汽车电工电子技术 课件 模块四 磁场与电磁感应

汽车电工电子技术Contents模块一汽车电子电路基础模块二直流电路模块三交流电路模块四磁场与电磁感应Contents模块五二极管与三极管模块六电动机与发电机模块七脉冲数字电路模块八新能源汽车电力电子关键技术学习目标模块四磁场与电磁感应

知识目标１.掌握磁场的基本概念；２.掌握楞次定律、电磁感应定律；３.掌握继电器的结构及工作原理；４.掌握电磁式轮速传感器的结构及工作原理；５.掌握发电机的结构及工作原理；６.掌握变压器的结构及工作原理；７.掌握旋变传感器的结构及工作原理；８.掌握永磁同步电机的结构及工作原理。技能目标１.能根据电磁感应原理，制作简易发电机；２.能使用示波器检测旋变传感器的波形。素养目标１.通过规范使用示波器测量电压，培养安全操作意识；２.通过制作简易发电机，培养创新意识。模块四磁场与电磁感应单元1电磁感应原理单元2电磁感应在汽车上的运用学习引入1831年，英国物理学家法拉第用十年时间，在简陋的实验室里反复进行实验。他将导线缠绕在软铁环上，当一侧线圈接通电源的瞬间，另一侧原本毫无反应的电流计指针突然摆动。这看似微小的颤动，却如惊雷般打破了科学界的沉寂，标志着电磁感应现象的首次发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流。电磁感应原理不仅揭开了磁与电的深层联系，更成为现代工业文明的基石。汽车的发电机将机械能转化为电能，点火线圈将12V低压电转化成20000V高压电，转速传感器将速度、位置信息转换成电信号……这些技术的核心，都离不开电磁感应。从实验室里的偶然发现，到助力现代科技的发展，电磁感应原理的魅力与价值，等待着我们继续深入探索。单元1电磁感应原理一、磁场单元1电磁感应原理

1.磁体磁体具有磁性，其周围存在磁场。常见的磁铁如图4-1所示，分别是条形磁铁、环形磁铁、马蹄形磁铁等。它们两端的磁性最强，中间磁性较弱，磁场从磁体的北极（N极）出发，回到南极（S极），形成闭合曲线。其核心特性是能吸引铁、钴、镍等金属（称为铁磁性物质），并对周围磁体或通电导体产生力的作用。磁体的磁性源于内部微观粒子（如电子）的运动。电子的绕核运动和自旋会产生微小的“分子电流”，众多分子电流的取向一致时，宏观上就表现为磁体。图4-1

常见的磁铁磁场的基本知识一、磁场单元1电磁感应原理

2.磁感线为了形象地描述磁场，引入了磁感线的概念。磁感线是在磁场中画出的一些有方向的互不交叉闭合曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致。磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，磁感线越疏的地方磁场越弱。如图4-2所示，在条形磁铁周围的磁感线，从N极出发，进入S极，且在两端磁感线较密，中间较疏。图4-2

磁感线的分布一、磁场单元1电磁感应原理

3.磁通磁通是电磁学中描述磁场通过某一面积的物理量，通常用符号Φ表示，单位为韦伯（Wb），简称韦。它反映了磁场在特定区域内的分布和强度，是理解电磁感应、变压器工作原理等电磁现象以及进行电机设计的核心概念之一。4.磁感应强度磁感应强度指单位面积上通过的磁感应线数，是描述磁场强弱和方向的物理量，通常用符号B表示，单位为特斯拉（T）。它是电磁学中的核心概念之一，广泛应用于电机、变压器、传感器、磁性材料等领域。在匀强磁场中，磁感应强度可表示为：一、磁场单元1电磁感应原理

5.磁导率磁导率是描述材料对磁场响应能力的物理量，通常用符号μ表示。它反映了材料在磁场中被磁化的难易程度。磁性物质的分类

表4-1一、磁场单元1电磁感应原理

6.磁场强度磁场强度（H）是描述磁场特性的物理量，定义为单位长度内磁动势（磁压降）的矢量，单位为安培每米（A/m）。磁场强度反映磁源产生磁场的能力，与磁化过程相关。在真空或线性介质中，H与磁感应强度（B）成正比；在磁性材料中，H还与材料的磁化状态（M）有关。一、磁场单元1电磁感应原理

1.通电直导线周围的磁场通电直导线周围会产生环绕导线的圆形磁场，其方向可通过右手螺旋定则判定。右手握住导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲方向即为磁场方向，如图4-3a)所示。其磁场强度B与电流I成正比，与距离导线径向距离r成反比。图4-3

电流的磁场电流的磁场一、磁场单元1电磁感应原理

2.通电螺线管产生的磁场通电螺线管（由导线绕成螺旋状的线圈）是电磁学中产生强而均匀磁场的典型装置，其产生的磁场类似于条形磁铁，磁场的方向同样可用右手螺旋定则判定。即右手握住螺线管，四指弯曲方向为电流绕行方向，大拇指指向为磁场方向（N极），如图4-3b)所示。图4-3

电流的磁场一、磁场单元1电磁感应原理

3.磁场对通电直导线的作用当通电直导线置于外部磁场中时，导线会受到安培力的作用，这个力称为电磁力，用F表示。电磁力的大小由电流强度I、导线长度L、磁感应强度B以及电流方向与磁场方向的夹角θ决定，其公式为：当导线与磁场垂直(θ＝９０°)时，受力最大：F＝BIL。当导线与磁场平行(θ＝０°)时，受力为零。一、磁场单元1电磁感应原理

3.磁场对通电直导线的作用通电直导线在磁场中受到的电磁力方向可用左手定则来判定。如图4-4所示，把大拇指与其余四指垂直，并在同一平面内，让磁感线垂直进入手心，并使四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是导线的受力方向。图4-4

磁场对通电直导线的作用二、电磁感应单元1电磁感应原理

1.右手定则当导体在磁场中做切割磁力线运动时，感应电流的方向用右手定则判断。如图4-5所示，使大拇指与其余四个手指垂直并且与手掌在同一平面上，把右手放入磁场中，让磁感应线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指的指向就是感应电流的方向。图4-5

右手定则感应电流的方向单元1电磁感应原理

2.楞次定律楞次定律指的是闭合回路中感应电流的方向总是阻碍引起它的磁通量变化，它是电磁感应中判断感应电流方向的基本规律。如图4-6a)所示，当磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场方向相反；如图4-6b)所示，当磁铁从线圈中抽出时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场与原磁场方向相同。图4-6楞次定律判断感应电流的方向二、电磁感应单元1电磁感应原理

如图4-7所示，磁铁移动的速度及磁场的强度会影响线圈所产生的感应电动势。即：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比，这就是电磁感应定律，其表达式为：图4-7

电磁感应现象二、电磁感应电磁感应定律模块四磁场与电磁感应单元1电磁感应原理单元2电磁感应在汽车上的运用学习引入在汽车工业的百年发展史中，电磁感应技术始终是推动变革的核心力量。从燃油车时代到新能源汽车时代，这项原理不仅优化了传统机械结构，更催生了电动汽车、自动驾驶等颠覆性创新。其应用深度与广度，已成为衡量汽车科技水平的重要指标。从火花塞的微弱电弧到无线充电的能量“洪流”，电磁感应技术始终在重塑汽车的定义。随着超导电机、磁悬浮底盘等前沿技术的突破，这一原理将继续书写汽车工业的下一个百年传奇。单元2电磁感应在汽车上的运用电磁式继电器

1.电磁式继电器的结构如图4-8所示，典型的电磁式继电器主要由电磁系统、触点系统和复原机构三大部分组成。电磁系统包括电磁铁和衔铁，当线圈通电时产生电磁力吸引衔铁动作；接触系统由一组触点组成，负责电路的接通与断开；复原机构通常采用弹簧，在断电时使衔铁和触点恢复原位。图4-8电磁式继电器的结构一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用电磁式继电器

2.电磁式继电器的工作原理电磁式继电器的工作原理基于电磁感应定律。当继电器的电磁铁线圈两端加上一定的电压时，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应。根据安培定律，电流通过线圈会产生磁场，在磁场的作用下，衔铁会受到电磁力的吸引，克服复位弹簧的拉力吸向铁芯极面，带动触点接触，从而接通被控电路。当控制电路断开时，磁场消失，复位弹簧使衔铁复位，触点断开。这一过程中，小电流的控制电路实现了对大电流负载电路的控制。图4-9继电器按脚分类一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用电磁式继电器

3.电磁式继电器的类型1)按插脚数分类。如图4-9所示,电磁式继电器可分为三脚、四脚、五脚等。图4-9继电器按脚分类一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

如图4-10所示，四脚继电器通常将继电器的控制线圈端两只针脚命名为85/86，负载的供电端子称为,30，负载的输出端子称为87，五脚继电器中常闭针脚称为87ａ图4-10

四脚继电器插脚定义一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

2）按工作电压分类

电磁式继电器按工作电压分为12V和24V两种，分别应用于12V和24V电源系统的汽车上。这是根据汽车电源系统的不同而进行的分类。3）按继电器触点的状态分类电磁式继电器按触点的状态分为常开、常闭和开闭混合三类。常开继电器触点平时是断开的，继电器动作后触点闭合，接通控制电路；常闭继电器的触点平时是闭合的，继电器动作后触点断开，切断控制电路；开闭混合型继电器有两对触点，平时常闭触点接通，常开触点断开，如果继电器线圈通电，则触点状态发生改变。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

4.电磁式继电器的常见故障与诊断电磁式继电器常见故障包括触点烧蚀、线圈断路、触点粘连、机械卡滞等。诊断继电器故障时可通过外观检查、电阻检测、动作检测等方法判断其好坏。(1)外观检查：首先观察继电器的外观是否有损坏，如外壳破裂、插脚变形等。如果外观有明显损坏，可能会影响继电器的正常工作，需要进一步检查或更换。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

(2)电阻检测：用万用表电阻R×100挡检查接线端子86与85，应导通（有一定的电阻值），而接线端子30与87间电阻应为无穷大。在接线端子86与85间加12V电压，用万用表测端子30与87，应导通。如果检测结果与上述不符，说明继电器已损坏。(3)动作检测：接通点火开关，然后用耳朵或听诊器倾听控制继电器内有无吸合声，或者用手感受一下继电器有没有振动感。如有，说明继电器工作基本正常，用电器不工作是由其他原因引起的；否则，说明该继电器工作失常。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用轮速传感器

1.电磁式轮速传感器

1）电磁式轮速传感器的结构如图4-11a)所示，电磁式轮速传感器主要由两大部件组成：静止的传感头和旋转的齿圈。传感头是传感器的核心部件，通常由永磁铁、极轴和线圈构成，如图4-11b)所示。永磁铁产生恒定的磁场，极轴作为磁路的导磁部分，将磁场引导至齿圈附近，线圈则缠绕在极轴外部，用于检测磁场变化并产生感应电动势。图4-11电磁式轮速传感器的结构一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

2）电磁式轮速传感器的工作原理

电磁式轮速传感器应用的是磁生电的原理，即电磁感应原理。当车轮转动时，齿圈随车轮一起旋转，与传感头的极轴做相对运动。（1）磁场的变化当传感头的极轴与齿圈的齿隙相对时，极轴距齿圈之间的空气间隙最大，即磁阻最大。此时，传感头的磁极磁力线只有少量通过齿圈而构成回路，电磁线圈周围的磁场较弱。当传感头的极轴与齿圈的齿顶相对时，两者之间的空隙较小，即磁阻最小。传感头的磁极磁力线通过齿圈的数量增多，电磁线圈周围的磁场较强。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

（2）电信号的产生齿圈随车轮不停地旋转，会使传感头电磁线圈周围的磁场以强—弱—强—弱……周期性地变化。根据电磁感应定律，当通过线圈的磁场强度发生变化时，线圈内会产生感应电动势，从而形成交变电压信号，即车轮转速信号。交变电压信号的频率与齿圈的齿数和转速成正比，因齿圈的齿数固定，车轮转速传感器输出的交流电压信号频率只与车轮转速成正比。车轮转速越快，齿圈转速越快，产生交流电的频率也越高。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

3）电磁式轮速传感器的检测（1）外观检查：首先观察传感器外观有无损坏，查看传感头是否破裂、齿圈是否变形或磨损等。若外观存在明显损坏，会影响传感器正常工作，需进一步检修或直接更换。（2）电阻检测：用万用表测量传感头电磁线圈的电阻值，正常阻值应符合对应型号标准范围。若电阻值过大，说明线圈存在断路故障；若电阻值过小，则说明线圈有短路故障。（3）信号检测：将传感器装于测试台，模拟车轮旋转，利用示波器检测传感器输出的交流电压信号。正常状态下，信号频率与车轮转速成正比，且电压幅值保持在标准区间。若信号频率紊乱、幅值过低，表明传感器存在故障。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

2.霍尔式轮速传感器1）霍尔式轮速传感器的结构霍尔式轮速传感器属于主动式传感器。如图4-12所示，霍尔式轮速传感器系统通常由传感器本体、触发轮（信号盘）组成，其中传感器本体是实现信号采集的核心部件，其内部结构主要包括霍尔元件、永磁铁等部分。图4-12

霍尔式轮速传感器一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

2）霍尔式轮速传感器的工作原理

霍尔式轮速传感器以霍尔效应为核心。其工作过程可分为磁场变化、霍尔电压生成、信号转换与输出三个核心阶段。

(1)磁场变化阶段当车辆行驶时，车轮带动信号盘同步转动，信号盘上的齿和槽会交替经过传感器的磁场区域。在初始状态下，永磁铁产生的磁场穿过霍尔元件，此时磁场强度处于稳定状态。当信号盘的齿转到传感器正下方时，齿会对磁场产生“聚磁”作用，使穿过霍尔元件的磁通量密度增大；当槽转到传感器正下方时，由于槽处无导磁材料，磁场会出现“发散”，导致穿过霍尔元件的磁通量密度减小。随着信号盘的持续转动，穿过霍尔元件的磁场强度便会呈现周期性的强弱变化，形成交变磁场。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

(2)霍尔电压生成阶段霍尔元件接通工作电源后，内部载流子（电子）在电场作用下沿固定方向运动。当交变磁场作用于霍尔元件时，运动电子受洛伦兹力作用发生偏转，在元件两侧形成电荷积累。电荷积累会产生垂直于电流和磁场方向的电场，当电场力与洛伦兹力达到平衡时，电荷积累停止，此时霍尔元件输出端产生稳定的霍尔电压。霍尔电压大小与磁场强度成正比，因此磁场强度随信号盘转动做周期性变化时，霍尔电压也随之周期性波动，形成模拟电压信号。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

(3)信号转换与输出阶段霍尔元件输出的模拟电压信号幅值较小，一般仅几十至几百毫伏，且易受外界干扰，不能直接被ECU识别。信号处理电路会对模拟信号进行处理：先通过运算放大器放大微弱电压信号，提升幅值；再经滤波电容滤除高频干扰，使波形更平滑；最后由开关晶体管将放大后的模拟信号转换为标准数字脉冲信号。当霍尔电压达到设定阈值时，晶体管导通，输出低电平；霍尔电压低于阈值时，晶体管截止，输出高电平。信号盘持续转动，传感器便输出高低电平交替的数字脉冲信号。ECU接收脉冲信号后，统计单位时间内脉冲个数，结合信号盘齿数，即可计算出车轮转速。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

３)霍尔传感器的检测(1)外观检测：主要通过目视和手感排查传感器及相关部件的物理损坏。检测内容包括：传感器外壳是否存在裂纹、变形或破损，若外壳损坏可能导致内部进水、进尘，进而损坏内部电子元件；传感器与信号盘之间的间隙是否正常（通常为**0.5～1.5mm**），间隙过大或过小都会影响磁场变化的稳定性，造成信号异常；信号盘齿有无磨损、缺齿、变形等缺陷，齿部损伤会使磁场变化不规则，引发输出信号失真；检查线束是否有破损、老化、插头松动或腐蚀现象，线束故障会造成供电中断或信号传输不良。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

(2)基础电路检测：主要用万用表测量传感器电源电压、搭铁电阻和信号线路通断，以此判断电路有无故障。检测前先断开传感器插头，打开点火开关（不启动发动机），将万用表调至直流电压挡，红表笔接插头电源引脚，黑表笔接搭铁引脚，标准电压应与车载电源一致（5V或12V）。若电压为0或远低于标准值，说明电源线路存在断路或接触不良，需检查熔断丝、线束及ECU电源输出端。搭铁电阻检测时，把万用表调至欧姆挡，红表笔接传感器外壳，黑表笔接插头搭铁引脚，标准电阻应小于1Ω。若电阻过大，说明搭铁线路虚接，需清理搭铁端子或更换线束。信号线路通断检测，测量传感器插头信号引脚与ECU对应引脚之间的电阻，标准阻值应接近0Ω。若电阻为无穷大，说明信号线路存在断路故障。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

(3)信号输出检测：需使用示波器或专用诊断仪，在静态或动态工况下检测传感器输出的脉冲信号。静态检测时，固定传感器，用手转动信号盘，将示波器接在传感器信号引脚与搭铁引脚之间，观察波形。正常应输出高低电平交替的标准方波，波形清晰无畸变；高电平接近供电电压，低电平接近0V。动态检测需启动车辆，将车辆举升或置于底盘测功机上，在不同车速下检测信号。随车速升高，脉冲信号频率同步增大、波形周期逐渐缩短，无丢波、杂波、波形畸变等异常。若使用专用诊断仪，可读取ECU内部轮速数据，与实际车速比对；若数据偏差过大或显示无轮速信号，即可判定传感器或线路存在故障。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用发电机

１.发电机的结构如图4-13所示，发电机主要由定子、转子以及电刷、滑环等部件构成。定子由定子铁芯和三相绕组组成，作用是产生三相交流电。转子主要由转子轴、磁极、励磁绕组和滑环组成。励磁绕组安装在磁极内部，通过滑环和电刷引入直流励磁电流。图4-13

发电机的结构一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

2.发电机的工作原理发电机的工作原理基于电磁感应现象。汽车发动机启动后，曲轴带动发电机转子旋转，电压调节器通过电刷向励磁线圈供给励磁电流，使转子产生磁场并随转子一同旋转，形成旋转磁场。旋转磁场切割定子三相绕组，依靠磁通量的周期性变化，在定子绕组中感应产生三相交变感应电动势。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用点火线圈

如图4-14所示。其核心功能是将车载12V低压电转换为数万伏高压电,为火花塞提供能量以点燃汽缸内的燃料混合物。1.点火线圈的分类

点火线圈按照磁路结构，可分为开磁路式和闭磁路式两类。

图4-14

发动机点火线圈一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

1)开磁路式点火线圈开磁路式点火线圈一般为罐状结构。它以数片硅钢片叠合而成棒状铁芯,次级线圈和初级线圈分别绕在铁芯的外侧。初级线圈绕在次级线圈的外侧,故次级线圈所产生的磁通变化与初级线圈完全相同。

2)闭磁路式点火线圈闭磁路式点火线圈采用封闭式铁芯，磁通全部在铁芯内部闭合流通。因其铁芯磁阻小，可有效降低线圈磁动势，实现点火线圈小型化。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

2.点火线圈的结构与工作原理如图4-15所示,点火线圈主要由初级线圈、次级线圈和铁芯构成。初级线圈由较粗的漆包线绕制而成,匝数较少(通常为几百匝);次级线圈由极细的漆包线绕制而成,匝数极多(通常为几万匝)。初级线圈与次级线圈通过铁芯耦合。图4-15点火线圈的结构

点火线圈变压原理基于电磁感应的互感现象。如图4-16所示，当初级线圈电流发生变化时，产生的交变磁场会在次级线圈中感应出电动势，感应电动势大小与线圈匝数比成正比。其工作过程主要分为两个阶段。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用图4-16点火线圈的工作原理

(1)初级线圈电流导通：磁场储存能量。当ECU控制点火器接通时，蓄电池12V低压电流流经初级线圈。电流通过初级线圈时，会在铁芯周围建立恒定磁场，磁场能量以磁能形式储存在铁芯和线圈当中。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用电磁感应在燃油汽车上的应用

(2)初级线圈电流突然中断：磁场突变产生高压。断电器触点瞬间断开，初级线圈电流骤然降为零。此时铁芯磁场发生急剧突变，由有磁场迅速变为无磁场。根据法拉第电磁感应定律，突变磁场会在初级线圈产生自感电动势，因初级线圈匝数少，自感电动势仅几百伏；同时变化的磁场穿过次级线圈，产生互感电动势。由于次级线圈匝数远多于初级线圈，匝数比可达100∶1以上，利用电磁感应变压原理，次级线圈可感应出数万伏高压电，足以击穿火花塞间隙，实现点火。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

(3)高压电输出：击穿火花塞间隙。次级线圈产生的高压电经高压导线输送至火花塞，当电压足够击穿火花塞电极间的空气间隙（通常为**0.6～1.0mm**）时，便会产生电火花，进而点燃发动机气缸内的可燃混合气。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

3.点火线圈的检测1）外观检查检查点火线圈绝缘盖有无脏污、开裂破损，接线柱是否松动、锈蚀。表面有脏污、锈蚀需清理后复检；若绝缘盖出现破裂损坏，直接更换点火线圈。2）测量电阻法用万用表分别测量**初级绕组、次级绕组、附加电阻**的阻值，实测数值须符合车型标准，偏差过大即为故障，应更换总成。同时测量任意接线柱与外壳间绝缘电阻，正常值应不低于50MΩ，绝缘不良说明漏电损坏。3）高压打火法拔下火花塞端高压线，使线头距离车体约1.5cm，接通点火开关并起动发动机。若能产生强劲蓝色电火花，说明点火线圈工作正常；若无火花，排除高压线故障后，即可判定点火线圈损坏。一、电磁感应的在燃油车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用旋变传感器

1.旋变传感器的结构如图4-17所示，旋变传感器主要由定子和转子两大部分组成。定子固定在电机壳体上，包含励磁绕组和信号（正弦、余弦）绕组；转子安装在电机转轴上，与电机同步旋转。定子是旋变传感器的固定部分，由多个硅钢片组成。图4-17

旋变传感器的结构二、电磁感应的在新能源车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用旋变传感器

定子绕组内部有三组线圈，分别是励磁绕组、正弦信号绕组和余弦信号绕组。励磁绕组是输入侧线圈，用于接收电机控制器输出的励磁信号；正弦和余弦线圈是空间上呈90°分布的输出侧线圈，如图4-18所示，负责产生反映转子位置的正弦和余弦信号。图4-18

旋变传感器的工作原理二、电磁感应的在新能源车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

2.旋变传感器的工作原理旋变传感器基于电磁感应定律和磁阻变化原理工作。当点火开关置于ON位置时，电机控制器（MCU）输出一定频率的交流励磁信号送至励磁绕组，使旋变定子产生交变磁场。转子静止时，励磁绕组、正弦绕组和余弦绕组信号频率相同，信号振幅保持不变。转子旋转时，受转子表面凸起结构影响，定子信号绕组内的磁通量发生周期性变化，使正弦、余弦信号振幅随气隙间隙变化而改变。电机控制器采集正弦线圈、余弦线圈输出的两路信号，经内部旋变编码器解码运算后，即可得出驱动电机转子的实时位置、转速以及正反转旋转方向。二、电磁感应的在新能源车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用

3.旋变传感器的检测1）电阻检测

拔掉电机低压插头进行电阻测量，分别检测励磁绕组、正弦绕组、余弦绕组的阻值，以此判断旋变传感器性能好坏。不同电机品牌的旋变传感器电阻参数略有差异，通常正弦绕组与余弦绕组阻值相等，励磁绕组阻值相对偏低。例如某车型旋变传感器正弦、余弦绕组阻值为16Ω±1Ω，励磁绕组阻值为8Ω±1Ω。检测时将万用表调至电阻挡，测量传感器各针脚阻值：若励磁绕组阻值为无穷大或接近0Ω，说明存在断路或短路故障；若正弦绕组与余弦绕组阻值偏差过大，同样可判定旋变传感器损坏。二、电磁感应的在新能源车上的应用单元2电磁感应在汽车上的运用电磁感应在新能源汽车上的应用

2）波形检测

励磁波形检测：使用示波器检测励磁绕组的输入信号波形，确保其频率和幅值符合标准要求。正弦和