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1、第五章 电气控制电路 及其在汽车中的应用,5.1 常用低压电器 5.2 三相电动机基本控制电路 5.3 车用低压电器电路 5.4 汽车传统点火系工作过程,1）接触器、继电器和熔断器、点火开关和保险装置等常用低压电器的基本结构和工作原理。 2）电动机顺序控制、行程控制、时间控制等基本控制电路。 3）一般车用低压电器电路及其分析方法。 4）汽车传统点火系的组成和工作过程。,本章要点：,第五章 电气控制电路及其 在汽车中的应用,一、 熔断器,作用：电路的短路保护。,5.1 常用低压电器,常见熔断器外形,一般情况下，通过熔体的电流等于或小于额定电流的125倍时可以长期不熔断，超过其额定电流的倍数越大，
2、熔体熔断的时间越短。,熔断器选择,汽车中另熔断装置,二、汽车点火开关,点火开关主要用来接通和切断点火电路，同时还用以控制起动机、发电机励磁、收放机、空调、刮水器、点烟器、仪表、信号灯、进气预热和其他电器设备电路。,1）ON档可接通仪表和点火系统、暖风装置、刮水器、转向灯等电路。 2) ACC档接通收放机和点烟器电路。 3) START档可接通起动电路，起动发动机后自动回到ON位置。 4）LOCK档为断电且转向器联锁机构锁止位置。 5）HEAT档预热档，柴油车上使用。,常用表格表示法来表征5个触点的通断关系,汽车灯组合开关,三、 接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,动画,1、3-
3、辅助触头；2-主触头；4-动铁心； 5-静铁心；6-线圈；7、8-弹簧,利用电磁铁的吸引力而使触点动作,由电磁铁和触点组组成。,图形符号,用于主电路 流过的大电流 (需加灭弧 装置),用于控制电路流过的小电流 (无需加灭弧装置),注意：属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示,例如CJ20系列接触器的额定电压有220V、380V、660V、1140V，额定电流有10A、16A、25A、40A、63A等十种等级，辅助触点的额定电流一般规定为5A。,例如接触器的线圈额定电压应与控制电路的电压匹配，接触器额定电流一般应大于电动机额定电流。,注意接触器的额定电压、额定电流及触点数量。,考虑其额定值与电
4、路参数之间的匹配。,选用接触器,三、继电器,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 主要区别在于： 接触器的主触点可以通过大电流； 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。,继电器的输入信号可以是电压、电流等电量，也可以是热、速度、油压等非电量。 继电器的输出信号都是触点动作，使输出量发生预定的变化。,1. 中间继电器,中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控制线路。,通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可 直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。,在汽车电路中常用的继电器有：喇叭继电器、起动继电器、闪光(转向)继电器、刮水继电器等。,
5、2. 热继电器,用于电动机的过载保护。,外形,图形符号,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,热继电器工作原理,双金属片,常闭触头,动画,3干簧式继电器,由既导磁又导电材料做成的簧片组成的开关元件，玻璃管内充有惰性气体。管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的动合或动断触点。,干簧管,励磁线圈,组成,干簧管特点,结构,当绕在干簧管上的线圈通电后形成磁场使簧片磁化时，簧片接点就会感应出极性相反的N极和S极。由于磁极极性相反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开
6、的接点便会吸合；当磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态。这样起到一个开关的作用。,工作原理,干簧继电器还可以用永磁体来驱动，反映非电信号，用作限位及行程控制以及非电量检测等。,5.2 三相电动机的基本控制电路,继电接触器控制基本环节,起动运转控制,正反转控制,顺序控制,时间控制,主电路,控制电路,一、起动、停转控制电路,刀开关,保险丝,停止按钮,起动按钮,合上刀开关,起动,1. 工作过程,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，,通电,转动,自锁,松开起动按钮SB2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,动画,通电,转动,停车,按下停止按钮SB
7、1 , KM线圈断电,KM主触点断开, 电动机停转。,KM辅助触点断开，取消自锁。,去掉KM辅助触点, 实现点动控制。,停转,断电,控制电路,2.电动机的保护,过载保护,短路保护,零压、欠压保护,主电路,控制电路,二、正反转控制电路,利用两个接触器和三个按钮组成正反转控制电路,正转接触器,反转接触器,将三根电源线中的L1、L2对调即可实现反转,闭合刀开关Q按正转按钮SB2接触器KM1线圈通电电动机M正转,工作过程：,互锁,互锁：在正转的控制电路中接入反转接触器的的动断触点，或在反转的控制电路中接入正转接触器的动断触点。,KM1主触点闭合M起动,KM1动合触点闭合触点自锁 KM1动断合触点断开互
8、锁即使按反转按钮SB3，接触器KM2线圈也不能得电。,FR2,三、顺序控制电路,要求： 1、在车床的主轴工作之前，必须先起动油泵电动机M1，使润滑系统有足够的润滑油以后，方能起动主轴电动机M2。 2、主轴电动机M2停车后，油泵电动机M1方可停车，以免因润滑油不足而损坏工件或设备。,在装有多台电动机的生产机械上，有时必须按一定的顺序起动，方能保证工作安全。,闭合刀开关QS按起动按钮SB2接触器KM1线圈通电 KM1主触点闭合M1电动机起动 KM1常开辅助触点闭合自锁 M1长动，为M2电动机起动提供可能。,工作过程：运行,按起动按钮SB4接触器KM2线圈通电 KM2主触点闭合M2电动机起动 KM2
9、动合触点闭合自锁 M2长动,工作过程：停止,主轴电动机接触器KM2的动合触点与油泵电动机的停止按钮SB1并联在一起，只有在主轴电动机停止运转，接触器KM2失电，其动合触点断开，此时按下油泵电动机的停止按钮SB1，油泵电动机才能停止运行。,确保油泵电动机先起动，主轴电动机后起动；停止时，主轴电动机先停止，油泵电动机后停止的顺序控制。,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR1,KM1,举例：两条皮带运输机分别由两台笼型异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应
10、如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,SB,KM1,FR1,例：两条皮带运输机分别由两台笼型异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,停止：,断电,断电,断开,断开,四、 时间控制电路,时间控制，就是采用时间继电器进行延时控制,以达到需要的不同目的。 例如三相笼型异步电动机的Y-起动，实现电动机起动时的Y联接，经过定时间，待转速上升到接近额定值时自动进行联接运行。,通电延时的空气式时间继电器,延时触点,瞬时触点,通电延时时间继电器,
11、两个延时触头： 延时断开的动断触点 延时闭合的动合触点 还有两个瞬时触头，即通电后瞬时动作。,断电延时的空气式时间继电器,两个延时触头： 延时闭合的动断触点 延时断开的动合触点 还有两个瞬时触头，即通电后瞬时动作。,断电延时时间继电器,延时触点,瞬时触点,笼型电动机Y-起动控制线路分析,通电延时时间继电器KT的两个触点：一个延时断开的动断触点和一个瞬时闭合的动合触点。,运行时KM2触点闭合,双联复合按钮,起动时KM3触点闭合,起动按钮SB2是双联复合按钮，一个动合触点，一个动断触点。,KM1、KM2、KM3是三个交流接触器。 起动时KM3工作，电动机接成Y形。,运行时KM2工作，电动机接成形。
12、,Y-起动控制线路工作过程分析,合上电源开关，按下起动按钮SB2，Y形起动，KT开始延时。,电动机 Y起动,KT延时断开的动断触点断开，KM1线圈失电KM2线圈通电，KM3线圈失电，定子绕组变成形联结，为运行做准备。,由于KM3动断辅助触点的重新闭合，KM1线圈又得电其主触点重新闭合。电动机便在形联结下运行。,通电,通电,通电,不通电,断电,Y起动 结束,通电,断电,形运行,笼型电动机Y-起动控制线路特点,在接触器KM1断电的情况下进行Y-换接，这样可以避免当KM3的动合触点尚未断开时，KM2已吸合而造成电源短路；同时接触器KM3的动合触点在无电下断开，不发生电弧，可延长使用寿命。,5.3 汽
13、车低压电路分析,一、汽车电路概述,1.汽车电路特点,1）低压,2）直流,额定电压6V、12V、24V，汽油机普遍采用12 V电源，柴油机多采用24 V。汽车运行中的电压，一般12V系统为14 V，24 V系统的为28V。,蓄电池、交流发电机+整流电路 （发电机与蓄电池并联，蓄电池负极必须搭铁。蓄电池正极经电流表（或直接）接法电机正极，蓄电池静止电动势常在11.5V13.5V，发电机输出电压常限定在13.8V15V之间（24V电系28V30V）。发电机工作时正常电压比蓄电池电压高0.33.5V，这主要是为了克服线路压降，使蓄电池充电时既能充足，又不至于过度充电。）,蓄电池正极线直接与各用电设备连
14、接，蓄电池负极线直接搭在车架金属机件上，用电设备的负极线也就近搭在车架金属机件上，利用发动机和汽车底盘（粱架）的金属体作公共通道。这种负极线与车体相连接的方式就称为搭铁，也称为接地或接铁。负极搭铁具有对电子器件干扰少，对车架及车身电化学腐蚀小，联接牢固的优点，现在绝大多数汽车是负极搭铁。这些搭铁线形式与普通导线有所不同，一般是扁平的铜质或铝质编织线，电流承载量大。,3）负极搭铁,4）单线并联,电源到用电设备只用一根导线连接，而用金属机件作为另一根公共回路线的连接方式称为单线制。绝大部分用电设备都是并联在电源上。故当一条支路发生故障时，并不影响其他支路设备的正常工作。,举例：常用照明系统电路,低
15、压,直流,负极搭铁,单线并联,（1）认真读几遍图注，熟悉电气图形符号、电路标记符号。 （2）牢记汽车电路特点：直流低压、负极搭铁、单线并联制。 （3）读图的第一步将局部电路从全车电路中分离出来 （4）牢记回路原则。电路读图的目的是找出正确回路，确定回路中的导线、插座、保险、继电器及各种元件，从而分析故障点。 （5）继电器电路要分别分析继电器线圈与触点所在回路。,2 识读汽车电路图的一般要领,装用单只喇叭时，喇叭电流通常是直接由按钮控制的。 汽车上装有两个喇叭时，由于消耗的电流过大，如果直接用喇叭按钮操纵，按钮容易烧坏，为此采用了喇叭继电器。,1、喇叭继电器电路,喇叭,电池,喇叭继电器,按钮,二
16、、汽车电路分析,喇叭继电器电路由继电器和喇叭、电池、按钮等组成。,电路组成,喇叭继电器电路,常开触点闭合,利用继电器的常开触点、电喇叭、蓄电池等构成喇叭的驱动电路。,当按下喇叭按钮，继电器线圈得点，继电器常开触点闭合，蓄电池电压加至喇叭。,就是利用铁心线圈的小电流控制继电器的常开触点流经的大电流，从而保护喇叭开关。,工作原理,线圈 得电,喇叭响,喇叭继电器的作用,二、汽车电路分析,动画,2、 电动门窗,电动车窗可使驾驶员或乘客利用开关升降车窗玻璃，操作简便、安全。所有车窗系统都装有两套控制开关，一套装在仪表板上，为总开关，它由驾驶员控制每个车窗升降。另一套分别装在每个车窗中部，为分开关，可由乘客进行操纵。,电动车窗主要由车窗升降器、电动机、继电器、开关等组成。其中使用的电动机有永磁
