汽车电工电子课件：直流电动机控制原理

汽车电工电子基础

直流电动机控制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直流电动机是汽车上常用的部件，如电动门窗、电动后视镜、空调风机等都是采用直流电动机正转和反转进行控制，一般直流电动机的正反转通过调换极性控制。极性调换开关常采用双位双联性质的开关。直流电动机控制原理任务导入１.理解直流电动机的结构及工作原理；２.掌握直流电动机控制电路；３.初步掌握直流电动机控制电路故障的排除。直流电动机控制原理学习任务任务点直流电动机控制电路

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2-12所示。图2-12直流电动机的工作原理知识准备一、直流电动机的基本工作原理当电流由正电刷和换向片A流入，从换向片B和负电刷流出时(图2-12a)，电枢绕组线圈中的电流方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ，此时转矩方向为逆时针方向。当线圈转过180°后，电流由正电刷和换向片Ｂ流入，从换向片A和负电刷流出，线圈中的电流方向为ｄ→ｃ→ｂ→ａ，转矩方向仍为逆时针方向。电枢轴便可在一个固定转向的电磁转矩作用下而不断旋转。

一个线圈产生的电磁转矩是有限的，且电枢轴转动不稳定，所以电动机的电枢绕组是由很多线圈组成的，换向片的数量也随线圈数量的增加而增多。电动机的电磁转矩T取决于磁通ϕ，电枢电流Ｉａ的乘积，可用下式表示:Ｔ＝ＣｍϕＩａ式中:Ｃｍ———电机结构常数。知识准备一、直流电动机的基本工作原理当电动机接入直流电源时，载流导体产生电磁转矩使电枢旋转。而电枢旋转时，线圈又会切割磁感线产生感应电动势，其方向可用右手定则来判断。因其电动势的方向恰与电枢线圈电流方向相反，故称反电动势Ｅ。其大小与电机结构常数Ｃｍ，电枢转速ｎ

及磁极磁通ϕ

成正比，即Ｅ＝Ｃｍϕｎ因为反电动势方向与电源电压方向相反，因而在电动机工作时，其电压平衡方程式是:Ｕ＝Ｅ

＋ＩａRａ式中:Ｕ———电源电压；

Rａ———电枢电路的电阻。由此可得电枢电流为:Ｉａ＝(Ｕ

－Ｅ)/Rａ知识准备二、直流电动机转矩自动调节过程

由上述分析可知:当电动机拖动的负载发生变化时，其电枢转速、电枢电流、电磁转矩均会自动地做相应的变化，以满足不同负载的需要，因为电枢转速、电磁转矩的变化程度取决于不同类型的电动机，可以为正确选用适合不同负载的电动机提供依据。知识准备二、直流电动机转矩自动调节过程

现以左后门窗为例说明其工作原理。图2-13为福特公司永磁式电动机的电动升降门窗电路。当主控开关中的左后门窗开关拨到Up时，电流方向为:蓄电池正极→点火开关→电路断电器→主控开关中左后门窗Up触点→左后门窗分控开关Up触点→电动机→左后门窗分控开关Down触点→主控开关中左后门窗Down触点→搭铁。电动机旋转，带动左后门窗玻璃上升。当主控开关中的左后门窗开关拨到Down时，电流方向为:蓄电池正极→点火开关→电路断电器→主控开关中左后门窗Down触点→左后门窗分控开关Down触点→电动机→左后门窗分控开关Up触点→主控开关中左后门窗Up触点→搭铁。电动机旋转，带动左后门窗玻璃下降。知识准备三、电动车窗电动机电路分析图2-13福特公司永磁式电动机的电动升降门窗电路知识准备三、电动车窗电动机电路分析上述过程中，流过电动机电枢的电流方向相反，所以电动机旋转方向相反，带动玻璃上升或下降。与此类似的双向永磁电动机也被利用到电动后视镜、电动座椅、电动天窗等系统的触动电路中，在开关控制下，带动部件实现两个方向的运动。应用：分析图2-13所示电动升降门窗电路用左后门窗开关控制左后门窗玻璃升降的工作原理。知识准备三、电动车窗电动机电路分析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2-10。直流电动机控制原理边学边做２.实训步骤:直流电动机正反转控制(表2-11)。直流电动机控制原理边学边做２.实训步骤:直流电动机正反转控制(表2-11)。直流电动机控制原理边学边做续上表(１)每小组对应一套电子积木板、一张实训工作台；(２)检查实训任务:真实、完整、有效；(３)按各实例知识讲解及实训进行自评、互评。直流电动机控制原理考核与评价一、考核方式直流电动机控制原理考核与评价