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1、汽车电路检修基础 刘美灵 主编 电子工业出版社,全国高等职业教育汽车类规划教材,第3章 电磁现象及电磁元件,3.1 变压器和继电器 3.2 直流电动机 3.3 技能训练 本章小结,会正确分析和使用直流电动机，并能正确检测直流电动机。,3.1 变压器和继电器,3.1.1 磁路和铁磁性材料,磁路：约束在铁芯及其气隙所限定的范围内的磁通路径。,图3.1 磁路示意图,3.1.1 磁路和铁磁性材料,1磁场的基本物理量,（1）磁感应强度,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。,（1）磁感应强度,磁感应强度B的大小:,磁感应强度B的
2、单位: 特斯拉(T)。,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= /S,磁通 的单位:韦伯(Wb)。,（3）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。,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。,磁导率 的单位：亨/米（H/m）,（4）磁场强度,磁场强度H ：介质中某点的磁感应强度 B 与介质 磁导率 之比。,磁场强度H的单位 ：安培/米（A/m
3、),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。,2磁路的基本定律,（1）安培环路定律,内容：,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。,特殊形式：,磁动势：,（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,内容：,在汽车上的应用：,3铁磁材料的磁性能,（1）高导磁性,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,内容：,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增大到一定值时，磁感应强度B不能继续增强。,（2）磁饱和性
4、,磁化曲线：,（3）磁滞性,磁滞回线：,（3）磁滞性,内容：,磁感应强度B滞后于磁场强度H的变化的性质。,磁滞损耗：,磁性材料在反复磁化过程中产生的损耗。,4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。,（2）功率损耗,3.1.2 变压器,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。,1单相变压器的工作原理,变压器的结构,1单相变压器的工作原理,（1）单相变压器的空载运行,（2）单相变压器的负载运行,（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,效
5、 率：,（2）变压器的额定值,（2）变压器的额定值,3.1.3 电磁铁和继电器,1电磁铁,（1）电磁铁的结构与工作原理,结构：由励磁线圈、铁芯和衔铁等部分组成。,（1）电磁铁的结构与工作原理,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。,（2）电磁铁在汽车上的应用,图3.11 汽车电喇叭的结构,2继电器,（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。,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
6、电路中被广泛采用。,（1）电磁式继电器,图形符号：,（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。,图3.15 电磁啮合式起动机的控制电路,3.2 直流电动机,3.2.1 直流电动机的结构,直流电动机是把直流电能转换为机械能的一种旋转机械。,1定子,（1）主磁极,作用：产生主磁通。,改变励磁电流的方向，就可改变主磁极极性，也就改变了磁场方向。,（3）机座,作用：构成主磁路的一部分；对电动机起到支撑作用。,（2）换向磁极,作用：产生附加磁场，消除或减小电机换向时电刷与换向器之间的火花，不致使换向器烧坏。,（4）电刷装置,作用：使电
7、枢绕组与外电路接通。,（1）电枢铁芯,通过电刷和换向器的配合，可将外电路提供的直流电转化成电枢绕组所需要的交流电。,（2）电枢绕组,（3）换向器,2转子,3.2.2 直流电动机的工作原理,1转动原理,2反电动势与电磁转矩,（1）反电动势,（2）电压平衡方程式,（3）电磁转矩,电磁转矩的方向由磁通与电枢电流的方向决定，只要改变其中一个量的方向，电磁转矩的方向也随之改变，从而电动机的转向也就改变。,3转矩平衡,直流电动机具有自动调节转矩功能。,3.2.3 直流电动机的额定值,1额定电压,是指直流电动机额定运行时，电枢绕组外接电源的电压，是电动机安全工作的最高电压。,是指直流电动机额定运行时，电枢绕
8、组流过的直流电流，是电动机按规定长期额定运行时电枢绕组可以通过的最大电流。,2额定电流,3额定功率,4额定转速,是指电动机额定运行时，轴上输出的机械功率。,是指电动机额定运行时的转速。,3.2.4 直流电动机的励磁方式,1他励电动机,2并励电动机,3串励电动机,4复励电动机,汽车用起动电动机要求起动转矩大，因而采用串励式直流电动机。,3.2.5 串励式直流电动机在汽车起动机上的应用,1电枢,2磁极,图3.30 磁场绕组的联接方式,3电刷组件,4机壳,3.3 技能训练,3.3.1 汽车点火线圈的检测,3.3.2 汽车起动继电器的检测,3.3.3 起动用直流电动机的拆解与测量,1,磁场有4个常用的
9、基本物理量，即磁感应强度 、磁通 、磁导率 和磁场强度 。,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。,5,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。,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。一次绕组通过的电流较大，导线较粗，二次绕组的导线较细。,7,直流电动机由固定不动的定子和旋转的转子两部分组成，它的工作原理仍以电磁力定律和电磁感应定律为基础。,8,9,直流电动机按励磁方式分为他励式、并励式、串励式和复励式4种。,不同励磁方式的直流电动机，机械特性差别很大，适用于不同的场合，汽车用起动电动机要求起动转矩大，都是采用串励式直流电动机。它主要由电枢、磁极、电刷以及机壳等部件组成。,10,The End !,
