【2017年整理】汽车电工电子技术基础4.ppt

;知识目标 1.掌握磁场、磁路的基本概念 2.掌握变压器结构和工作原理 3.了解汽车继电器的典型应用 能力目标 1.能够进行磁路分析 2.能够分辨直流电磁铁、交流电磁铁 ;电磁学的应用; 历史人物;一、电磁基础知识;磁性物质的磁化;1）磁感应强度B;磁感应强度的数学式为;2）磁通;3）磁导率μ;若某物质μr≥1，称为顺磁物质，如空气，μr=1.000003；若其μr≤1，则称逆磁物质，如铜，μr=0.999995。 ;4）磁场强度H;3、磁路;由于铁心比空气导磁性能更好，这样电流形成的磁力线（磁通）大部分通过铁心而闭合，形成了主磁路，铁心内的磁通称为主磁通Φ0。 ;磁路和电路具有相似之处,电路中的电动势是形成电流的原因,磁路中的磁动势是产生磁通的原因 ;电路中有电阻,磁路中亦有磁阻。它是磁通通过磁路时受Rm的阻碍作用,磁阻Rm的大小与磁路的长度L成正比,与磁路的横截面积S成反比,并与组成磁路材料的磁导率有关。;二、电磁感应;1、直导体中的感应电动势;2）感应电动势的大小;例 受外力作用的直导体AB,在匀强磁场中以v = 20 m/s的速度做匀速直线运动。设B=1T,导体有效长度l=0.5m,导体电阻R0=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求导体AB中的感应电动势e和电流I。;2、线圈中的感应电动势;楞次定律 ;2）感应电动势的大小;3、自感;2）自感系数;电感的大小与线圈的匝数、形状、大小及周围介质的磁导率有关。对给定的空心线圈,电感是常数,即不随线圈中电流变化而变化,故称线性电感。铁心线圈由于铁磁材料的磁导率不是常数,所以它的电感随外电流的变化而变化,故称非线性电感。在其他条件相同的情况下,线圈匝数越多,电感越大；有铁心的电感比空心线圈的电感大很多。;3）自感电动势;4、互感;正弦交流电在交流铁芯中，电源电压u; 电磁感应作用在导体内部感生的电流，电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁的分布而不同，其路径往往有如水中的漩涡，因此称为涡流。? 涡流的产生： 把块装金属置于随时间变化的磁场中或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，整块金属的电阻很小，所以涡流常常很强，这会造成很大的危害，所以要设法尽量避免。;三、变压器;它的基本结构形式有两种：芯式和壳式;1、变压器的工作原理 ;2）变压器的有载运行与变换电流原理;　由上式得　　　　　　　;3）变压器的阻抗变换作用 ;工作频率f ：变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率，单位Hz。中国国家标准频率f为50Hz。 额定电压（kV）：变压器长时间运行时原、副绕组所能承受的工作电压U1N ，U2N 。在变压器的铭牌上，它通常以“U1N /U2N ”的形式表示原、副绕组的额定电压之比 额定电流(A): 变压器的额定电流I1N和I2N是指变压器在长时连续工作运行时原、副绕组允许通过的最大电流，它们是根据绝缘材料允许的温度确定的，在三相变压器中均代表线电流。;3、汽车上使用的变压器;１）传统蓄电池点火系统：以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将电源提供的12V 或24V 的低压直流电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。 ;３）微机控制点火系统：与上述两种点火系统的功能相同，也以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，或采用多点火线圈方式，取消高压分电器。微机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。 ;４）磁电机点火系统：由磁电机本身直接产生高压电，不需另设低压电源。与传统蓄电池点火系统相比，磁电机点火系统在发动机中、高转速范围内，产生的高压电较高，工作可靠。但在发动机低转速时，产生的高压电较低，不利于发动机起动。因此磁电机点火系统多用于主要在高速、满负荷下工作的赛车发动机，以及某些不带蓄电池的摩托车发动机和大功率柴油机的起动发动机上。;点火系统的基本要求　;点火线圈;点火线圈的工作原理;四 电磁铁 ;电磁起重机;1．直流铁心线圈及直流电磁铁 直流电磁铁工作原理，通电的铁心线圈对衔铁会产生吸力，吸力大小： 式中B0电磁感应强度，S0为铁心截面积，N为线圈匝数。 直流铁心线圈特点：（1）励磁电流是由励磁线圈的外加电压U 和线圈电阻R 决定的，电流是恒定的，无感应电动势产生。（2）无磁滞和涡流损耗，铁心可以使用整块的铸钢、软铁。（3）吸合后电磁力比吸合前大得多，但励磁电流不变（因磁动势 NI 不变，磁阻Rm ↓→B ↑ ，所以吸力F↑）; 2．交流铁心线圈与交流电磁铁 ;交流电磁铁及其特点 交流