第4章汽車電工電子技術(shù)課件

1、 第第1 1章章 汽車常用電器元器件汽車常用電器元器件 第第2 2章章 汽車電路基礎(chǔ)汽車電路基礎(chǔ) 第第3 3章章 正弦交流電路正弦交流電路 第第4 4章章 磁路及電磁器件磁路及電磁器件 第第5 5章章 二極管與晶體管控制電路二極管與晶體管控制電路 第第6 6章章 發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī) 第第7 7章章 數(shù)字電路基礎(chǔ)數(shù)字電路基礎(chǔ) 第第8 8章章 汽車電子控制技術(shù)簡(jiǎn)介汽車電子控制技術(shù)簡(jiǎn)介v掌握電磁基本理論、磁場(chǎng)基本物理量掌握電磁基本理論、磁場(chǎng)基本物理量 v了解磁路基本概念、常用設(shè)備磁路了解磁路基本概念、常用設(shè)備磁路v掌握電磁鐵、繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理掌握電磁鐵、繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理v理解繼

2、電器在汽車上的典型應(yīng)用理解繼電器在汽車上的典型應(yīng)用v掌握變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理掌握變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理v理解點(diǎn)火線圈的工作方式和工作原理理解點(diǎn)火線圈的工作方式和工作原理 v了解汽車點(diǎn)火系統(tǒng)了解汽車點(diǎn)火系統(tǒng)第第4 4章章 磁路及電磁器件磁路及電磁器件磁場(chǎng)和磁路磁場(chǎng)和磁路4.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象4.2電磁鐵和繼電器4.3變壓器4.4點(diǎn)火線圈與汽車點(diǎn)火系4.54.1 4.1 磁場(chǎng)和磁路磁場(chǎng)和磁路1 1掌握電磁基本理論及磁場(chǎng)基本掌握電磁基本理論及磁場(chǎng)基本物理量物理量 。2 2理解理解磁路磁路及鐵磁材料性質(zhì)。及鐵磁材料性質(zhì)。3 3熟悉汽車上常用熟悉汽車上常用電磁設(shè)備的磁路電磁設(shè)備的磁路。4 4能夠運(yùn)用電磁基

3、本理論分析能夠運(yùn)用電磁基本理論分析制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)的控制過(guò)程。的控制過(guò)程。 磁性磁性是物質(zhì)能吸引鐵、鈷、鎳等金屬的特性。具是物質(zhì)能吸引鐵、鈷、鎳等金屬的特性。具有磁性的物體稱為有磁性的物體稱為磁體磁體。4.1.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)1 1磁體磁體 自然界中表現(xiàn)磁場(chǎng)現(xiàn)象比較強(qiáng)的物體，稱為自然界中表現(xiàn)磁場(chǎng)現(xiàn)象比較強(qiáng)的物體，稱為磁鐵磁鐵。磁鐵的兩端磁性最強(qiáng)，叫做磁鐵的兩端磁性最強(qiáng)，叫做磁極。磁極。 汽車上使用兩種類型的人造磁鐵，汽車上使用兩種類型的人造磁鐵，永久磁鐵和暫時(shí)永久磁鐵和暫時(shí)磁鐵磁鐵。 1）磁鐵具有極性。3）磁化現(xiàn)象及剩磁。2磁鐵的主要性能1）磁場(chǎng)是存在于磁鐵周圍的一種特殊物質(zhì) 。磁場(chǎng)的方向

4、：小磁針在磁場(chǎng)中某點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 3磁場(chǎng)圖4-1 磁鐵磁場(chǎng)的磁感線分布a) 條形磁鐵磁感線 b) 馬蹄形磁鐵磁感線1.通電直導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，如圖通電直導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，如圖4-2 a所示。所示。2.通電螺線管的磁場(chǎng)，如圖通電螺線管的磁場(chǎng)，如圖4-2 b所示。所示。4.1.2 4.1.2 電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng) 圖圖4-2 電流周圍磁場(chǎng)的磁感線電流周圍磁場(chǎng)的磁感線a) 直線電流磁場(chǎng)磁感線直線電流磁場(chǎng)磁感線 b) 通電螺線管磁場(chǎng)磁感線通電螺線管磁場(chǎng)磁感線4.1.3 4.1.3 磁場(chǎng)基本物理量磁場(chǎng)基本物理量（1 1）磁感應(yīng)強(qiáng)度）磁感應(yīng)強(qiáng)度B B 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B

5、B是用來(lái)表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向是用來(lái)表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，它是一個(gè)矢量。的物理量，它是一個(gè)矢量。（2 2）磁通）磁通 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B與垂直于磁場(chǎng)方向某截面面積與垂直于磁場(chǎng)方向某截面面積S S的乘積的乘積，稱為通過(guò)該面積的磁通，稱為通過(guò)該面積的磁通 。如果不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，。如果不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B B取其平取其平均值。均值。IlFB SB （3 3）磁通鏈）磁通鏈 磁通鏈就是磁通量乘以線圈的匝數(shù)。磁通鏈就是磁通量乘以線圈的匝數(shù)。（4 4）磁場(chǎng)強(qiáng)度）磁場(chǎng)強(qiáng)度H H 磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度H H是線圈安匝數(shù)的一個(gè)表征量，用來(lái)表征磁是線圈安匝數(shù)的一個(gè)表征量，用來(lái)表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱和

6、產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流之間的關(guān)系。場(chǎng)強(qiáng)弱和產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流之間的關(guān)系。NBH （5）磁導(dǎo)率 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 用來(lái)衡量物質(zhì)導(dǎo)磁性能的不同。用來(lái)衡量物質(zhì)導(dǎo)磁性能的不同。 相對(duì)磁導(dǎo)率相對(duì)磁導(dǎo)率 來(lái)表示物質(zhì)的導(dǎo)磁性能，即物質(zhì)來(lái)表示物質(zhì)的導(dǎo)磁性能，即物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值0rm/H70104真空的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)真空的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù) （1 1）高導(dǎo)磁性）高導(dǎo)磁性鐵磁性材料的磁導(dǎo)率很高，具有較高的導(dǎo)磁性。鐵磁性材料的磁導(dǎo)率很高，具有較高的導(dǎo)磁性。4.1.4 4.1.4 鐵磁性材料的性質(zhì)和用途鐵磁性材料的性質(zhì)和用途 圖圖4-3 鐵磁性材料有無(wú)外磁場(chǎng)作用的磁性鐵磁性材料有無(wú)外磁場(chǎng)作

7、用的磁性a) a) 無(wú)外磁場(chǎng)作用無(wú)外磁場(chǎng)作用 b) b) 有外磁場(chǎng)作用有外磁場(chǎng)作用（2 2）磁飽和性）磁飽和性 當(dāng)鐵心線圈中勵(lì)磁電流當(dāng)鐵心線圈中勵(lì)磁電流I I的變化，會(huì)使鐵心中磁場(chǎng)強(qiáng)的變化，會(huì)使鐵心中磁場(chǎng)強(qiáng)度度H H發(fā)生變化，鐵心內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，鐵心內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B B也隨之變化，但也隨之變化，但磁性物磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場(chǎng)不會(huì)隨著外磁場(chǎng)的增強(qiáng)而無(wú)質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場(chǎng)不會(huì)隨著外磁場(chǎng)的增強(qiáng)而無(wú)限地增強(qiáng)。限地增強(qiáng)。圖4-4 磁化曲線 OHB, B圖4-5 B和與H的關(guān)系 （3 3）磁滯性）磁滯性 磁性材料中磁感應(yīng)強(qiáng)度磁性材料中磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的變化總是滯后于外磁場(chǎng)的變化總是滯后

8、于外磁場(chǎng)H H變變化的性質(zhì)，稱為磁滯性?；男再|(zhì)，稱為磁滯性。 圖4-6 磁滯回線 按磁性物質(zhì)的磁性能，鐵磁性材料分為三種類型：（1）硬磁材料 （2）軟磁材料 2. 鐵磁材料的分類和用途 （3）矩磁材料 1. 幾種常見(jiàn)的電器設(shè)備的磁路 4.1.4 磁路及磁路歐姆定律a) 電磁鐵的磁路 b) 變壓器的磁路 c) 直流電機(jī)的磁路圖4-7 常見(jiàn)幾種電器設(shè)備的磁路2. 磁路的歐姆定律磁路的歐姆定律 如圖4-8所示為一閉合磁路，假設(shè)磁路中各點(diǎn)的橫截面S均相等，得出： FSLLBHLIN1u2u2u1i2iN1N2e1e2圖4-8 閉合磁路 INF mRFSLFmR式中，稱為磁通勢(shì)，它是磁路中產(chǎn)生磁通的根

9、源。稱為磁通勢(shì)，它是磁路中產(chǎn)生磁通的根源。上式可繼續(xù)寫(xiě)成上式可繼續(xù)寫(xiě)成 為鐵磁材料的磁阻。磁路的歐姆定律 磁阻用來(lái)表示材料抵抗磁感線通行的能力。與直流電路的歐姆定律相對(duì)比發(fā)現(xiàn)，磁阻與電阻相對(duì)應(yīng)，磁通勢(shì)與電動(dòng)勢(shì)相對(duì)應(yīng)，磁通與電流相對(duì)應(yīng)。 因此，式 稱為磁路的歐姆定律。mRFSLF1.工作描述工作描述 如圖如圖4-9 a所示，為一制動(dòng)總泵儲(chǔ)油室內(nèi)的制動(dòng)油面開(kāi)所示，為一制動(dòng)總泵儲(chǔ)油室內(nèi)的制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)構(gòu)造。在長(zhǎng)玻璃管內(nèi)，放入兩塊薄片狀的強(qiáng)磁性金屬片關(guān)構(gòu)造。在長(zhǎng)玻璃管內(nèi)，放入兩塊薄片狀的強(qiáng)磁性金屬片作為觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，玻璃管內(nèi)封入惰性氣體，以防止觸點(diǎn)表面作為觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，玻璃管內(nèi)封入惰性氣體，以防止觸點(diǎn)表面腐蝕。

10、浮筒隨著油泵儲(chǔ)油室的油面浮動(dòng)，腐蝕。浮筒隨著油泵儲(chǔ)油室的油面浮動(dòng)，B位置為儲(chǔ)油量不位置為儲(chǔ)油量不足的報(bào)警線。圖足的報(bào)警線。圖4-9 b為制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)工作原理分析示意圖。為制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)工作原理分析示意圖。 【工作任務(wù)】制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)的工作情況分析圖圖4-9 4-9 制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)制動(dòng)油面開(kāi)關(guān) a) a) 儲(chǔ)油室結(jié)構(gòu)圖儲(chǔ)油室結(jié)構(gòu)圖 b) b) 工作原理圖工作原理圖2. 2. 工作目標(biāo)工作目標(biāo) 分析制動(dòng)油面開(kāi)關(guān)的工作原理。 (1) 當(dāng)儲(chǔ)油量在正常高度A時(shí)，油面開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，報(bào)警燈不亮。 (2) 當(dāng)儲(chǔ)油量低至規(guī)定高度B時(shí)，油面開(kāi)關(guān)接通，報(bào)警燈點(diǎn)亮。3. 3. 工作過(guò)程工作過(guò)程 根據(jù)圖示分析油面開(kāi)關(guān)的工作原理及

11、過(guò)程，填寫(xiě)下表。根據(jù)圖示分析油面開(kāi)關(guān)的工作原理及過(guò)程，填寫(xiě)下表。序號(hào)序號(hào)工作原理及過(guò)程分析工作原理及過(guò)程分析注釋注釋1 1浮筒在浮筒在A A位置時(shí)位置時(shí)2 2浮筒在浮筒在B B位置時(shí)位置時(shí)表4-1 油面開(kāi)關(guān)的工作原理及過(guò)程分析4. 工作評(píng)價(jià)工作評(píng)價(jià)序號(hào)序號(hào)工作目標(biāo)工作目標(biāo)自評(píng)自評(píng)互評(píng)互評(píng)師評(píng)師評(píng)1能夠用電磁基本理論分析其工作過(guò)程2能夠清晰描述裝置的工作過(guò)程3能夠用清晰、簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表達(dá)自己的觀點(diǎn)4.2 4.2 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及自感和互感電磁感應(yīng)現(xiàn)象及自感和互感1 1掌握掌握電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律和和楞次定律楞次定律。2 2能夠用電磁感應(yīng)原理分析能夠用電磁感應(yīng)原理分析自感自感和和互感互感現(xiàn)象?，F(xiàn)象

12、。 3 3能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析汽車霍爾點(diǎn)火汽車霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器工作情況信號(hào)發(fā)生器工作情況。 2. 2. 線圈中磁場(chǎng)變化時(shí)的電磁感應(yīng)線圈中磁場(chǎng)變化時(shí)的電磁感應(yīng)1. 1. 磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的電磁感應(yīng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的電磁感應(yīng)4.2.1 4.2.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象 負(fù)號(hào)負(fù)號(hào)表示感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通總是力圖表示感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通總是力圖阻止原磁通的改阻止原磁通的改變變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向總是和磁通變化的趨勢(shì)相反。，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向總是和磁通變化的趨勢(shì)相反。sinBlve dtdNedtdNe 圖圖4-104-10電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象a) a) 導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)

13、體作切割磁感線運(yùn)動(dòng) b) b) 磁鐵插進(jìn)磁鐵插進(jìn)( (或拔出或拔出) )線圈線圈 圖圖4-11 4-11 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向（1 1）定義）定義：由于：由于線圈本身電流的變化線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)叫做自感應(yīng)，簡(jiǎn)稱自感。由自感現(xiàn)象電磁感應(yīng)叫做自感應(yīng)，簡(jiǎn)稱自感。由自感現(xiàn)象產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)，用產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)，用e eL L表示。表示。 4.2.2 4.2.2 自感和互感現(xiàn)象自感和互感現(xiàn)象1自感自感()Ldd LidieNLdtdtdt （1 1）定義）定義：兩個(gè)靠得很近的線圈，當(dāng)線圈：兩個(gè)靠得很近的線圈，當(dāng)線圈N N1 1有電流有電流i i1 1通

14、通過(guò)時(shí)，它在線圈過(guò)時(shí)，它在線圈1 1中產(chǎn)生磁通中產(chǎn)生磁通1 11 1，對(duì)應(yīng)的磁通鏈為，對(duì)應(yīng)的磁通鏈為1111=N=N1 11111，由于兩線圈靠得很近，由于兩線圈靠得很近1111中有一部分同時(shí)與中有一部分同時(shí)與N N2 2相交鏈產(chǎn)生磁通相交鏈產(chǎn)生磁通1212，稱為互感磁通，對(duì)應(yīng)的磁通鏈為，稱為互感磁通，對(duì)應(yīng)的磁通鏈為1212=N=N2 21212。 2. 2. 互感互感圖圖4-12 4-12 線圈互感線圈互感 a) a) 有鐵心線圈有鐵心線圈 b) b) 空心線圈空心線圈 互感系數(shù)互感系數(shù)：212121iiM 在兩個(gè)有磁耦合的線圈中，互感磁鏈與產(chǎn)生此磁鏈在兩個(gè)有磁耦合的線圈中，互感磁鏈與產(chǎn)生此

15、磁鏈的電流的比值，叫做這兩個(gè)線圈的的電流的比值，叫做這兩個(gè)線圈的互感系數(shù)互感系數(shù)。 常見(jiàn)的常見(jiàn)的電力變壓器電力變壓器以及汽車上以及汽車上點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈均是利用均是利用互感原理互感原理工作。工作。 4.2.3 渦流現(xiàn)象渦流現(xiàn)象 電磁感應(yīng)作用在導(dǎo)體內(nèi)部得到感生電流，感生電流在電磁感應(yīng)作用在導(dǎo)體內(nèi)部得到感生電流，感生電流在導(dǎo)體中的分布隨著導(dǎo)體的表面形狀和磁的分布而不同，其導(dǎo)體中的分布隨著導(dǎo)體的表面形狀和磁的分布而不同，其路徑往往有如水中的漩渦，因此稱為路徑往往有如水中的漩渦，因此稱為渦流渦流。 渦流有耗能的一面，但也可利用渦流進(jìn)行加熱或作功渦流有耗能的一面，但也可利用渦流進(jìn)行加熱或作功的一面。例如

16、，利用渦流的熱效應(yīng)來(lái)冶煉金屬，利用渦流的一面。例如，利用渦流的熱效應(yīng)來(lái)冶煉金屬，利用渦流及在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電磁力來(lái)制造感應(yīng)式儀表等。及在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電磁力來(lái)制造感應(yīng)式儀表等。 【工作任務(wù)工作任務(wù)】 汽車霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器工作汽車霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器工作情況分析情況分析 如圖如圖4-13 a所示為霍爾效應(yīng)裝置，汽車電子點(diǎn)火系所示為霍爾效應(yīng)裝置，汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng)中利用統(tǒng)中利用霍爾效應(yīng)原理霍爾效應(yīng)原理制作成汽車霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生制作成汽車霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器，它可以為晶體管點(diǎn)火系統(tǒng)提供觸發(fā)信號(hào)。器，它可以為晶體管點(diǎn)火系統(tǒng)提供觸發(fā)信號(hào)。1. 工作描述工作描述圖圖4-13 4-13 霍爾效應(yīng)裝置霍爾效應(yīng)裝置a)

17、 a) 霍爾效應(yīng)組件霍爾效應(yīng)組件 b) b) 霍爾組件輸出電壓波形霍爾組件輸出電壓波形 11永久磁鐵永久磁鐵 22外加電壓外加電壓 33霍爾電壓霍爾電壓 44霍爾觸發(fā)器霍爾觸發(fā)器 55磁力線磁力線圖圖4-14 4-14 霍爾效應(yīng)原理圖霍爾效應(yīng)原理圖 3. 工作原理分析 霍爾元件是一個(gè)帶集成電路的半導(dǎo)體基片霍爾元件是一個(gè)帶集成電路的半導(dǎo)體基片 將基片放在磁場(chǎng)中，并在與磁場(chǎng)垂直的方向通以將基片放在磁場(chǎng)中，并在與磁場(chǎng)垂直的方向通以電流，則在與磁場(chǎng)和電流相垂直的另一橫向側(cè)面上會(huì)電流，則在與磁場(chǎng)和電流相垂直的另一橫向側(cè)面上會(huì)產(chǎn)生電壓。這一現(xiàn)象是由美國(guó)科學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的，所產(chǎn)生電壓。這一現(xiàn)象是由美國(guó)科學(xué)家霍

18、爾發(fā)現(xiàn)的，所以命名為以命名為霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)。 BIdRUHHH霍爾電壓：霍爾電壓：4. 4. 工作過(guò)程分析工作過(guò)程分析 觸發(fā)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，每當(dāng)觸發(fā)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，每當(dāng)葉片進(jìn)入葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件永久磁鐵與霍爾元件之間的之間的間隙間隙時(shí)，磁場(chǎng)便被觸發(fā)葉輪旁路，或稱時(shí)，磁場(chǎng)便被觸發(fā)葉輪旁路，或稱隔磁隔磁，磁場(chǎng)，磁場(chǎng)不能作用于霍爾元件上，因此不能作用于霍爾元件上，因此不能產(chǎn)生霍爾電壓不能產(chǎn)生霍爾電壓。而當(dāng)觸。而當(dāng)觸發(fā)葉輪的發(fā)葉輪的葉片離開(kāi)葉片離開(kāi)永久磁鐵與霍爾元件間的間永久磁鐵與霍爾元件間的間空氣隙空氣隙時(shí)，時(shí)，永久磁鐵的磁通通過(guò)導(dǎo)板作用于霍爾元件上，這時(shí)永久磁鐵的磁通通過(guò)導(dǎo)板作用于霍爾元件上，這

19、時(shí)產(chǎn)生霍產(chǎn)生霍爾電壓爾電壓，觸發(fā)葉輪旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生與葉片數(shù)相等個(gè)數(shù)的霍爾，觸發(fā)葉輪旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生與葉片數(shù)相等個(gè)數(shù)的霍爾脈沖電壓。脈沖電壓。11與分火頭制成一體的觸發(fā)葉輪；與分火頭制成一體的觸發(fā)葉輪；22帶集成電路的霍爾元件；帶集成電路的霍爾元件；33觸發(fā)開(kāi)觸發(fā)開(kāi)關(guān)；關(guān)；44永久磁鐵；永久磁鐵；55導(dǎo)磁板；導(dǎo)磁板；66導(dǎo)線導(dǎo)線(AB(AB、CD)CD)霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的工作原理霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的工作原理 (a)(a)觸發(fā)葉輪的葉片通過(guò)時(shí)觸發(fā)葉輪的葉片通過(guò)時(shí) (b)(b)觸發(fā)葉輪的葉片離開(kāi)時(shí)觸發(fā)葉輪的葉片離開(kāi)時(shí)(a)(a)(b

20、)(b)4.4.工作過(guò)程分析工作過(guò)程分析序號(hào)序號(hào)工作步驟（磁場(chǎng)環(huán)境）工作步驟（磁場(chǎng)環(huán)境）分析電壓變化分析電壓變化1 1當(dāng)霍爾元件開(kāi)始暴露在當(dāng)霍爾元件開(kāi)始暴露在磁場(chǎng)環(huán)境中時(shí)磁場(chǎng)環(huán)境中時(shí)2 2當(dāng)霍爾元件被完全處于當(dāng)霍爾元件被完全處于磁場(chǎng)中時(shí)磁場(chǎng)中時(shí)3 3當(dāng)霍爾元件開(kāi)始與磁場(chǎng)當(dāng)霍爾元件開(kāi)始與磁場(chǎng)隔離時(shí)隔離時(shí)4 4當(dāng)霍爾元件離開(kāi)了磁場(chǎng)當(dāng)霍爾元件離開(kāi)了磁場(chǎng)范圍時(shí)范圍時(shí)5. 5. 工作評(píng)價(jià)工作評(píng)價(jià)序號(hào)序號(hào)工作目標(biāo)評(píng)價(jià)工作目標(biāo)評(píng)價(jià)自評(píng)自評(píng)互評(píng)互評(píng)師評(píng)師評(píng)1 1是否能用電磁感應(yīng)原理是否能用電磁感應(yīng)原理分析其工作過(guò)程分析其工作過(guò)程2 2對(duì)裝置的工作過(guò)程描述對(duì)裝置的工作過(guò)程描述的是否清晰的是否清晰3 3是否能用清

21、晰、簡(jiǎn)潔的是否能用清晰、簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表達(dá)自己觀點(diǎn)語(yǔ)言表達(dá)自己觀點(diǎn)4.3 4.3 電磁鐵和繼電器電磁鐵和繼電器1 1掌握掌握電磁鐵電磁鐵和和繼電器繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。的結(jié)構(gòu)和工作原理。2 2能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析汽車?yán)壤^電汽車?yán)壤^電器工作情況器工作情況。 電磁鐵是利用電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)，使通電的鐵心線圈產(chǎn)生磁，使通電的鐵心線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵心變?yōu)橐粔K電磁鐵，吸引銜鐵或保持某種機(jī)械零件、場(chǎng)，鐵心變?yōu)橐粔K電磁鐵，吸引銜鐵或保持某種機(jī)械零件、工件于固定位置的一種電器。工件于固定位置的一種電器。4.3.1 4.3.1 電磁鐵和繼電器電磁鐵和繼電器1. 1.

22、 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)電磁鐵一般由線圈、鐵心和銜鐵三部分組成電磁鐵一般由線圈、鐵心和銜鐵三部分組成 。圖圖4-15 4-15 電磁鐵基本結(jié)構(gòu)電磁鐵基本結(jié)構(gòu) 2. 分類分類 根據(jù)電磁鐵線圈通過(guò)的電流不同，根據(jù)電磁鐵線圈通過(guò)的電流不同，電磁鐵可分為直流電磁鐵可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩種。電磁鐵和交流電磁鐵兩種。3 3應(yīng)用應(yīng)用 車上各種電磁繼電器、電磁開(kāi)關(guān)、電喇叭等。車上各種電磁繼電器、電磁開(kāi)關(guān)、電喇叭等。 4.3.2 4.3.2 繼電器繼電器 1. 1. 電磁式繼電器結(jié)構(gòu)及工作原理電磁式繼電器結(jié)構(gòu)及工作原理 圖圖4-16 4-16 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)電磁式繼電器的結(jié)構(gòu) 2. 2. 繼電器在汽車上的典型應(yīng)用

23、繼電器在汽車上的典型應(yīng)用 在汽車上常用的繼電器有起動(dòng)繼電器、喇叭繼電器在汽車上常用的繼電器有起動(dòng)繼電器、喇叭繼電器、閃光、閃光( (轉(zhuǎn)向燈使用轉(zhuǎn)向燈使用) )繼電器、刮水器繼電器等。繼電器、刮水器繼電器等。 熱絲式閃光器，也被稱為電熱式閃光器。熱絲式閃熱絲式閃光器，也被稱為電熱式閃光器。熱絲式閃光器的結(jié)構(gòu)與工作原理，如圖光器的結(jié)構(gòu)與工作原理，如圖4-17 4-17 所示。所示。 1. 1. 工作描述工作描述汽車?yán)入娐分兄麟娐泛涂刂齐娐贩治?。汽車?yán)入娐分兄麟娐泛涂刂齐娐贩治觥?【工作任務(wù)】 汽車?yán)壤^電器應(yīng)用 電喇叭由電喇叭由振動(dòng)機(jī)構(gòu)和電路斷續(xù)機(jī)構(gòu)兩大部分振動(dòng)機(jī)構(gòu)和電路斷續(xù)機(jī)構(gòu)兩大部分組成組

24、成，其外形多為螺旋形和盆型，其外形多為螺旋形和盆型 。2.2.工作目標(biāo)工作目標(biāo) （1 1）掌握電磁繼電器的工作原理。）掌握電磁繼電器的工作原理。 （2 2）掌握電磁繼電器在汽車電路中的應(yīng)用。）掌握電磁繼電器在汽車電路中的應(yīng)用。11電磁線圈；電磁線圈；22活動(dòng)鐵心；活動(dòng)鐵心；33膜片；膜片；44共鳴片；共鳴片；55振動(dòng)片；振動(dòng)片；66外殼；外殼；77鐵心；鐵心；88螺母；螺母；99按鈕按鈕盆形電喇叭結(jié)構(gòu)圖盆形電喇叭結(jié)構(gòu)圖 3.3.工作過(guò)程工作過(guò)程 以小組討論的形式分析電喇叭常見(jiàn)故障。以小組討論的形式分析電喇叭常見(jiàn)故障。序號(hào)序號(hào)故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象故障原因故障原因檢修方法檢修方法1 1按下喇叭按鈕，喇

25、叭不響按下喇叭按鈕，喇叭不響2 2按下喇叭按鈕，喇叭聲音按下喇叭按鈕，喇叭聲音沙啞沙啞3 3按下按鈕，喇叭不響，只按下按鈕，喇叭不響，只發(fā)發(fā)“嗒嗒”一聲一聲4 4觸點(diǎn)容易燒蝕觸點(diǎn)容易燒蝕4.4.工作評(píng)價(jià)工作評(píng)價(jià)序號(hào)序號(hào)工作目標(biāo)評(píng)價(jià)工作目標(biāo)評(píng)價(jià)自評(píng)自評(píng)互評(píng)互評(píng)師評(píng)師評(píng)1是否能用電磁感應(yīng)原理分析其工作過(guò)程2主電路和控制電路描述的是否清晰3故障原因分析是否清楚4是否能用清晰、簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表達(dá)自己的觀點(diǎn)4.4 4.4 變壓器變壓器1 1掌握掌握變壓器變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理。的結(jié)構(gòu)和工作原理。2 2能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析變壓器的工作變壓器的工作情況情況。 一般變壓器的繞組有兩個(gè)，

26、一次繞組（匝數(shù)為一般變壓器的繞組有兩個(gè)，一次繞組（匝數(shù)為N N1 1）和電源連接、二次繞組（匝數(shù)為和電源連接、二次繞組（匝數(shù)為N N2 2）和負(fù)載連接，它們）和負(fù)載連接，它們同在一個(gè)鐵心上同在一個(gè)鐵心上 。4.4.1 4.4.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 + u2 i1 e1 (a) 變壓器結(jié)構(gòu)示意圖 (b) 變壓器的符號(hào) + u1 i2 e2 Z + u1 + u2 1e 2e 1 2 圖圖4-19 簡(jiǎn)單的雙繞組變壓器及變壓器符號(hào)簡(jiǎn)單的雙繞組變壓器及變壓器符號(hào) a) a) 變壓器結(jié)構(gòu)示意圖變壓器結(jié)構(gòu)示意圖 b) b) 變壓器符號(hào)變壓器符號(hào) （1 1）電壓變換）電壓

27、變換2 2變壓器的工作原理變壓器的工作原理圖圖4-20 4-20 變壓器空載運(yùn)行變壓器空載運(yùn)行 空載時(shí)，二次繞組開(kāi)路，其端電壓就是感應(yīng)電空載時(shí)，二次繞組開(kāi)路，其端電壓就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)勢(shì)。于是可得一次電壓有效值和二次電壓有效值于是可得一次電壓有效值和二次電壓有效值的比值為的比值為 KNNfN.fN.UUmm212121444444 K K稱為變壓器的變比，稱為變壓器的變比，當(dāng)變壓器空載時(shí)，一當(dāng)變壓器空載時(shí)，一、二次電壓之比、二次電壓之比近似等于一次、二次繞組的匝數(shù)近似等于一次、二次繞組的匝數(shù)比。比。 （2 2）電流變換）電流變換 + u2 i1 e1 + u1 i2 e2 Z 1e 2e 1

28、2 圖圖4-21 4-21 變壓器有載運(yùn)行示意圖變壓器有載運(yùn)行示意圖122121NN1或KIIKII（3 3） 阻抗變換阻抗變換1U2U+1I2ILZ1U1I+LZ |2LLZKZ4.4.2 4.4.2 變壓器的外特性和效率變壓器的外特性和效率圖圖4-23 4-23 變壓器的外特性變壓器的外特性 1. 變壓器的外特性2. 2. 變壓器的損耗和效率變壓器的損耗和效率（1 1）變壓器的損耗）變壓器的損耗 enCuFeCuPPPPPP（2 2）變壓器的效率）變壓器的效率%PPPP%PPCuFe10010022124.4.3 4.4.3 特殊變壓器特殊變壓器1. 1. 自耦變壓器自耦變壓器圖圖4-25

29、 4-25 自耦變壓器原理圖自耦變壓器原理圖P1u2u1i2iLR1N2N2. 2. 儀用互感器儀用互感器（1 1）電壓互感器）電壓互感器 電壓互感器是一個(gè)電壓互感器是一個(gè)降壓變壓器降壓變壓器 , ,并聯(lián)在測(cè)量電路并聯(lián)在測(cè)量電路中，直接在電壓表上讀出中，直接在電壓表上讀出U U2 2的值，通過(guò)這個(gè)辦法來(lái)實(shí)的值，通過(guò)這個(gè)辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量高電壓?，F(xiàn)測(cè)量高電壓。 KUU12（2 2）電流互感器）電流互感器 串聯(lián)在被測(cè)電路串聯(lián)在被測(cè)電路中，二次繞組匝數(shù)較多，與電流表中，二次繞組匝數(shù)較多，與電流表相連接。由變壓器原理可知相連接。由變壓器原理可知通過(guò)通過(guò)測(cè)量小電流來(lái)計(jì)算大電流的大小測(cè)量小電流來(lái)計(jì)算大電流的大

30、小。 211IKI 1. 1. 工作描述工作描述 根據(jù)變壓器的工作原理，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電流互感器根據(jù)變壓器的工作原理，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電流互感器，用來(lái)擴(kuò)大電流表的量程，接線圖如圖，用來(lái)擴(kuò)大電流表的量程，接線圖如圖4-264-26所示。所示。 【工作任務(wù)工作任務(wù)】 設(shè)計(jì)電流互感器設(shè)計(jì)電流互感器2. 2. 工作目標(biāo)工作目標(biāo) 根據(jù)互感現(xiàn)象分析電流互感器中電流變換的原理。根據(jù)互感現(xiàn)象分析電流互感器中電流變換的原理。理論依據(jù)若流過(guò)初級(jí)線圈的電流為，流過(guò)次級(jí)線圈的電理論依據(jù)若流過(guò)初級(jí)線圈的電流為，流過(guò)次級(jí)線圈的電流為，則流為，則 KII121 根據(jù)電流互感器基本電路，分析其工作原理，完成電根據(jù)電流互感器基本電路，分

31、析其工作原理，完成電流互感器設(shè)計(jì)。流互感器設(shè)計(jì)。 3. 3. 工作過(guò)程工作過(guò)程4. 4. 工作評(píng)價(jià)工作評(píng)價(jià)序號(hào)序號(hào)工作目標(biāo)評(píng)價(jià)工作目標(biāo)評(píng)價(jià)自評(píng)自評(píng)互評(píng)互評(píng)師評(píng)師評(píng)1 1能說(shuō)明什么是互感現(xiàn)象能說(shuō)明什么是互感現(xiàn)象2 2能正確說(shuō)明電流互感器的結(jié)構(gòu)能正確說(shuō)明電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理和工作原理3 3能實(shí)現(xiàn)電流互感器的設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)電流互感器的設(shè)計(jì)4 4能對(duì)變壓器的變壓、變流、阻能對(duì)變壓器的變壓、變流、阻抗變換進(jìn)行推導(dǎo)抗變換進(jìn)行推導(dǎo)4.5 4.5 點(diǎn)火線圈與汽車點(diǎn)火系點(diǎn)火線圈與汽車點(diǎn)火系1 1掌握掌握點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)和工作原理。的結(jié)構(gòu)和工作原理。2 2能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析能夠運(yùn)用電磁感應(yīng)原理分析點(diǎn)

32、火線圈的工點(diǎn)火線圈的工作情況作情況。3. 3. 了解汽車點(diǎn)火系。了解汽車點(diǎn)火系。 4.5.1 4.5.1 點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及工作原理點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及工作原理 1. 1. 點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu) 圖圖4-27 4-27 點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及符號(hào)點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及符號(hào)2. 2. 點(diǎn)火線圈的工作原理點(diǎn)火線圈的工作原理 當(dāng)初級(jí)繞組當(dāng)初級(jí)繞組接通電源接通電源時(shí)，隨著電流的增長(zhǎng)四周產(chǎn)生一時(shí)，隨著電流的增長(zhǎng)四周產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，鐵心個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，鐵心儲(chǔ)存了磁場(chǎng)能儲(chǔ)存了磁場(chǎng)能；當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置使；當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置使初級(jí)繞初級(jí)繞組電路斷開(kāi)組電路斷開(kāi)時(shí)，初級(jí)繞組的磁場(chǎng)迅速衰減，時(shí)，初級(jí)繞組的磁場(chǎng)迅速衰減，次級(jí)繞組就會(huì)次級(jí)繞組就會(huì)感應(yīng)

33、出很高的電壓感應(yīng)出很高的電壓。初級(jí)繞組的。初級(jí)繞組的磁場(chǎng)消失速度越快磁場(chǎng)消失速度越快，電流，電流斷開(kāi)瞬間的電流越大，兩個(gè)繞組的匝數(shù)比越大，則次級(jí)繞斷開(kāi)瞬間的電流越大，兩個(gè)繞組的匝數(shù)比越大，則次級(jí)繞組感應(yīng)出來(lái)的電壓越高。組感應(yīng)出來(lái)的電壓越高。3. 3. 點(diǎn)火線圈的分類點(diǎn)火線圈的分類（1 1）開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)）開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)a)二接線柱二接線柱 b)三接線柱三接線柱 c)開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈的磁路開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈的磁路圖圖4-28 開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu) （2 2）閉磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)）閉磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)a) a) 閉磁路點(diǎn)火線圈閉磁路點(diǎn)火線圈 b) b) 閉磁路點(diǎn)火線圈磁路

34、閉磁路點(diǎn)火線圈磁路圖圖4-29 4-29 閉磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)閉磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)4.5.2 4.5.2 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理 1. 1. 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成圖圖4-30 4-30 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理 接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SWSW，當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，初級(jí)電流在點(diǎn)火，當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，初級(jí)電流在點(diǎn)火線圈的鐵心及周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能線圈的鐵心及周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能。初級(jí)電路被切斷初級(jí)電路被切斷，初級(jí)電流消失，在次級(jí)繞組上產(chǎn)生，初級(jí)電流消失，在次級(jí)繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于初級(jí)繞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于初級(jí)繞組匝數(shù)，組匝數(shù)， 因而在次級(jí)繞組內(nèi)就因而在次級(jí)繞組內(nèi)就感應(yīng)出感應(yīng)出15kV15kV20kV20kV的高的高壓電壓電，足以擊穿氣缸內(nèi)火花塞的電極間隙，產(chǎn)生電火花，足以擊穿氣缸內(nèi)火花塞的電極間隙，產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣。點(diǎn)燃混合氣。 2. 2. 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理 3. 3. 電容器在點(diǎn)火電路中的作用電容器在點(diǎn)火電路中的作用 觸點(diǎn)閉合，電流流過(guò)初級(jí)回