《汽车电工电子》-课题五 磁路与汽车用电磁元件

1.了解磁场的形成及基本物理量2.了解电流的磁场及磁力线3.了解变压器的结构和工作原理及特殊的变压器4.了解电磁铁的概念和类型以及在汽车上的应用5.了解继电器的概念、类型和在汽车上的应用6.了解交流发电机构造和整流原理7.了解直流电动机构造

学习任务

任务一磁场和电磁感应现象磁场的形成及基本物理量磁是物质运动的基本形式之一。物体能吸引铁、镍、钴等金属或它们合金的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体上磁性最强的部位叫磁极。任何磁体都有两个磁极，而且无论怎样把磁体分割，磁体总保持两个磁极，通常以S表示磁体的南极（常涂红色），以N表示磁体的北极（常涂绿色或白色）。磁极间的相互作用力叫磁力，磁极间相互作用的规律是：同性相斥，异性相吸，如图1所示。原来没有磁性的铁磁物质，放在磁铁旁边会获得磁性，这一现象叫磁化。被磁化的铁磁物质远离磁铁后仍保留一定的磁性，叫剩磁。磁体周围存在磁力作用的空间，当另一磁体或通电导体置入该空间时，就要受到磁力的作用，人们通常把这个磁力空间叫磁场。磁场具有力和能的性质，因而它是一种物质。但它又与其他物质不一样，它没有构成物质的分子或原子。所以，磁场是存在于磁体周围空间的一种特殊物质。磁场力和能的性质可以通过磁场方向和强弱表示出来。一般情况下，磁场各处的强弱和方向都是不同的。为了形象地表示磁场在空间各点的强弱和方向，人们根据铁屑在磁体周围磁场的作用下有规则地排列的启示图2（a），想像出磁感线。所谓磁感线，就是一条条从磁体北极沿磁体周围空间到1．磁、磁场与磁感线的概念12磁体南极，然后再通过磁体内部回到北极的闭合曲线。曲线上每一点的切线方向（即小磁针N极在该点的指向）就表示该点的磁场方向，曲线在某处的疏密程度（单位面积内的磁感线条数）就表示该处的磁场强弱，如图2（b）所示。2．基本物理量（1）磁感应强度（2）磁通（3）磁场强度（4）磁导率电流的磁场及磁力线1．电流的磁场（1）通电直导线周围的磁场通电直导线周围磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上，如图（a）所示。实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都随之改变。磁感线的方向与电流方向之间的关系可用安培定则（又称右手螺旋定则）来判定：如图（b）所示，用右手握住通电直导线，让拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是磁感线的方向。（2）通电线圈的磁场把直导线绕成螺线管线圈，并通入电流，结果通电线圈产生类似条形磁铁的磁场，如图（a）所示。由图可见，在线圈外部，磁感线从N极出来进入S极，线圈内部的磁感线方向由S极指向N极，并和外部的磁感线形成闭合曲线。实验证明：通电线圈磁场的强弱，不仅与线圈的电流大小有关，而且还与线圈的匝数有关，即与线的电流和匝数的乘积成正比。通电线圈的磁场的方向，可用右手螺旋定则确定：如图（b）所示，右手握住线圈，用弯曲的四指指向电流方向，则拇指所指的方向就是磁场方向。2．电磁力载流导体在磁场中所受的作用力称为电磁力（或安培力），单位是牛（N）。通电直导体在磁场中所受作用力的方向，可用左手定则判定：如图所示，将左手伸开，使拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过掌心，四指朝向导体电流的方向，大拇指所指的方向就是导体所受安培力的方向。3．电磁力在汽车上的应用磁场对通电线圈的作用原理广泛用于磁电式仪表及各种车用继电器中。磁电式仪表如图所示，为汽车上装用的动磁式电流表的结构图，黄铜导电板固定在绝缘底板上。两端与接线柱相连，中间夹有磁轭，与导电板固装在一起的转轴上装有指针与永久磁铁转子组件。没有电流通过电流表时，永久磁铁转子通过磁轭构成磁回路，使指针保持在中间“0”的位置。当蓄电池向外供电时，放电电流通过导电板产生磁场，使永磁转子带动指针向“-”侧偏转。放电电流越大，指针偏转角度越大，指示放电电流的数值也越大。当发电机向蓄电池充电时，充电电流通过导电板产生的磁场使指针向“+”侧偏转，指示出充电电流的大小。当被测电流通过螺旋弹簧进入线圈时，通电线圈受到安培力作用而产生旋转力矩，使转动轴带动指针一起转动。线圈转动的角度就是指针偏转的角度，它与通过的电流成正比。指针在刻度盘上的示数即为被测量量的数值。电磁感应（1）在图（a）所示的均匀磁场中放置一根导体AB。导体两端联接一个检流计，当导体垂直切割磁感线时，可以明显地观察到检流计指针有偏转。这说明导体回路中有电流存在。另外，当使导体平行于磁感线方向运动时，检流计指针不偏转，说明导体回路中不产生电流。（2）在图（b）所示实验中，空心线圈两端联接检流计。当用一块条形磁铁快速插入线圈时，我们会观察到检流汁指针向一个方向偏转；如果条形磁铁在线圈内静止不动，检流计指针不偏转；再将条形磁铁由线圈中迅速拔出时，又会观察到检流计指针向另一方向偏转。上述两实验现象说明：当导体相对于磁场运动且切割磁感线或者线圈中的磁通发生变化时，在导体或线圈中都会产生感应电动势。若导体或线圈构成闭合回路，则导体或线圈中将有电流流过。1．直导体中的感应电动势（1）感应电动势的方向做切割磁感线运动的导体产生的感应电动势的方向可由右手定则来确定：平伸右手，拇指与四指垂直；让磁感线垂直穿过掌心，使拇指指向导体运动方向，四指所指方向就是感应电动势的方向（或感应电流的方向），如图所示。需要注意的是：判断感应电动势方向时，要把导体看成是一个电源，在导体内部，感应电动势的方向由负极指向正极。感应电流的方向与感应电动势的方向相同。如果当直导体不形成闭合回路时，导体中只产生感应电动势，不产生感应电流。（2）感应电动势的大小实验证明：在均匀磁场中，做切割磁感线运动的直导体，其感应电动势e的大小与磁感应强度B、导体的有效长度l、导体的运动速度υ以及导体运动方向与磁感线之间的夹角α的正弦值成正比。2．线圈中的感应电动势（1）感应电动势的方向我们已经知道，线圈中的磁通量发生变化时，线圈中会产生感应电动势。感应电动势的方向由楞次定律和右手螺旋定则来确定。（2）感应电动势的大小法拉第通过大量实验总结出：线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通量的变化快慢（即变化率）和线圈的匝数N的乘积成正比。

任务二变压器及其在汽车中的应用变压器的结构组成和工作原理1．变压器的基本结构变压器因使用场合、工作要求不同，有各种各样的结构。但其基本结构都一样，即主体由铁心和绕组（线圈）两部分组成。铁心是变压器的磁路部分，一般选用磁滞损耗很小的硅钢片叠装而成，为了减少涡流损失，片与片之相互绝缘。绕组是变压器的电路部分，通常用绝缘铜线或铝线绕制而成。与电源相接的绕组称为一次绕组（原绕组），又叫一次侧；与负载相接的绕组称为二次绕组（副绕组），又叫二次侧。按绕组与铁心的安装位置，变压器可分为心式和壳式两种。心式变压器的绕组套在各铁心柱上，如图（a）所示；壳式变压器的绕组套在中间的铁心柱上，绕组两侧被外侧铁心柱包围，如图（b）所示。图（c）是变压器在电路中的符号。一般电力变压器采用心式，小型变压器多采用壳式。2．变压器的工作原理和特性图所示的是变压器的原理图。为了便于分析，将高压绕组和低压绕组分别画在两边。与电源相连的称为一次绕组（或称初级绕组），与负载相连的称为二次绕组（或称次级绕组）。一次、二次绕组的匝数分别为N1和N2，当一次绕组接上交流电压时，一次绕组中便有电流通过。一次绕组的磁路产生的磁通绝大部分通过铁心而闭合，从而在二次绕组中感应出电动势。如果二次绕组接有负载，那么二次绕组中就有电流通过。二次绕组也产生磁通，其绝大部分也通过铁心而闭合。因此，铁心中的磁通是一个由一次、二次绕组的磁通势共同产生的合成磁通，它称为主磁通，主磁通穿过一次绕组和二次绕组而在其中分别感应出电动势。此外，一次、二次绕组的磁通势还分别产生漏磁通。下面，在理想情况下（暂不计其他能量损耗），讨论变压器的电压变换、电流变换及阻抗变换。（1）电压变换（2）电流变换（3）阻抗变换（4）变压器的频率特性（5）变压器的损耗与效率特殊变压器1．自耦变压器图所示的是一种自耦变压器，其结构特点是二次绕组是一次绕组的一部分2．电流互感器电流互感器是根据变压器的原理制成的。它主要是用来扩大测量交流电流的量程。因为要测量交流电路的大电流时（如测量容量较大的电动机、工频炉、焊机等的电流时），通常电流表的量程是不够的。此外，使用电流互感器也是为了使测量仪表与高压电路隔开，以保证人身与设备的安全。电流互感器的接线图及其符号如图所示。一次绕组的匝数很少（只有一匝或几匝），它串联在被测电路中。二次绕组的匝数较多，它与电流表或其他仪表及继电器的电流线圈相连接。利用电流互感器可将大电流变换成小电流。通常电流互感器二次绕组的额定电流都规定为5A或1A。汽车上使用的变压器1．结构真空膜盒型进气管压力传感器结构如图所示。它由一对真空膜盒、初级线圈、次级线圈、铁心等组成。膜盒置于进气管压力传感器壳体内，由薄金属焊接而成，其内部抽成真空。进气管压力传感器通过管道与进气歧管相连，因而膜盒外部受进气管压力（负压）作用，其收缩或膨胀的程度完全取决于进气管压力变化。位于初级绕组和次级绕组内部的铁心与膜盒联动。2．工作原理当进气歧管压力（负压）变化时，真空膜盒就会膨胀或收缩，带动铁心向左或向右移动。由于发动机工作时已有电流流过初级绕组。铁心移动时就会在次级绕组产生感应电动势。如当进气压力增大（节气门开度增大）时，真空膜盒收缩，使柱塞向左移动，进入线圈，电感增大，于是次级绕组输给电控单元ECU的感应信号增强，则喷油时间增长。这样即可把气压变化的物理量转变为次级线圈两端输出的电信号，从而控制喷油量。

任务三继电器及其在汽车中的应用继电器的概念继电器是自动控制电路中常用的一种元件，它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。在工业控制中使用的中间继电器、热继电器等体积较大，线圈通过的电流或承受的电压较大，触点允许通过的电流较大。在汽车电气系统中所使用的继电器体积较小，触点控制的电流也较小，属于小型继电器。本节主要讨论小型继电器。继电器的类型、结构、符号和主要参数1．继电器的类型（1）电磁式继电器电磁式继电器是一种具有跳跃输出特性、传递信号的电磁器件。它由电磁机构与触点系统两部分组成，包括铁心、衔铁、线圈、回位弹簧和触点等，如图所示。在继电器系统中，装上不同的线圈或阻尼元件以分别获得电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器等。线圈接入电路以接收信号。触点系统由一对或数对动、静触点组成，动触点焊在触点弹簧片上。当线圈中通入一定的电流时，电磁铁产生磁力，使衔铁带动活动触点与固定常开触点接通、与固定常闭触点断开。当切断线圈电流时，由于电磁力消失，衔铁就在弹簧的作用下迅速回位，使活动触点与固定常开触点断开，而使活动触点与固定常闭触点闭合。利用触点的开、闭，就可实现对电路的控制。（2）干簧式继电器干簧式继电器与电磁式继电器的主要区别就是，干簧式继电器的触点是一个或几个干簧管，如图所示为干簧式继电器的结构，它的符号与电磁式继电器一样。当继电器线圈通以电流时，在线圈中心工作气隙中形成磁通回路，从而使干簧管的一对触点吸合。电子继电器相当于一个大电流的开关管。2．继电器符号在电路中，表示继电器时只要画出它的线圈和与控制电路有关的接点组就可以了。继电器的线圈用一个长方框符号表示，同时在长方框内或框旁标上这个继电器的文字符号“K”。表中列出了继电器的常用符号和三种接点的符号。3．继电器的主要电气参数（1）线圈电压和功率（2）线圈电压（3）线圈电阻（4）寿命（触点负荷）汽车继电器的典型应用1．起动继电器在采用电磁啮合式起动机的起动电路中，起动开关常与点火开关制成一体，由于通过起动机电磁开关（吸引线圈和保持线圈）的电流很大（大功率起动机可达30～40A），而使点火开关早期损坏。为此，在有些汽车上，点火开关和起动机电磁开关之间装有起动继电器，如图所示。2．喇叭继电器图所示为继电器在喇叭电路中的应用。蓄电池电压加至继电器线圈的一端，另一端接喇叭按钮。喇叭按钮是常开式开关，其一端搭铁。因此，只要按下喇叭按钮便接通电路。电路接通，继电器线圈得电，线圈建立磁场，磁场将触点吸合，蓄电池电压便加至喇叭（喇叭的另一端是搭铁的）。控制电路只需0.25A电流流过，而喇叭发声需要20～30A以上的电流。对于此种用法，喇叭继电器变成了促使喇叭发声的大电流的控制器，而控制电路只需通过很小的电流，可以用很细的导线。3．闪光继电器闪光继电器又称为闪光器，按其结构不同，可分为阻丝式、电容式和电子式三种。其中阻丝式又可分为热丝式（电热式）和翼片式（弹跳式），而电子式又可分为混合式（带触点的继电器与电子元件）和全电子式（无继电器）。图为电容式闪光器工作原理图。它由一个继电器和一个电容器组成。在继电器铁芯上绕有串联线圈和并联线圈，电容则采用大容量（1500μF）电解电容。利用电容器充放电延时特性，使继电器的两个线圈的电磁吸力时而相加，时而相减，产生周期性的开关动作，使转弯信号灯闪烁。4．刮水继电器图为EQ1090F型汽车上的间歇刮水器线路图，除刮水开关外，还有一个内部带有时间继电器的间歇继电器（刮水继电器）。刮水器上有0、I、Ⅱ、Ⅲ四个挡位，其中0挡为停止挡，I挡为间歇挡，Ⅱ挡为低速挡，Ⅲ挡为高速挡，工作原理如下。当刮水器开关拨至I挡时，刮水间歇继电器中的时间继电器通电，产生吸力，将动合触点A闭合，动断触点B打开，此时电动机通过间歇继电器构成回路。其电路为：蓄电池正极一总熔断器（60A）→电流表→熔断器（10A）→刮水电动机电枢绕组→刮水器开关内部触点→间歇继电器接线柱10→常开触点A→刮水器开关→搭铁→蓄电池负极。电动机运转，带动刮水器工作。

任务四交流发电机发电机的基本工作原理利用电磁感应现象，就可以制成发电机。图说明了发电机的基本工作原理。如图所示，发电机一般由提供磁场的转子和由导线组成的定子组成。转子（磁场）在定子（导线）中的不断转动，使得磁场与导线相对运动，产生电流。由于磁场与导线的位置不断变化，所以产生的电流也是不断变化的。汽车交流发电机的基本构造目前国内外生产的汽车交流发电机，其结构基本相同，多是由三相同步交流发电机和六只硅二极管构成的三相桥式全波整流器所组成。现在汽车上的交流发电机多以有刷交流发电机为主。如图所示JF系统交流发电机结构图，它主要由转子、定子、前后端盖、风扇、整流器、元件板等组成。1．交流发电机各部件结构（1）转子转子由转子轴、励磁绕组、滑环等组成。如图所示。滑环与装在后端盖内的两个电刷相接触，两个电刷通过引线分别接在两个接线柱上，这两个接线柱即为发电机的F（磁场）接线柱和“-”（搭铁）接线柱。当这两个接线柱与直流电源相接时，便有电流流过励磁绕组，从而产生磁场。（2）定子定子由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆带嵌线槽的圆环状硅钢片叠成。嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组。绕组的接法有星形（即Y形）、三角形两种方式，一般采用星形连接，即每相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相接，每相绕组的尾端接在一起，形成中性点N，如图所示为定子绕组结构和星形（即Y形）联接图。（3）整流器交流发电机整流器的作用是将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电，一般由6只硅整流二极管及其散热板所组成，如图所示。整流二极管的工作电流大、反向电压高。交流发电机整流二极管有正极管和负极管之分，引出线为二极管正极的称为正极管，引出线为二极管负极的称为负极管。CA1091型汽车用的外搭铁交流发电机把整流器单独装在后端盖外。上海桑塔纳轿车用JFZ132型交流发电机整流器也安装在后端盖外侧，只要打开塑料防尘罩，即可取出。（4）盖和电刷总成交流发电机的前后端盖均由铝合金压铸或用砂模铸造而成，这是因为铝合金为非导磁性材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好的优点。为提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，在发电机端盖的轴承孔内镶有钢套。电刷总成由两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成，如图所示。两只电刷装在电刷架的孔内，借电刷弹簧的压力与滑环保持接触，用于给发电机转子绕组提供磁场电流。电刷架由酚醛玻璃纤维塑料模压而成或用玻璃纤维增强尼龙制成，安装在发电机的后端盖上。2．交流发电机的型号根据JB1546-83《汽车电气产品型号编制方法》规定，国产汽车交流发电机型号主要由下列五大部分组成，即：第一部分为产品名称代号。交流发电机产品名称代号为JF；整体式交流发电机产品名称代号为JFZ；带泵交流发电机产品名称代号为JFB；无刷交流发电机产品名称代号为JFW。J表示“交”，表示“发”，Z表示“整”，B表示“泵”，W表示“无”。第二部分为分类代号，即电压等级代号，用1位阿拉伯数字表示，见表1。第三部分为分组代号，即功率等级代号，用1位阿拉伯数字表示，见表2。第四部分为设计序号，按产品设计先后顺序，以1～2位阿拉伯数字表示。第五部分为变型代号，以汉语拼音大写字母A、B、C……表示。0例如JF152型发电机，表示标称电压为12V，额定功率为500W的交流发电机，第2次设计；JFW182型发电机，表示标称电压为12V，额定功率为l000W的无刷交流发电机，第2次设计；JF27C型发电机，表示标称电压为24V，额定功率为750W的交流发电机，第4次变型。表1表2汽车交流发电机的基本工作原理1．交流发电机的发电原理图所示是交流发电机的工作原理图。发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，互相差120°电角度。交流发电机的磁路是由转子的N极出发，穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心，最后又经过空气隙回到相邻的S极，并通过磁轭构成了磁回路。转子磁极的形状，可使定子绕组感应的交流电动势近似于正弦曲线的波形。2．交流发电机的励磁方式励磁方式就是产生磁场的方式。当转子通过电流时，转子就会产生磁场，转子产生的磁场的大小与流过的电流有关，流过转子的电流被称为励磁电流。交流发电机开始发电时，需由蓄电池供给励磁电流，此时为他励。当发电机达到蓄电池电压时，即由发电机自己供给励磁电流，也就是由他励转变为自励。由于交流发电机转子的爪极剩磁较弱，所以发电机在低速运转时，加在硅二极管上的正向电流也很小。此时二极管上的正向电阻较大，较弱的剩磁产生的很小的电动势很难克服二极管的正向电阻，使发电机正向电压迅速建立起来。这样，发电机低速充电的要求就不能满足。因此，汽车上发电机必须与蓄电池并联，开始由蓄电池向励磁绕组供电，使发电机电压很快建立起来并转变为自励状态，蓄电池被充电的机会就多一些，有利于蓄电池的使用维护。3．交流发电机的特性（1）输出特性图1所示的实验电路可用来测量交流发电机的输出特性。当开关S1、S2闭合时，电动机拖动发电机运转，随着转速的升高，发电机达到充电电压。这时，断开他励电源开关S2，发电机开始自励。调节电动机转速，使发电机电压达到额定值，并记录该转速n1，n1即为空载转速。闭合开关S3，接通负载电路。逐渐调小负载R，使电流增大，直到达到最大值。同时不断提高转速，保持发电机的额定电压不变。以适当的电流间隔作测点，记录对应的转速，一般不小于7点。据此绘制出交流发电机的输出特性曲线，如图2所示。12（2）空载特性发电机空载时，发电机端电压与转速的关系，称为空载特性。即I=0时，U=f（n）的函数关系，如图所示。（3）外特性外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。即n=常数时，U=f（I）的曲线，如图所示。

任务五直流电动机直流电动机的基本工作原理直流电动机是将电能转换为机械能的设备，是以通电导体在磁场中受电场力作用的原理而制成的。其工作原理如图所示。汽车起动机用直流电动机的基本构造汽车起动机用直流电动机由磁极、电枢、换向器等组成，如图所示，电枢绕组与励磁绕组串联的直流电动机又称为串励式直流电动机。1．机壳起动机机壳的一端有4个检查窗口，中部只有一个电流输入接线柱，并在内部与励磁绕组的一端相连。端盖分前、后两个，前端盖由钢板压制而成，后端盖由灰铸铁浇制而成，呈缺口杯状。它们的中心均压装着青铜石墨轴承套或铁基含油轴承套，外围有2个或4个组装螺孔。电刷装在前端盖内，后端盖上有拨叉座，盖口有凸缘和安装螺孔，还有拧紧中间轴承板的螺钉孔。2．励磁绕组励磁绕组是由绕在极靴上的线圈构成的电磁铁（图1）。励磁绕组固定到起动机外壳里面（图2）。用铸钢制造的极靴和起动机外壳连接在一起，可增加励磁绕组的磁场强度（图3）。当电流流过励磁绕组时，便建立强大的、静止的电磁场，磁场根据绕组围绕在极靴的方向，分为S极和N极。励磁绕组的极性对调，便产生相反的磁场。励磁绕组与电枢绕组的接法有两种：串联和既有串联也有并联的复式接法（如图4所示），复式接法可以在绕组铜条截面尺寸相同的情况下增大起动电流，从而增大转矩。大多数起动机采用4个励磁绕组。功率大于7.35kW的起动机有采用6个励磁绕组的。12343．电枢电枢由若干薄的、外圆带槽的硅钢片叠成的铁心和电枢绕组组成。铁心的叠片结构可以减小涡流电流。电枢绕组安装在叠片外径边缘的槽内，绕组线匝分别接到换向器铜片，电枢安装在电枢轴上。图所示为电枢总成。4．换向器及电刷换向器由许多换向片组成，换向片的内侧制成燕尾形，嵌装在轴套上，其外圆车成圆形。换向片与换向片之间均用云母绝缘。电刷架一般为框式结构，其中正极刷架与端盖绝缘安装，负极刷架直接搭铁。刷架上装有弹性较好的盘形弹簧。电刷由铜粉与石墨粉压制而成，呈棕红色，装在端盖上的电刷架中，通过电刷弹簧保持与换向片之间具有适当的压力。电刷与刷架的组合如图所示。电刷和装在电枢轴上的换向器用来连接励磁绕组和电枢绕组的电路，并使电枢轴上产生的电磁力矩保持固定方向。汽车电器中几种典型直流电动机直流电动机除了转子、定子双线圈结构外，还有由永磁铁构成定子的永磁直流电动机，简称为永磁电动机。如图所示为刮水器永磁电动机的结构示意简图。永磁电动机在汽车上得到了广泛的应用。1．刮水电动机刮水器可以清除挡风玻璃上的雨水、雪或灰尘。目前汽车上广泛采用电动刮水器，电动刮水器的主要动力部件就是刮水电动机，刮水电动机大多是永磁式电动机。图1所示为美国福特公司采用的永磁式刮水电动机。刮水电动机为了满足刮水器的要求，要实现高、低速挡位工作，采用三刷式电动机。其工作原理如图2所示。122．汽车空调用鼓风电动机鼓风电动机用于促使车内冷气、暖气、除霜和通风的气流流动。采用的电动机通常为永磁式单速电动机，大多数均安装在暖风机总成内，如图1所示。鼓风机开关位于仪表板上，开关通过控制调速电阻来控制电动机转速，其电路如图2所示。123．电动车窗电动机现在轿车的车窗基本上都采用了电动车窗。电动车窗升降系统的电动机，广泛采用的是永磁电动机。永磁电动机是通过改变电枢电流的方向来改变电动机的旋转方向使车窗玻璃上升或下降，电动机本身不搭铁，而是通过控制开关搭铁。图所示为美国福特公司采用的永磁式电动机的电动升降门窗电路图。4．电动门锁电动机中央控制门锁系统具有钥匙联动锁门和开门功能，通过右前或左前门上的钥匙可以同时关闭或打开所有车锁。电动车锁一般采用永磁电动机（图1），由门锁开关控制组合继电器，通过组合继电器改变电动机的电流方向，使电动机的连接杆上下运动，控制锁块的关闭或打开。图2为美国福特公司采用的继电器控制门锁的电路。以锁车为例，说明其工作过程：当门锁主开关转到锁止位置时，触点l闭合，门锁继电器中的锁止线圈有电流通过，触点5闭合。这时，全车门锁电动机的电流方向为：蓄电池正极→门锁继电器触点5→全车门锁电动机→门锁继电器触点7→搭铁，电动机旋转拉动连接杆，将车门锁上。12

任务六交流电动机交流电动机的组成交流电机结构主要包含：机座、定子铁芯、电枢绕组、磁极、转轴、阻尼绕组、滑环、电刷等等元件组成。如图所示。交流电动机的分类1．流电机的分类可以根据以下两种方式：（1）按功能（2）按品种分为2．交流电动机的主要用途交流电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。交流电动机的工作原理交流电动机的原理：通电线圈在磁场里转动。交流电动机由定子和转子组成，在模型中，定子就是电磁铁，转子就是线圈。而定子和转子是采用同一电源的，所以，定子和转子中电流的方向变化总是同步的，即线圈中的电流方向变了，同时电磁铁中的电流方向也变，根据左手定则，线圈所受磁力方向不变，线圈能继续转下去。如图所示。交流电动机常见故障1．常见故障检查①听声音，仔细找故障点交流异步电机在运行中，若发现较细的“嗡嗡”声，没有忽高忽低的变化，是一种正常的声音，若声音粗、且有尖锐的“嗡嗡”、“咝咝”声是存在故障的先兆，应考虑以下原因：●铁芯松动电机在运行中的振动，温度忽高忽低的变化，会使铁芯固定螺栓变形，造成硅钢片松动，产生大的电磁噪声。●转子噪声转子旋转发出的声音，由冷却风扇产生的，是一种“呜呜”声，若有像敲鼓时的“咚咚”声，这是电机在骤然启动、停止、反接制动等变速情况下，加速力矩使转子铁芯与轴的配合松动所造成的，轻者可继续使用，重者拆开检查和修理。●轴承噪声电机在运行中，必须注意轴承声音的变化，把螺丝刀的一端触及在轴承盖上，另一端贴在耳朵上，可以听到电机内部的声音变化，不同的部位，不同的故障，有不同的声音。如“嘎吱嘎吱”声，是轴承内滚枪的不规则运动所产生，它与轴承的间隙、润滑脂状态有关。“咝咝”声是金属摩擦声，一般由轴承缺油于磨所致，应拆开轴承添润滑脂剂等。②利用嗅觉，分析故障电机在正常运行中是没有异味的，若嗅到异昧，便是故障信号，如焦糊味，是绝缘物烧烤发出的，且随电机温度的升高，严重时还会冒烟；如油焦味，多半是轴承缺油，在接近干磨状态时油气蒸发出现的异味。③利用手感，检查故障用手触摸电视的外壳，可以大致判断温度的高低，若用手一触及电机外壳便感到很烫，温度值很高，应检查原因，如：负荷过重、电压过高等，然后针对原因排除故障。2．常见故障的原因①电动机没有启动力矩，或空载时不能启动，并发出不正常声音，原因如下●三相电源电路(包括闸刀开关、引线定子绕组)有一相断电，造成单相启动。●电源电压过低。●轴承过度磨损，使转子靠近定子的一侧，造成定子与转子不同心，气隙不均匀。②电动机启动力矩小，有载时不能启动，负载增大时电机停转，有时发出强烈杂声，局部发热。原因：电网电压低，绕组有匝间短路，转子绕组中有断线或脱焊现象，启动后一相断线造成单相运行。③启动电流大，而且不平衡，声响大，造成保护装置动作而切断电源。原因：定子绕组接线方法可能不正确，绕组对地绝缘老化。

实验一点火线圈的检测与实验训练目标训练设备与器材1．掌握用万用表检测点火线圈的方法。2．观察点火线圈发火强度实验。1．闭磁路点火线圈1个，万用表1个。2．汽车电器实验台。操作步骤及工作要点1.把万用表选定在R×1挡，万用表表笔连接在一次绕组接线端上，测试一次绕组是否有断路或短路（如图1所示）。读数为无穷大时，表明一次绕组有断路。如果读数低于规定值，表明一次绕组短路。大多数一次绕组电阻值为0.5～2Ω，必须把测得的读数与产品说明书提供的精确值相比较。2.把万用表选定在R×1k挡，并把表笔连在线圈二次接线端和一个一次接线端上，测试二次绕组是否有断路或短路（如图2所示）。若读数低于规定值，表明二次绕组有短路，若读数为无穷大则表明二次绕组有断路。大多数二次绕组的电阻值为8kΩ～20kΩ。仪表上的读数必须与产品说明书提供的规定值相比较。用万用表测试一次和二次绕组，能表明绕组正常、断路或是短路。不管怎样，用万用表检测点火线圈只能确定线圈是否存在故障，但不能判定故障部位和原因。3.由指导教师在汽车电器实验台上进行点火线圈发火强度实验，学生进行观摩，体会点火线圈的升压作用。12

实验二电磁式电压调节器的

检测与实验训练目标训练设备与器材1．掌握电磁式电压调节器的基本结构和工作原理。2．掌握电磁式电压调节器的一般测试方法。1．FT111型电磁式电压调节器1个，塞尺1把，万用表1个。2．汽车电器实验台。操作步骤及工作要点1．触点的检修两个电磁触点应同心，接触面积应不小于85％，触点表面应平整、光洁。如有轻微烧蚀，应用00号砂布（对折后使用）修磨。修磨后或触点表面有脏污时，应用清洁纸擦净表面。触点在断电状态下，用万用表测量两触点间的电阻，应为零，否则表明触点接触不良。2．调节器衔铁间隙的检查与调整触点在断电状态下，使用塞尺检查，活动触点臂与铁心的间隙应为1.4～1.5mm，如图1所示，若间隙不符合要求，可松开固定触点臂上的固定螺钉，上下移动固定触点臂，如图2所示，使间隙符合要求后，然后将