1、2022-8-142022-8-14直流电路常用电磁元件的认识二极管及其应用晶体管及其应用集成运算放大器及其应用模块一模块二模块三模块四模块五模块六模块七模块八数字电路汽车发电机与电动机安全用电 一、磁路和铁磁性材料 二、变压器和点火线圈 三、电磁铁和继电器 技能实训 模块小结 主要内容学习目标1了解磁路基本物理量、磁路基本定律及铁磁材料的磁性能；2能正确描述变压器的基本结构和工作原理，并能正确使用变压器；3会正确检测汽车点火线圈；4熟悉电磁铁、继电器的工作原理和使用；5会正确检测汽车继电器。一、磁路和铁磁性材料图2-1 磁路示意图磁路：约束在铁芯及其气隙所限定的范围内的磁通路径。1.磁感应强
2、度（一）磁场的基本物理量磁感应强度B:表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。磁感应强度B 的方向:与电流的方向之间符合右手螺旋定则。磁感应强度B 的大小:lIFB 均匀磁场:各点磁感应强度大小相等，方向相同的 磁场，也称匀强磁场。2.磁通磁通：穿过垂直于B 方向的面积S 中的磁力线总数。说明:如果不是均匀磁场，则取B 的平均值。在均匀磁场中 =B S 或 B=/S3.磁导率真空的磁导率为常数，用 0表示，有：磁导率：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质 的导磁能力。H/m10470 相对磁导率 r：任一种物质的磁导率 和真空的磁导率0的比值。0r 0BB HH0 非铁磁物质铁磁物质4.磁场强度磁
3、场强度H：介质中某点的磁感应强度 B 与介质 磁导率 之比。BH 磁场强度只与产生磁场的电流以及这些电流的分布有关，而与磁介质的磁导率无关。（二）磁路的基本定律1.安培环路定律内容：特殊形式：磁动势：磁场强度矢量在磁场中沿任何闭合回路的线积分，等于穿过该闭合回路所包围面积内电流的代数和。2.磁路的欧姆定律内容：应用磁路欧姆定律进行实际计算比较困难，一般只作定性分析。3.电磁感应定律图2-2 汽车点火电路原理图内容：在汽车上的应用：（三）铁磁材料的磁性能1.高导磁性内容：铁磁材料是制造电磁铁、变压器、电机等的主要材料。2.磁饱和性磁感应强度B 不会随磁场强度H的增强而无限增强，当磁场强度H 增大
4、到一定值时，磁感应强度B 不能继续增强。图2-3 磁化曲线磁化曲线：3.磁滞性图2-4 磁滞回线磁滞回线：内容：磁滞损耗：软磁材料：硬磁材料：矩磁材料：磁感应强度B 滞后于磁场强度H 的变化的性质。磁性材料在反复磁化过程中产生的损耗。常用来制造变压器、电动机的铁芯。宜制作永久磁铁。常用来制造计算机记忆元件、开关元件及逻辑元件等。（四）交流铁芯线圈电路1.电压、电流和磁通的关系当N 和f 一定时，主磁通的幅值由加在励磁线圈上的电压有效值确定，与铁心的材料和尺寸无关。图2-5 交流铁芯线圈电路2.功率损耗图2-5 交流铁芯线圈电路铜损：铁损：主要包括磁滞损耗和涡流损耗。二、变压器和点火线圈（一）变
5、压器1.单相变压器的工作原理变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止的电气设备，具有变换电压、电流、阻抗的功能。图2-7 单相变压器结构示意图变压器的结构绕组原绕组副绕组由高导磁硅钢片叠成厚0.35mm0.55mm铁芯图2-8 单相变压器的空载运行示意图1）单相变压器的空载运行图2-8 单相变压器的负载运行示意图2）单相变压器的负载运行图2-8 变压器的阻抗变换作用3）阻抗变换2.变压器的损耗与额定值1）变压器的损耗和效率铜损：铁损：损 耗效 率：主要包括磁滞损耗和涡流损耗2）变压器的额定值额定电压U1N/U2N额定电流I1N/I2N额定容量SN额定频率f对于单相变压器：对于三相变压器：（二）点
6、火线圈功用：将电源供给的12V或24V低压直流电转变为1520kV的高压直流电。组成：初级绕组、次级绕组和铁芯等。类型：开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。1.开磁路点火线圈图2-11 点火线圈结构示意图图2-12 传统点火线圈的磁路磁路的上、下部分从空气中通过，漏磁较多。2.闭磁路点火线圈图2-13 闭磁路点火线圈铁芯形成闭合磁路，具有漏磁少、转换效率高、体积小、质量轻、易散热等优点。（一）电磁铁1.电磁铁的结构与工作原理图2-14 电磁铁结构示意图二、电磁铁和继电器结构：由励磁线圈、铁芯和衔铁等部分组成。图2-14 电磁铁结构示意图工作原理：利用通电的铁芯线圈产生的电磁力或力矩吸引衔铁或保持某
7、种工件于固定位置，通过将电磁能转化为机械能来实现各种控制的一种电器。图2-15 汽车电喇叭的结构2.电磁铁在汽车上的应用（二）继电器继电器是自动控制电路中常用的一种元件，是用较小的电流来控制较大电流的一种自动开关。电磁式继电器成本较低，便于控制执行部件，因此在汽车电路中被广泛采用。1.电磁式继电器结构：由铁芯线圈（电磁铁）和可与电磁铁联动的触点组成。图2-16 常用电磁式继电器的图形符号图形符号图2-17 几种常见插接式继电器的内部结构和安装示意图图2-18 电磁啮合式起动机的控制电路2.继电器在汽车上的应用汽车上常用的继电器很多，如起动继电器、喇叭继电器、闪光（转向）继电器、刮水继电器等。（
8、一）汽车点火线圈的检测1.检测步骤2.分析讨论技能实训（二）汽车继电器的检测1.测量步骤图2-19 继电器触点电阻的测量（1）测量继电器触点电阻图2-20 继电器线圈电阻的测量（2）测量继电器线圈电阻图2-21 继电器通电检验电路（3）通电检验2.分析讨论模块小结2磁场有4个常用的基本物理量，即磁感应强度、磁通、磁导率 和磁场强度H。3 1工程上把约束在铁芯及其气隙所限定的范围内的磁通路径称为磁路。由于铁磁材料具有高磁导率，所以很多电器设备如变压器、电磁铁、继电器、电动机等均用铁磁材料来构成磁路。磁路的欧姆定律 是分析磁路的基础。由于铁磁材料的磁阻不是常数，故它常用于定性分析。含有铁芯线圈的交
9、流电路的主磁通 。这表明当线圈匝数N 及电源频率f 为一定时，主磁通的幅值 由励磁线圈外的电压有效值U 确定，与铁芯的材料及尺寸无关。3 34变压器是根据电磁感应原理制成的静止电器。变压器主要由用硅钢片叠成的铁芯和绕在铁芯柱上的绕组构成。变压器具有变换电压、电流和阻抗的功能，变换关系式分别为：6汽车点火系统中的点火线圈主要由铁芯、一次绕组、二次绕组、壳体及附加电阻等组成。点火线圈与点火系统中其他部件配合，将电源供给的12V或24V低压直流电转变为1520kV的高压直流电。3 5电磁铁是利用通电的铁芯线圈产生的电磁力或力矩吸引衔铁或保持某种工件于固定位置，通过将电磁能转化为机械能来实现各种控制的一种电器。电磁铁在汽车上应用广泛，如汽车电喇叭发声、汽油泵进出油阀的启闭、ABS油阀等都是由电磁铁来控制的。继电器是自动控制电路中常用的一种元件，是用较小的电流来控制较大电流的一种自动开关，在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护等作用。电磁式继电器成本较低，便于控制执行部件，因此在汽车电路中被广泛采用。3 7 谢谢观看！
