汽车电工电子课件：继电器控制电路原理

汽车电工电子基础

继电器控制电路原理任务导入学习任务知识准备边学边做考核与评价12345知识拓展6继电器是最常用的间接控制器件，不管是在汽车上还是工业上都有广泛的应用，掌握继电器原理和电路的接法是现代汽车电工维修基本的技能。继电器控制电路原理任务导入学习任务１.了解继电器的结构组成；２.理解继电器的工作原理；３.掌握继电器的检测方法。继电器控制电路原理任务点１继电器工作原理与测量

磁是物质运动的基本形式之一。物体能吸引铁、钴等金属或它们的合金的性质叫磁性。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，以N表示磁体的北极。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2-1所示。图2-1磁极作用示意图知识准备一、磁、磁场的概念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。知识准备一、磁、磁场的概念

１.通电直导线周围的磁场通电直导线周围的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2-2a)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(右手螺旋定则)来判定:如图2-2b)所示。用右手握住通电直导线，让拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是磁感线的方向。知识准备二、电流的磁场图2-2通电直导线的磁场知识准备二、电流的磁场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2-3ａ)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，即与线圈的电流和匝数的乘积成正比。通电线圈的磁场的方向，可用右手螺线定则确定:如图2-3ｂ)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。知识准备二、电流的磁场图2-3通电线圈的磁场知识准备二、电流的磁场我们知道，电流周围存在磁场，当一带电导线变成线圈时就会产生一个带Ｎ、S极的磁场，如条形磁铁一样。如果将一铁芯放入线圈中。磁场会变强，可以吸引铁质。继电器和电磁阀就是应用电磁铁原理，线圈通电后能产生极强的磁吸引力，如图2-4所示。图2-4线圈插入铁芯磁力增强知识准备三、电磁铁继电器是一种电磁控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成，如图2-5所示。图2-5电磁式继电器结构示意图知识准备四、继电器的结构和工作原理

对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”。处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两路回路，分别是低压(小电流)控制电路和高压(大电流)工作电路，图2-6为汽车继电器电路符号，图2-7为汽车常用继电器实物图。知识准备四、继电器的结构和工作原理图2-6汽车继电器电路符号图2-7汽车常用继电器实物图知识准备四、继电器的结构和工作原理１.额定工作电压额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压，也就是控制电路的控制电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压，汽车用继电器一般是DC12V。２.直流电阻直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。３.吸合电流吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作，而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

知识准备五、继电器技术参数

４.释放电流释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态，这时的电流远远小于吸合电流。５.触点切换电压和电流触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流，它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。知识准备五、继电器技术参数１.测触点电阻使用万用表的欧姆挡测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为０(接通)，而常开触点与动点的阻值就为无穷大(断开)，由此可以区别出哪个是常闭触点，哪个是常开触点。２.测线圈电阻可用万用表二极管挡或欧姆挡测量继电器线圈的阻值，阻值一般很小，从而判断该线圈是否存在着开路现象。知识准备六、测试继电器在电路中，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2-1中列出了继电器的常用符号和三种接点的符号。知识准备七、继电器符号操作规范:一般在电路中，只画出继电器线圈不通电时接点组的原始状态。注意:①继电器的触点有两种表示方法。一种是把它直接画在长方框的一侧，这样比较直观。另一种是按电路连接的需要，把各个触点分别画在各自的控制电路中(汽车电路中就采取这样的画法)，这样对分析和理解电路是有利的，但必须同时在属于同一继电器的线圈和触点旁边注上相同的文字符号，并把触点组编号。②续流二极管，在用晶体管控制继电器的线圈电流通、断时，继电器线圈必须并联一个二极管作为保护二极管，又称续流二极管。由于继电器线圈的电感在断电的瞬间，线圈两端将产生较高的反向电压，这个电压与电源电压叠加，加在晶体管上，很可能超过晶体管的最大反向击穿电压，使晶体管击穿损坏，二极管的作用就是消除这个反向电压的影响，保护电路的正常工作。知识准备七、继电器符号１.通过以上学习，具备了一定的理论知识，下面将进行实训。首先，准备实训需要使用的积木板、器材，见表2-2。继电器控制电路原理边学边做２.实训步骤:继电器的性能检测(表2-3)。继电器控制电路原理边学边做２.实训步骤:继电器的性能检测(表2-3)。继电器控制电路原理边学边做１.理解继电器的电路原理；２.掌握继电器的电路连接；３.初步掌握继电器电路故障的排除。继电器控制电路原理任务点２汽车继电器应用电路学习任务继电器是一种用小电流控制大电流的器件，在汽车上经常利用开关控制继电器的吸合与断开，再利用继电器的触点控制电器部件的通断。在汽车上常用的继电器有:起动继电器、喇叭继电器、闪光继电器等。知识准备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2-8所示。图2-8起动机控制装置电路图知识准备一、起动继电器点火起动开关S闭合时，电流经Ｂ→Ｓ→继电器线圈→接地，形成闭合回路，继电器动作，使活动触点与固定触点吸合。由于电磁开关两线圈通电，产生磁力，推动活动接触盘右移，主触点Ｂ、Ｍ接通，使主电路接通，起动机带动发动机起动。知识准备一、起动继电器图2-9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(喇叭的另一端是接地的)。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，而控制电路只需要通过很小的电流，可以用很细的导线。知识准备二、喇叭继电器图2-9汽车喇叭继电器电路图操作规范:当汽车喇叭继电器损坏后，不能直接将喇叭按钮直接接在喇叭电路中，那样将烧毁喇叭按钮。知识准备二、喇叭继电器１.通过以上学习，具备了一定的理论知识，下面将进行实训。首先，准备实训需要使用的积木板、器材，见表2-4。继电器控制电路原理边学边做２.实训步骤:继电器特性实训(表2-5)。继电器控制电路原理边学边做２.实训步骤:继电器特性实训(表2-5)。继电器控制电路原理边学边做续上表３.实训步骤:继电器应用电路(表2-6)。继电器控制电路原理边学边做３.实训步骤:继电器应用电路(表2-6)。继电器控制电路原理边学边做续上表１.理解汽车闪光继电器工作原理；２.掌握闪光继电器的电路接法；３.掌握闪光继电器电路故障的排除。学习任务继电器控制电路原理任务点３汽车闪光继电器应用电路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)。知识准备一、闪光继电器种类图2-10电容式闪光器知识准备一、闪光继电器种类图2-10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(1500ｕF)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。当汽车向左转弯时，接通转向灯开关，左转向信号灯就被串入电路中，电流由蓄电池正极→电源开关→接线柱Ｂ→串联线圈→常闭触点→接线柱Ｌ→转向灯开关→左转向灯和指示灯→接地→蓄电池负极。此时，并联线圈，电容器及电阻被触点短路，电流通过串联线圈产生磁力，打开触点，转向信号灯处于暗的状态(未来得及亮)。触点被打开后，蓄电池对电容充电，充电电流由蓄电池正极→电源开关→接线柱Ｂ→串联线圈→电容器→接线柱Ｌ→转向灯开关→左转向信号灯和指示灯→接地→蓄电池负极，形成充电回路，由于线圈电阻阻值较大，充电电流很小，不足以使转向灯发亮，转向信号灯仍然处于暗的状态，随着充电继续，电容两端电压升高，其充电电流逐渐减小，串联线圈和并联线圈的电磁吸力减小，使触点重新闭合。知识准备二、电容机械式闪光继电器工作原理触点闭合后，转向信号灯和知识灯处于亮的状态，此时电流由蓄电池正极经接线柱Ｂ。串联线圈→常闭触点→接线柱Ｌ→转向开关→左转向信号灯和指示灯→接地→蓄电池负极。与此同时，电容器通过线圈和触点放电，放电电流通过线圈时产生的磁力方向与线圈的相反，使电磁吸力逐渐下降，通过并联线圈的放电电流减小，最后导致触点分离，转向灯变暗，如此反复，使转向灯不断发出闪光。知识准备二、电容机械式闪光继电器工作原理

１.电子式闪光器工作原理电子式闪光器利用三极管的开关特性，电容器的充、放电延时特性，控制继电器线圈的通、断电，接通和断开触点，使转向信号灯闪烁。电子式闪光器由于其工作可靠，使用寿命长，目前在汽车转向灯系统中广泛使用。电子式闪光器分为有触点和无触点、集成电路和晶体管等多种形式。

知识准备三、电子式闪光继电器

２.电子闪光器的三个管脚Ｂ:电源端；Ｌ:闪光器控制端；Ｅ:搭铁端。电路接法如图2-11所示。图2-11电子闪光继电器接法知识准备三、电子式闪光继电器１.通过以上学习，具备了一定的理论知识，下面将进行实训。首先，准备实训需要使用的积木板、器材，见表2-7。继电器控制电路原理边学边做２.实训步骤:闪光继电器特性实训(表2-8)。继电器控制电路原理边学边做２.实训步骤:闪光继电器特性实训(表2-8)。继电器控制电路原理边学边做