中职课件《汽车电工电子》模块02 电磁学在汽车上的应用实例

汽车电工电子电磁铁继电器变压器点火线圈课题一课题二课题三课题四课题五汽车电磁干扰及其抑制单元二电磁学原理及应用模块二电磁学在汽车上的应用实例学习重点通过本模块学习，使学生理解电磁铁的概念、结构和工作原理；知道电磁铁的分类和特点；知道继电器的分类和特点；理解继电器的概念、结构和工作原理；掌握变压器的结构和工作原理。模块二电磁学在汽车上的应用实例一、概念电磁铁是利用通电的铁心线圈所产生的强磁场来吸引铁磁物质（衔铁）动作的电器。它广泛地应用在继电器、接触器及自动控制装置中。电磁铁是利用通电的铁心线圈所产生的电磁力吸引衔铁而做成的一种电器。课题一电磁铁二、结构及工作原理电磁铁一般是由线圈、铁心和衔铁三部分组成。利用电流的磁效应，使软铁具有磁性。将软铁棒插入一螺线管中，当螺线管通以电流时，螺线管内部的磁场使软铁棒磁化成暂时磁铁；但电流切断后，螺线管及软铁棒的磁性随之消失。软铁棒磁化后所产生的磁场，加上螺线管内的磁场，使总的磁场强度大大增强，故电磁铁的磁力远大于天然磁铁。螺线管中电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁场越强。课题一电磁铁三、应用由于直流电磁体具有结构简单、易于控制等特点，因此它广泛用于汽车控制领域中，如各种电磁开关阀、喷油器、电喇叭等。课题一电磁铁一、继电器的结构和分类汽车继电器按触点类型分，有三类：动合继电器、动断继电器、混合型继电器。按继电器的引脚数分：3引脚、4引脚、5引脚等。课题二继电器二、继电器的应用继电器在汽车上应用广泛，如启动继电器、喇叭继电器、刮雨继电器等。为了减少控制开关触点的电流负荷，获得所需的控制功能，在电路中常设置一些继电器。由于继电器主要由导线绕制而成，当线圈在刚接通时，线圈都会感应出一反向电压，常常会造成精密控制元件的损毁，于是常在继电器内与线圈并联或串联一个二极管，以保护电路。课题二继电器课题三变压器一、变压器的结构和工作原理变压器是根据电磁感应原理工作的一种常见的电气设备，是由闭合铁心、线圈绕组和冷却系统组成。在原绕组上接入交流电压时，原绕组中便有电流通过。原绕组的磁动势产生的磁通绝大部分通过铁心而闭合，从而在副绕组中感应出电动势。如果副绕组接有负载，那么副绕组中就有电流通过。副绕组的磁动势也产生磁通。二、特殊变压器１.自耦变压器自耦变压器在闭合的铁心上只有一个绕组，它既是原绕组又是副绕组。低压绕组是高压绕组的一部分。２.仪用互感器仪用互感器是专供电工测量和自动保护的装置，使用仪用互感器的目的在于扩大测量表的量程。包括电压互感器和电流互感器两种。课题三变压器课题四点火线圈一、点火线圈的工作原理通常点火线圈里有两组线圈：初级线圈和次级线圈。初级线圈用较粗的漆包线，次级线圈用较细的漆包线，它能够将蓄电池的低电压（12V）转变为15～20kV的高电压。点火线圈则是断续工作的。当初级线圈接通电源时，四周就产生了一个很强的磁场，铁心储存了磁能；当开关使初级线圈电路断开时，初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈就会感应出很高的电压。课题四点火线圈二、点火线圈的分类点火线圈依照磁路分为开磁式和闭磁式两种。蓄电池点火系统广泛使用的是开磁式点火线圈。高能电子点火系统多用闭磁式点火线圈。课题四点火线圈三、汽车点火系统的组成传统点火系是由电源、点火线圈、断电器、分电器、点火开关、火花塞等组成。电源供给点火系统所需的电能。点火线圈是将12V的低压电转换为15～20kV高压电。课题五汽车电磁干扰及其抑制一、电磁干扰现象及特点任何因素激发出的电路中的震荡，都会通过导线等以电磁波的形式发射出去，不仅对车上具有高频响应的特点的电子系统会产生电磁干扰，而且还会干扰收音机和通讯设备。车辆内部的电磁干扰特点不同于车辆对外部的干扰。车内电磁干扰可以通过各种连接线缆传播，也会以耦合方式、空间辐射方式进行传播。课题五汽车电磁干扰及其抑制二、汽车内电磁干扰的特点１.发动机点火系统产生沿电源线传导的干扰初级回路中的瞬变电压则沿电源线传到电源系统中，干扰电源系统，产生一波动电压ΔV。课题五汽车电磁干扰及其抑制二、汽车内电磁干扰的特点

2．感性负载产生沿电源线传导的干扰当感性负载的供电被突然切断时，会产生反向瞬变电压。线圈初始储能越大，关断速度越快，瞬变过电压就越高。课题五汽车电磁干扰及其抑制二、汽车内电磁干扰的特点３.静电放电对车内电子部件的干扰人体静电遇到一些导体就会释放出来，当静电储存到一定程度后，会通过空气放电，甚至会有火花产生，人们就会有强烈的放电感觉。静电的放电过程，既可能是正放电过程，也可能是负放电过程。放电时间短（接触放电为0.7～1ns；空气放电为0.7～5ns）；放电电流很小，为nA级。这种类型的干扰特点是：高电压；短时间；微小电流。其干扰影响程度是巨大的，会使一些电子控制单元产生误动作，严重的会损坏电子单元。课题五汽车电磁干扰及其抑制二、汽车内电磁干扰的特点

4．部件或线缆间的相互耦合干扰汽车中的各种线缆经常将他们捆绑成一束沿汽车内侧布置，电源线中的瞬变干扰会耦合到信号线或控制线中，形成差模信号，会对车内ECU等电子模块产生影响。

5．辐射干扰干扰能量的电磁波辐射形式，人们比较熟悉。人们关注的频率范围是150kHz～1000MHz。其他频段的干扰也是存在的。课题五汽车电磁干扰及其抑制汽车电子电器部件的干扰抑制方式，一般规定若干等级限值，不同部件根据其特点和使用方式的不同，选择一种合理的等级限值，以降低抑制成本。对来自车内供电系统的干扰，一种简单而有效的方法是利用蓄电池作为一个极低阻抗、大容量的瞬变电压抑制器，吸收各种瞬变电压产生的干扰能量。对于线缆间耦合引起的干