一个定子绕组磁场外有一个定子绕组, 绕组有绕组有3组线圈组线圈(3相绕组相绕组)，3相绕组彼此相隔相绕组彼此相隔120度度 3）.当转子旋转时，旋转的当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。变化）而产生电动势。1）发电原理发电原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797392）电磁感应电磁
33、感应地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739图5-2 交流电的产生3）交流电产生）交流电产生地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739)tsin()tsin()tsin()tsin(tsintsin34234322322EEeEEeEEemWmVmUmEE每相电动势的最大值每相电动势的最大值每相电动势的有效值每相电动势的有效值角速度角速度3）交流电产生）交流电产生地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739图所示为六管整流电路图所示为六管整流电路4V2V-6
34、V4）整流原理）整流原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739增加了增加了3个功率较小的二极管，专门用来供给磁场电流，又称为个功率较小的二极管，专门用来供给磁场电流，又称为磁场二极管，采用磁场二极管后，利用充电指示灯即可指示磁场二极管，采用磁场二极管后，利用充电指示灯即可指示发电机工作情况的好坏。发电机工作时，充电指示灯是由蓄发电机工作情况的好坏。发电机工作时，充电指示灯是由蓄电池端电压与磁场二极管输出端电池端电压与磁场二极管输出端L的电压的电压UL的差值所控制。的差值所控制。 4）整流原理）整流原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:10003
35、7 编辑热线: (010) 88379739具有两个中性点二极管，其接线柱的记号为具有两个中性点二极管，其接线柱的记号为“N”。中性点电压。中性点电压一般用来控制各种继电器如磁场继电器、充电指示灯继电器等一般用来控制各种继电器如磁场继电器、充电指示灯继电器等4）整流原理）整流原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739认识电动机认识电动机第第4章章 发电机与电动机发电机与电动机地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739异步电动机主要由异步电动机主要由定子定子（固定部分）和（固定部分）和转子转子（转动部
36、分）两（转动部分）两部分组成部分组成. 1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 机座：一般用铸铁制成。主要作用是固定定子铁芯，并通机座：一般用铸铁制成。主要作用是固定定子铁芯，并通过端盖来支撑转子。过端盖来支撑转子。定子定子（机座、定子铁心、定子绕组）（机座、定子铁心、定子绕组） 1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739定子铁芯：由硅钢片定子铁芯：由硅钢片叠叠压而成。压而成。1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379
37、739（a）星形接法；（b）三角形接法 定子绕组：用漆包线绕成线圈，嵌在定子铁芯槽内。三相异定子绕组：用漆包线绕成线圈，嵌在定子铁芯槽内。三相异步电动机的定子绕组由互成步电动机的定子绕组由互成120角的完全相同的互相绝角的完全相同的互相绝缘的三个绕组组成，叫三相绕组。缘的三个绕组组成，叫三相绕组。定子绕组可以接成星形或三角形。为了便于改变接线，三定子绕组可以接成星形或三角形。为了便于改变接线，三相绕组的六根端线都接到定子外面的接线盒内。相绕组的六根端线都接到定子外面的接线盒内。1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739定子硅钢片未装绕
38、组的定子铁芯1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797392.异步电动机转子异步电动机转子异步电动机的转子是由异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组转子铁心、转子绕组和和转轴转轴等部分组成等部分组成的。转子铁心由外圆有槽孔的硅钢片叠制而成。转子有两种形的。转子铁心由外圆有槽孔的硅钢片叠制而成。转子有两种形式：式：笼型转子笼型转子和和绕线型转子绕线型转子。1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739笼型转子笼型转子的绕组由安放在槽内的铜条（或铸铝）构成，这些导的绕组由安放在槽内的铜条
39、（或铸铝）构成，这些导体的两端分别焊接在两个端环上。体的两端分别焊接在两个端环上。 特点：特点：制造简单，造价低，运行可靠，维护方便，应用广泛。制造简单，造价低，运行可靠，维护方便，应用广泛。1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739异步电动机就是利用三相交流电通入三相对称绕组所产生的异步电动机就是利用三相交流电通入三相对称绕组所产生的旋转磁场来使转子旋转的。旋转磁场来使转子旋转的。 基本原理：闭合导体切割磁力线时能产生电流，通电基本原理：闭合导体切割磁力线时能产生电流，通电导体受到磁场力作用时能产生运动。导体受到磁场力作用时能产生运
40、动。2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797392）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797392）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 2.旋转磁场的产生旋转磁场的产生 设将定子三相绕组联成如图 (a)所示的星形接法，三相绕组的首端U1、V1、W1分别与三相交流电的相线A、B、C相连接，三相绕组中通过的三相对称交流电流如图4-5(b)所示。图通过定子绕组的三相对称电流UVW地址:北京百万庄大街22
41、号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739图4-6 三相电流产生的旋转磁场（p=1）UVW2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 由此可见，电流变化一个周期，合成磁场在空间也旋转了一周。电流继续变化，磁场也不断地旋转。 从上述分析可知,三相电流通过定子绕组所产生的合成磁场,是随电流的交变而在空间产生旋转的磁场。这种旋转磁场与蹄形磁铁在空间旋转所起的作用是相同的。三相异步电动机内，旋转磁场是由定子铁心中放置的三相绕三相异步电动机内，旋转磁场是由定子铁心中放置的三相绕组产生的。组产生的。旋转磁场的方向与三
42、相电流的顺序有关，也称旋转磁场的方向与三相电流的顺序有关，也称相序相序。改变相序可以改变三相异步电动机的转向。旋转磁场的转速称改变相序可以改变三相异步电动机的转向。旋转磁场的转速称为为同步转速同步转速n0。2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739鼠笼转子的转动方向虽然与旋转磁场的转动方向相同，但转子鼠笼转子的转动方向虽然与旋转磁场的转动方向相同，但转子转速转速n不可能达到旋转磁场的转速不可能达到旋转磁场的转速no ，因为如果两者相等，转，因为如果两者相等，转子与旋转磁场之间就不存在相对运动，转子导体就不能切割磁子与旋转磁场之
43、间就不存在相对运动，转子导体就不能切割磁感应线，转子上也就不再产生感应电流及电磁转矩，可见，鼠感应线，转子上也就不再产生感应电流及电磁转矩，可见，鼠笼转子的转速与旋转磁场的同步转速之间必须存在差值而不能笼转子的转速与旋转磁场的同步转速之间必须存在差值而不能同步，因此称鼠笼式电动机为交流异步电动机或交流感应电动同步，因此称鼠笼式电动机为交流异步电动机或交流感应电动机。机。结论结论2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739nnnnns用转速差用转速差 n=nn=n。-n -n 来表示转子转速来表示转子转速n n与同步转速与同步转速
44、 n n。之间的之间的转速差，则转差率转速差，则转差率s s为转速差与同步转速之比，即为转速差与同步转速之比，即 转差率是异步电动机的一个重要物理量，转子转速转差率是异步电动机的一个重要物理量，转子转速 n n 越接近同步越接近同步转速转速 ，转差率越小，跟随性越好。一般异步电动机的转差率很，转差率越小，跟随性越好。一般异步电动机的转差率很小，通常用百分数表示，一般为小，通常用百分数表示，一般为1%1%9%9%n。2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739外形外形 结构结构 1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:10
45、0037 编辑热线: (010) 883797391）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 883797391.定子定子励磁绕组通以励磁电流产生主磁场。励磁绕组通以励磁电流产生主磁场。 在在小功率小功率直流电动机中直流电动机中不装不装换向磁极。换向磁极。1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739直流电动机转子直流电动机转子 1）结构）结构地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739三、直流电动机的工作原理三、直流电动机的工作原理 直流电动机利用磁场
46、的相互作用将电能转化成机械能，在磁场直流电动机利用磁场的相互作用将电能转化成机械能，在磁场内通电导线受到磁场力的作用，而产生移动的倾向。内通电导线受到磁场力的作用，而产生移动的倾向。 2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739 2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739由此可见，加于直流电动机的直流电源，借助于由此可见，加于直流电动机的直流电源，借助于换向器换向器和和电刷电刷的作用，使电枢线圈中流过的电流，方向是交变的，从而使电的作用，使电枢线圈中流过的电流，
47、方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保了电枢朝确定的方向枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保了电枢朝确定的方向连续旋转，这就是直流电动机的基本工作原理。连续旋转，这就是直流电动机的基本工作原理。2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739根据安培定律，可以推导出直流电动机通电后所产生的电磁转根据安培定律，可以推导出直流电动机通电后所产生的电磁转矩矩M与磁极的磁通量与磁极的磁通量及电枢电流及电枢电流Is之间的关系：之间的关系：式中，式中， Cm为电动机的结构常数，它与电动机磁极对数为电动机的结构常数，它与电动机
48、磁极对数P 、电枢、电枢绕组导线总根数绕组导线总根数Z及电枢绕组电路的支路对数及电枢绕组电路的支路对数a有关。有关。 MCmIs 2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739直流电动机转矩自动调节原理直流电动机转矩自动调节原理 式中的式中的Rs为电枢回路电阻，其中包括电枢绕组的电阻和电为电枢回路电阻，其中包括电枢绕组的电阻和电刷与换向器的接触电阻刷与换向器的接触电阻 由于绕组在转动同时切割磁力线而产生感生电动势，并根据右手由于绕组在转动同时切割磁力线而产生感生电动势，并根据右手规则判定其方向与电枢电流规则判定其方向与电枢电流I
49、Is s的方向相反，故称的方向相反，故称反电动势反电动势E Ef f。反。反电动势电动势E Ef f与磁极的磁通量与磁极的磁通量和电枢的转速和电枢的转速n n成正比，即成正比，即E Ef f=C=Ce en n电枢回路的电压平衡方程式，即电枢回路的电压平衡方程式，即U UE Ef f+I+Is sR Rs s2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739接通电源的瞬间，电枢转速接通电源的瞬间，电枢转速n为为0，电枢反电动势也为，电枢反电动势也为0，此时，此时，电枢绕组中的电流达到最大值，即电枢绕组中的电流达到最大值，即IsmURs
50、，将相应产生最，将相应产生最大电磁转矩，即大电磁转矩，即Mmax，若此时的电磁转矩大于电动机的阻力矩，若此时的电磁转矩大于电动机的阻力矩Mz，电枢就开始加速转动起来。随着电枢转速的上升，电枢就开始加速转动起来。随着电枢转速的上升，Ef增增大，大，Is下降，电磁转矩下降，电磁转矩M也就随之下降。当也就随之下降。当M下降至与下降至与Mz相平衡相平衡（M=Mz）时，电枢就以此转速运转。）时，电枢就以此转速运转。 U UE Ef f+I+Is sR Rs sMCmIs 2）工作原理）工作原理地址:北京百万庄大街22号 邮编:100037 编辑热线: (010) 88379739直流电动机具有自动调节转
