汽車電工電子技術PPT完整全套教學課件

汽車電工電子技術模塊1直流電路模塊2正弦交流電路模塊3磁路及電磁器件模塊4電動機模塊5汽車常用儀器儀表的使用模塊6模擬電子技術基礎模塊7數(shù)字電路基礎任務1認識簡單直流電路任務2常用電路元件的檢測任務3復雜電路的計算模塊一認識簡單直流電路【任務目標】了解電路的組成并掌握電流、電位、電壓、電動勢的概念；知道電流、電壓、電動勢的正負號與參考方向的關系；學會計算負載消耗的電能和實際功率；了解電路的三種工作狀態(tài)的特征，并掌握不同狀態(tài)下電壓和電流及功率的計算。

一、電路的組成1．電源2．負載3．中間環(huán)節(jié)圖1-1手電筒電路（a）實際電路（b）電原理圖（c）電路模型1－干電池；2－燈泡；3－開關電路有兩個方面的作用：實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配（如電力系統(tǒng)電路等），即電力電路；實現(xiàn)電信號的處理與傳遞（如廣播電視系統(tǒng)），即信號電路。任務1認識簡單直流電路二、電路模型1．電原理圖用規(guī)定的圖形符號表示實際電路中的各器件聯(lián)結(jié)關系的原理圖稱為電原理圖2．理想電路元件及電路模型圖1-2幾種常見的理想電路元件用理想電路元件及其組合來代替實際電路元件構(gòu)成的電路稱為電路模型。電路模型中的理想元件用規(guī)定的電路符號來表示所得到的電路模型圖，稱為電路圖三、電路中的幾個基本物理量1．電流電流指帶電粒子在電路中的定向移動。單位：安培（A），還有mA、μA、KA等.對于直流電流，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量是恒定不變的.對于交流電流，則電流為（1）電流的正方向習慣上規(guī)定正電荷定向運動的方向為電路中電流的正方向。（2）電流的參考方向當某支路的電流實際方向難以判斷時，可假定其電流參考方向。當電流為負值時，說明實際電流方向與選取的參考方向相反。圖1-3電流的參考方向與實際方向的關系（a）i＞0（b）i＜02．電壓

電場力把單位正電荷從a點移到b點所做的功稱為a、b兩點之間的電壓，記為Uab。單位：V。電壓它總是和電路中的兩個點有關。（1）電壓的正方向。其正方向由高電位（“+”極性）指向低電位（“－”極性），即電位降落方向。對于電阻來說，電壓的方向與電阻中電流的方向相同，即沿著電流方向，電位是降落的；逆著電流方向，電位是升高的。（2）電壓的參考方向。若計算出的電壓為正值，說明電壓實際方向與選取的參考方向相同；若計算出來的的電壓為負值，說明電壓實際方向與選取的參考方向相反

圖1-4電壓的參考方向與實際方向的關系（a）u＜0（b）u＞03．電位（1）定義電路中任選一點為參考點0，該電路中某一點a到參考點0的電壓稱為a點的電位。用Va表示。（2）參考點（也叫零電位點）。參考點的電位為0V，V0=0V。Va=Ua0=Va—V0

某點a的電位數(shù)值上就等于點a與零電位點之間的電壓。（3）電位是相對值電路中某點電位相對于參考點的選擇而變。4．電動勢電動勢也是電路中兩點間的電位差值，它只存在于電源內(nèi)部，表示電源將其他形式能量轉(zhuǎn)換成電能的能力，用E表示。電動勢的正方向：由電源的負極→電源正極5．電能和電功率（1）電功W=UIt

（J）電阻元件在t秒內(nèi)所消耗（或吸收）的電能為（J）（2）電功率圖1-6電路的負載狀態(tài)四、電路的三種工作狀態(tài)電路通常有三種狀態(tài)：負載狀態(tài)、短路狀態(tài)、空載狀態(tài)。1.負載狀態(tài)（1）電路中的電流:

（2）電源的端電壓:U1=E—IR0

（3）電源輸出功率：若不計線路損失，即電源輸出功率等于負載的消耗功率。2.短路狀態(tài)（1）電源中的電流IS最大，但對外輸出電流I為零（最?。?。IS=E/R0

（2）電源和負載的端電壓均為零，即U1=E—ISR0=0，U2=0

。（3）電源的輸出功率P1=U1I=0，負載所消耗的功率P2=U2I=0。圖1-9電路的短路狀態(tài)3.空載狀態(tài)空載狀態(tài)又稱為斷路或開路狀態(tài)。（1）電路中的電流為零，即I=0。（2）電源的端電壓（又稱為開路電壓或空載電壓）等于電源的電動勢，用U0表示，即U1=U0=E—IR0=E。利用這個特點可以測出電源的電動勢的大小。圖1-10電路的空載狀態(tài)（3）因為空載時電源對外不輸出電流，故電源的輸出功率（P1=U1I）和負載所消耗的功率（P2=U2I）均為零，即空載狀態(tài)下電源是不輸出電能的。例如，我國交管部門對汽車照明燈在功率上做了強制性規(guī)定，前大燈功率不能超過60W，規(guī)定汽車前大燈的額定電壓和額定功率分別為12V、55W。五、電氣設備的額定值為了使電氣設備能在給定的工作條件下正常運行而規(guī)定的正常允許值，分別用UN、IN、PN來表示。六、簡單直流電路的計算【練一練1-1】【練一練1-2】【練一練1-3】任務2常用電路元件的檢測一、電阻元件（一）電阻及分類1．電阻的定義物體對電流通過時的阻礙作用稱為“電阻”。2．電阻R與什么有關電阻定律：R=ρL/S

3．電阻的分類電阻有多種分類方法。按照阻值是否可變分為：固定電阻、可變電阻（電位器）；按照電阻組成材料可分為：碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻等（二）認識固定電阻1．固定電阻的命名方法如：RJ73中，R——第一部分主稱，電阻器；J——第二部分表示材料，金屬膜；7——第三部分表示類別

，精密電阻；3——表示設計序號。2．電阻值的標識（1）直標法。將電阻的阻值和誤差直接用數(shù)字和字母印在電阻上，如圖表示（電阻上無誤差標示時，表示允許誤差為±20%）。（2）色標法將不同顏色的色環(huán)涂在電阻上來表示電阻的標稱值及允許誤差。（3）文字符號法例如：3M9K，表示3.9MΩ，K表示允許誤差為±10%。3．電阻額定功率的識別電阻的額定功率指電阻在直流或交流電路中，長期連續(xù)工作所允許消耗的最大功率，有兩種標志方法：2W以上的電阻，直接用數(shù)字印在電阻體上；2W以下的電阻，以自身體積大小來表示功率。在電路圖上表示電阻功率時，采用如圖所示的符號。4．電阻允許誤差標志符號（見書上表1-3）（三）可變電阻可變電阻一般稱為電位器。①X型：直線型。②Z型：指數(shù)型。③D型：對數(shù)型。二、電感元件1．電感器的分類2．電感器的命名電感器的命名由四部分組成。3．固定電感器的識別方法（1）直標法（2）色環(huán)標法【想一想】某一電感器的色環(huán)標志依次是：棕紅紅銀，它表示的電感量和允許誤差分別是多少？4．電感器的檢查與測試（1）電感器的檢查包括外觀檢查和絕緣檢查。（2）測量其電阻。用萬用表測量線圈阻值來判斷其好壞，即檢測電感器是否有短路、斷路或絕緣不良等情況。三、電容元件1．電容的基本性質(zhì)兩個平行的導體之間填充以絕緣物就構(gòu)成了電容。用C表示。電容器有兩個重要的特性：（1）阻隔直流電通過、而允許交流電通過的特性。（2）充電特性、放電特性。2．電容器的型號命名方法3．電容的單位和符號圖1-19電容器的電路符號陶制電容器金屬化聚丙烯電容器可變電容器4．電容的主要參數(shù)（1）電容器的標稱容量和偏差。（2）電容的額定直流工作電壓。（3）電容器的誤差指電容實際值與標稱值之間的偏差與標稱值的百分比，誤差通常分三個等級：Ⅰ級（±5%）、Ⅱ（±10%）、Ⅲ（±20%）5．電容器的主要種類和特點電容器按有無極性可分為無極性電容器和有極性電容器。按電容量是否可變可分為固定電容器和可變電容器。圖1-20有極性電容器的外形圖1-19無極性電容器類別及外形6.電容器的檢測（1）測電容的漏電阻（適用于0.1μF以上容量的電容）。（2）判斷電解電容的極性電解電容器的正、負極性不允許接錯。7.電容器在汽車電路中的典型應用圖1-21可變電容器的外形圖四特殊電阻1、熱敏電阻（RT）（1）正溫度系數(shù)熱敏電阻（簡稱PTC）（2）負溫度系數(shù)熱敏電阻（簡稱NTC）:如各種溫度傳感器均采用這種.水溫傳感器安裝位置（3）臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）2．壓敏電阻汽車上有的傳感器是利用壓敏元件元件制成的。例如：半導體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器、電阻應變計式碰撞傳感器等。進氣溫度傳感器安裝位置3．光敏電阻器光電式光量傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖1。在該傳感器中，光電元件硫化鎘為多晶硅結(jié)構(gòu)，在傳感器中把硫化鎘作成曲線形狀，目的是增大與電極的接觸面積，從而提高該傳感器的靈敏度。光電元件硫化鎘的特性如圖2所示。它的特性是，當周圍較暗時，其電阻值變大；而當周圍較亮時，它的電阻值又變小。進氣壓力傳感器如下圖:圖2硫化鎘的特性

圖1光電式光量傳感器的結(jié)構(gòu)

圖1-15用歐姆表測量電阻（a）斷開電源（b）斷開電源一端【討論】如果不按規(guī)定方式測量電阻，會產(chǎn)生什么情況呢？五、電路元件的檢查和測量1、電阻的測量2．電感器的檢查與測試（1）電感器的檢查包括外觀檢查和絕緣檢查。（2）測量其電阻。用萬用表測量線圈阻值來判斷其好壞，即檢測電感器是否有短路、斷路或絕緣不良等情況。3.電容器的檢測測量電容器的電容量要用電容表，有的萬用表也帶有電容擋。通常電容用作濾波或隔直電路時，對電容量的精確度要求并不高，因此，實際中并不需要測量電容量。（1）測電容的漏電阻（適用于0.1μF以上容量的電容）（2）判斷電解電容的極性六、溫度傳感器的檢測1．溫度傳感器的結(jié)構(gòu)原理溫度傳感器有熱敏電阻式、半導體式和熱電偶式等種類，汽車上常用的是負溫度系數(shù)型（NTC）熱敏電阻式溫度傳感器，如冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器1-絕緣管；2-殼體；3-接線端子；4-引線；5—熱敏元件2．溫度傳感器的檢查（1）檢查冷卻液溫度傳感器的電阻①就車檢查②車下檢查。任務3復雜電路的計算幾個術語：（1）支路（2）節(jié)點（3）回路

(4)網(wǎng)孔圖1-25復雜電路示例【想一想】圖中有幾個節(jié)點？幾條支路？幾個回路？幾個網(wǎng)孔？回路就一定是網(wǎng)孔嗎？問題引入：若已知各電動勢和各電阻的數(shù)值，如何求各電流的大小和方向？一、基爾霍夫電流定律（KCL）

對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入節(jié)點的電流之和等于由節(jié)點流出的電流之和?；蛘哒f，在任一瞬間，一個節(jié)點上電流的代數(shù)和為0。I1I2I3I4電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性I=0即：例或：流入為正流出為負電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。例I1+I2=I3例I=0基爾霍夫電流定律的推廣I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R廣義節(jié)點二、基爾霍夫電壓定律（KVL）1．基爾霍夫電壓定律也稱為回路電壓定律，該定律內(nèi)容是：在任一瞬時，沿任一回路循環(huán)（順時針方向或逆時針方向），回路中所有電動勢的代數(shù)和恒等于回路中各個電阻上電壓降的代數(shù)和。即∑E=∑IR該定律也可表述為：在任一回路中，從任何一點以順時針或逆時針方向沿回路循環(huán)一周，則所有支路或元件電壓的代數(shù)和等于零。即∑U=0。它體現(xiàn)了能量守恒定律，體現(xiàn)了電路中兩點的電壓與路徑的選擇方向無關，與各支路上是什么元件無關。2．基爾霍夫電壓定律推廣該定律的使用可以由一個閉合的真實路徑推廣到一個不完全由實際元件組成的假想的回路。圖1-26基爾霍夫電壓定律推廣應用圖1-27例1-4圖【例1-4】如圖1-27所示，R1=R2=15Ω，E1=E2=E3=12V，E4=E5=3V，求電路中的電流的大小和方向。三、支路電流法求解復雜電路1．用支路電流法以支路電流為未知量，應用基爾霍夫定律列出與支路電流數(shù)目相等的獨立方程式，再聯(lián)立求解復雜電路的方法?！纠?-5】如圖，E1=10V，R1=6Ω，E2=26V，R2=2Ω，R3=4Ω，求各支路電流的大小和方向?！窘狻考俣ǜ髦冯娏鞣较蛉鐖D，對節(jié)點A有：I1+I2=I3

設圖中兩個回路的繞行方向為順時針，對于回路I有E1—E2=I1R1—I2R2對于回路Ⅱ有E2=I2R2+I3R3聯(lián)立方程組I1+I2=I3

10－26=6I1－2I2

26=2I2+4I3解方程組得I1=－1A，I2=5AI3=4AI1為負值，說明實際方向與假定方向相反，同時說明E1此時相當于負載?！居懻摗勘绢}中若選擇不同的回路繞向，結(jié)果如何？若選擇E1-R1-R3-E1回路和分別和回路Ⅰ或Ⅱ列電壓方程，如果如何？若假設圖中相反電流方向，結(jié)果會如何？支路電流法小結(jié)解題步驟結(jié)論與引申12對每一支路假設一未知電流1.假設未知數(shù)時，正方向可任意選擇。對每個節(jié)點有1.未知數(shù)=B，4解聯(lián)立方程組對每個回路有U0=S#1#2#3根據(jù)未知數(shù)的正負決定電流的實際方向。3列電流方程：列電壓方程：2.原則上，有B個支路就設B個未知數(shù)。

（恒流源支路除外）例外？若電路有N個節(jié)點，則可以列出？個獨立方程。(N-1)I1I2I32.獨立回路的選擇：已有(N-1)個節(jié)點方程，需補足B

-（N

-1）個方程。

一般按網(wǎng)孔選擇四、惠斯通電橋1．電橋平衡的必要條件圖

惠斯通電橋電路2．電橋平衡時測量電阻3．電橋的不平衡2．應用基爾霍夫定律進行電位的計算在電路中要想求出某點的電位值，也必須在電路中選擇一個參考點（零電位點）。零電位點可以任意選擇。電路中某點的電位，就是從該點出發(fā)，沿任選的一條路徑“走”到參考點所經(jīng)過的全部電位降的代數(shù)和。圖1-29電位的計算例：以圖中的點D為參考點，求點A的電位。有三條路徑：①沿A-E1-D路徑：VA=E1②沿ABD路徑：VA=I1R1+I3R3+E3③沿ABCD路徑：VA=I1R1+I2R2－E2五、惠斯通電橋的應用圖1-32例題圖【例】圖1-32為一個測量技術中常用的可以測量溫度的電橋電路。已知：E=4V，R1=R3=R4=400Ω，R2=347Ω，儀表電阻Rg=600Ω。Rt為銅熱電阻，0℃時，Rt=53Ω，放在需要測量溫度的地方，用導線把它接到電橋的一個橋臂中。求：溫度為0℃、100℃時，儀表中通過的電流Ig及其兩端電壓Ug?！纠?-8】圖1-33所示為上海桑塔納轎車電控燃油噴射系統(tǒng)的熱線式空氣流量計的電橋電路。圖1-33熱線式空氣流量計圖1-33中熱線（白金）電阻RH和溫度補償電阻RK分別是惠斯通電橋的一個臂，精密電阻RA也是電橋的一個臂，RA上的電壓即是熱線式空氣流量計的輸出信號電壓。模塊二正弦交流電路任務1認識交流電任務2單一參數(shù)的正弦交流電路的計算任務3認識RLC串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振任務4三相交流電路的計算任務1認識交流電一、交流電的基本概念1．什么是交流電把大小和方向都隨時間作周期性變化的電動勢、電壓和電流分別稱為交變電動勢、交變電壓、交變電流，統(tǒng)稱為交流電。圖2-1幾種常見電壓、電流隨時間變化的波形圖（a）直流量（b）正弦波（c）矩形波（d)鋸齒波2．正弦交流電的產(chǎn)生

如果在電路中電動勢的大小與方向均隨時間按正弦規(guī)律變化，由此產(chǎn)生的電流、電壓大小和方向也是正弦的，這樣的電路稱為正弦交流電路。

ti圖2–2交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)（a）交流發(fā)電機示意圖（b）原理圖正弦交流電也要規(guī)定正方向,表示電壓或電流的瞬時方向

交流電路進行計算時，首先要規(guī)定物理量的正方向，然后才能用數(shù)字表達式來描述。實際方向和假設方向一致實際方向和假設方向相反ti正弦交流電的正方向iuR用小寫字母表示交流瞬時值二、表示交流電特征的幾個物理量i

：

電流幅值（最大值）：

角頻率（弧度/秒）：

初相角特征量:

描述變化周期的幾種方法

1）周期

T：變化一周所需的時間

單位：秒，毫秒..1．頻率、周期、角頻率3）頻率

ω：每秒變化的弧度

單位：弧度/秒2）頻率

f：每秒變化的次數(shù)

單位：赫茲，千赫茲

...iT為正弦電流的最大值2.瞬時值、最大值、有效值

在工程應用中常用有效值表示幅度。常用交流電表指示的電壓、電流讀數(shù)，就是被測物理量的有效值。標準電壓220V，也是指供電電壓的有效值。（2）瞬時值交流電在變化過程中，每一時刻所對應的值都不同，該值稱為交流電的瞬時值。瞬時值是時間的函數(shù)，只有具體指出在哪一時刻，才能求出確切的數(shù)值和方向。i為t時刻對應的瞬時值。

（1）最大值電量名稱必須大寫,下標加m。如：Um、Im則有（均方根值）可得當

時，交流直流熱效應相當有效值電量必須大寫，如：U、I交流電流i通過電阻R在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一直流電流I通過同一電阻在同一時間T內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則稱I的數(shù)值為i的有效值（3）有效值概念可得當

時，i=2Isin(t+)i可寫為：同理:u=Umsin(t+)2mUU=u=2Usin(t+)u可寫為：問題與討論

電器~220V最高耐壓

=300V

若購得一臺耐壓為

300V的電器，是否可用于

220V的線路上?

該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值，所以不能用。有效值

U=220V最大值

Um

=220V=311V電源電壓3.相位4.初相角：

t=0

時的相位，稱為初相位或初相角。說明：

給出了觀察正弦波的起點或參考點，常用于描述多個正弦波相互間的關系。i：正弦波的相位角或相位()()2121

jjjwjwj-=+-+=tt5.兩個同頻率正弦量間的相位差(初相差)

t>0=0<0兩種正弦信號的相位關系同相位

落后于相位落后領先于相位領先相位差為0與同相位可以證明同頻率正弦波運算后，頻率不變。如：結(jié)論:

因角頻率（）不變，所以以下討論同頻率正弦波時，可不考慮，主要研究幅度與初相位的變化。幅度、相位變化頻率不變21

jjj-=90-（-90

）=180=()()2211

sin

sinw90w-=+

=tIitIimm90如果相位差為+180或-180,稱為兩波形反相例:三、正弦交流電的三要素三要素：正弦交流電的最大值、角頻率和初相角。三要素描述了正弦交流電的大小、變化快慢和起始狀態(tài)。當交流電的三要素決定后，就可以唯一地確定一個正弦交流電了。交流電動勢、交變電壓、交變電流的表達式分別為例幅度：已知：頻率：初相位：A如圖2-7所示的正弦交流電的角頻率為ω，請寫出它們的瞬時值表達式。解：因此i1、i2、i3瞬時值表達式為例正弦交流電的表示方法：解析法、波形圖法（即曲線法）、相量圖（即矢量圖）、復數(shù)表示法（即相量表達式或稱極坐標表示）。五、正弦交流電的相量表示四、正弦交流電的相量表示法1．正弦交流電的相量圖（1）旋轉(zhuǎn)矢量表示法圖2-8正弦交流電的相量圖表示法（a）用旋轉(zhuǎn)矢量來表示正弦量（b）最大值矢量和有效值矢量

通常只用初始位置（t=0）的有向線段Ｉm（或有效值I）來表示一個旋轉(zhuǎn)正弦量。旋轉(zhuǎn)矢量的書寫方式mUmI（2）有效值矢量法正弦量也可用復數(shù)平面中的一個矢量來表示，矢量的長度等于正弦量的有效值、矢量與橫軸正向的夾角等于正弦量的初相角，將這個矢量稱之為有效值矢量，用、、表示（也稱有效值相量，它不隨時間旋轉(zhuǎn)，是靜止的）。有效值相量也只畫矢量的起始位置

有效值矢量的書寫方式（3）相量圖相量圖是指在一個復平面上表示幾個同頻率正弦量的相量整體時，構(gòu)成了相量圖。利用相量圖分析交流電路，能夠清楚地看出各個正弦量的大小和相互間的相位關系。為了畫圖方便，只要保持各相量間的相位差就可以了。U1U2例如：將u1、u2

用相量圖表示2．相量式可以將正弦電動勢寫成相量式：由于兩個同頻率正弦交流電的“和”與“差”頻率不變，所以在相量表達式中只寫有效值E和初相角φ。

【練一練】已知求：總電流的瞬時值表達式?！窘狻糠椒ㄒ唬悍椒ǘ河闷叫兴倪呅蟹▌t求得【想一想】若要求的表達式，又該如何求呢？任務2單一參數(shù)的正弦交流電路的計算一、純電阻R電路1．電阻元件上電流和電壓關系（1）電阻元件上電流和電壓的數(shù)值關系圖2-10純電阻元件組成的交流電路（a）電路（b）波形圖（c）相量圖（d）功率波形（1）頻率相同（2）相位相同（3）有效值關系：1.電阻電路中電流、電壓的關系（4）

相量關系o0D=UURIU=UI（5）相量圖o0D=IIo0D=UUo0D=IRRI=

設則2．電阻元件的功率（1）瞬時功率小寫=2UIsin2tωtuipωt（2）（耗能元件）結(jié)論：（1）隨時間變化（2）平均功率（有功功率）P：一個周期內(nèi)的平均值

大寫

uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R二、純電感L電路1．電感元件上電壓和電流的關系圖2-11電感元件的交流電路（a）電路圖（b）電壓和電流的波形圖（c）電壓和電流的相量圖（d）功率波形

基本關系式：設則（1）電壓、電流的頻率相同其圖形見圖2-11（b）。（2）電壓和電流的相位不同電流滯后電壓90°。（3）電壓和電流的數(shù)值關系

Um=ωLIm

U=ωLI=XLI式中XL稱為感抗，單位為歐姆（Ω），且XL=ωL=2πfL

（4）電壓和電流的相量關系式o0D=IIo90D=UU2．電感電路的功率（1）瞬時功率（2）有功功率結(jié)論：純電感元件不消耗有功功率，但是純電感與電源之間存在著能量交換（能量的吞吐）

，從圖2-11（d）也可以看出。電感元件儲存的磁場能大小為：（3）無功功率QQ

的單位：乏、千乏(var、kvar)

Q

的定義：電感瞬時功率所能達到的最大值。用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。【想一想】能從字面上把無功功率理解為“無用”之功嗎？無功的真正含義是什么？基本關系式:設：三、純電容C電路uiC則：（1）頻率相同（2）相位相差90°（i

領先u90°

）1.電容電路中電流、電壓的關系iu（3）有效值或

容抗（Ω）定義：I則：

（4）相量關系設：則：領先！2.電容電路中的功率（1）瞬時功率p

（2）平均功率P（3）無功功率Q瞬時功率達到的最大值（吞吐規(guī)模）電容不消耗能量，但可儲存能量，電容元件儲存的電場能為：【練一練2-7】【練一練2-8】1.單一參數(shù)電路中的基本關系電路參數(shù)基本關系復阻抗L復阻抗電路參數(shù)基本關系C電路參數(shù)R基本關系復阻抗單一參數(shù)的正弦交流電路小結(jié)

在正弦交流電路中，若正弦量用相量表示，電路參數(shù)用復數(shù)阻抗（)表示，則復數(shù)形式的歐姆定律和直流電路中的形式相似。2.單一參數(shù)電路中復數(shù)形式的歐姆定律

電阻電路電感電路電容電路復數(shù)形式的歐姆定律單一參數(shù)正弦交流電路的分析計算小結(jié)電路參數(shù)電路圖（正方向）復數(shù)阻抗電壓、電流關系瞬時值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設則u、i

同相0LiuCiu設則設則u領先i90°u落后i90°00基本關系任務3認識RLC串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振一、RLC串聯(lián)電路（1）串聯(lián)電路的總電壓U和電流I頻率相同。（2）總電壓和電流數(shù)值關系：U=

|

Z

|IUm=

|

Z

|Im（3）總電壓u與電流i的相位差（4）總電壓u與電流i的相量關系其中2．RLC串聯(lián)電路的功率（1）有功功率串聯(lián)電路消耗的總有功功率就是電阻R消耗的有功功率（2）無功功率Q（3）視在功率S（4）功率因數(shù)有功功率與電源視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用cosφ表示。2．串聯(lián)諧振的特征（1）電流與電壓同相位，電路呈電阻性（2）電路的阻抗Z最小，Z=R，而電流I最大（3）串聯(lián)諧振時，電感的端電壓與電容的端電壓大小相等，相位相反二、串聯(lián)諧振1．串聯(lián)諧振的條件串聯(lián)諧振的條件是：【練一練2-9】【練一練2-10】任務4三相交流電路的計算一、三相交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理圖2-15三相交流發(fā)電機的原理圖（a）原理圖（b）電樞繞組1．交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)2．三相電動勢的產(chǎn)生規(guī)定：三相電動勢的正方向是從繞組的末端→首端。若某一時刻e的數(shù)值為負，則說明其方向是從首端→末端3．相序通常把三相交流電到達正的最大值（或負最大）的先后次序稱為相序。例如上述的三相電動勢依次滯后120°，其相序為U→V→W（順相序）；反之為逆相序。圖2-16三相對稱電動勢的波形圖和相量圖（a）波形圖（b）相量圖二、三相電源的連接1．星形連接的特點圖2-17三相電源的星形連接（a）電源的星形連接電路2．三相四線制①相電壓UP：是指相線與中線之間的電壓，用UU、UV、UW表示；②線電壓UL：是指相線與相線之間的電壓，用UUV、UVW、UWU表示。圖2-18線電壓與相電壓的相量圖由于三相電動勢是對稱的，故相電壓也是對稱的，相電壓的相量式為③線電壓和相電壓的關系：【討論】一般低壓供電系統(tǒng)的線電壓是380V，它的相電壓是多少?生活中哪些電器用相電壓，哪些電器用線電壓？家庭中的插座是什么樣子？三、三相負載的星形連接圖2-19負載星形連接的三相四線制電路1．負載的相電壓和線電壓負載的相電壓UY：負載作Y形接法時，加在負載兩端電壓。每相負載的相電壓有效值都等于電源的相電壓，即：UY

=UP，但各相的相電壓的相位各差了120°。負載的線電壓UL

：就是電源的線電壓。各線電壓大小相等，相位各差120°，且超前相應的相電壓30°。

2．負載的相電流IP、線電流IL（1）相電流。指流過每一相負載的電流，IP，三個相電流IuN、IVN、IwN的方向如圖若三相負載是對稱的,則相電流也對稱每一相的相電流有效值均為（2）Y形連接的線電流IL。指流過火線中的電流（IU、IV、IW）。IP=IL

可以看出，三相負載對稱時，線電流也對稱3．中線的電流及作用圖2-20負載星形連接時的相量圖(a)三相負載不對稱(b)三相負載對稱（1）當負載對稱時，負載的相電流是對稱的，見圖2-20（b），三個相電流的“和矢量”一定為0，即IN=0，三相四制可以取消中線變?nèi)嗳€制。（2）當負載不對稱時，三個負載的相電流則不再對稱，見圖2-20（a），其“和矢量”不為零，即IN≠0，中線必需。四、三相負載的三角形連接1．負載的相電壓負載的相電壓與電源的線電壓相等。

UΔ=UL

圖2-21負載的三角形連接2．負載的相電流和線電流(1)相電流各相負載對稱時，各相電流也是對稱的，相電流為（2）線電流?；鹁€電流是相應的相電流的倍，線電流相位滯后于相應的相電流30°。圖2-22對稱負載三角形連接時的相量圖五、三相電路的功率1．三相負載的總的有功功率2．三相負載總的無功功率3．三相電路的視在功率應當注意：在電源電壓不變的情況下，同一個負載星形連接和三角形連接時所消耗的功率是不同的，三角形連接時的功率是星形連接時的三倍，即六、三相電路的計算【練一練2-11】（略）【討論】若把題中負載作星形連接，接在該電源上，相電流和線電流又是多少呢？負載的有功功率、無功功率？視在功率是多少？若每相負載換成5Ω的電阻，作星形連接，其結(jié)果會如何？小

結(jié)模塊三磁路及電磁器件任務2變壓器及應用任務3電磁鐵及繼電器應用任務1磁路與電磁感應一、磁場的基本物理量任務1磁路與電磁感應1．磁感應強度B2．磁通量Φ3．磁導率μ圖3-1直導體周圍的磁場（亨/米）

真空中的磁導率()為常數(shù)磁導是表征各種材料導磁能力的物理量，則稱為鐵磁材料，則稱為非鐵磁材料相對磁導率：材料的磁導率與真空中的磁導率比值4．磁場強度H

磁場強度是計算磁場所用的物理量，其大小為磁感應強度和導磁率之比。單位：B

：特斯拉：亨/米：安/米圖3-1可知，磁場中X點的磁場強度Hx為1．電磁感應定律二、電磁感應2．自感和互感(1)自感（2）互感。一個線圈的電流變化在緊靠它的另一個線圈中產(chǎn)生感生電動勢的現(xiàn)象叫做互感。

圖3-2電感元件上的自感電流、自感電動勢與原電流的方向關系三、磁路歐姆定律（一）磁路中的幾個物理量1．磁路由鐵芯所限定的磁場稱為磁路。圖3-9幾種常見電氣設備的磁路(a)變壓器(b)電磁鐵(c)磁電式電表2．磁動勢F=N·I單位：安·匝3．磁阻（二）磁路歐姆定律磁路中，磁通Φ與磁動勢NI成正比，與磁阻Rm成反比磁路歐姆定律與電路歐姆定律相比存在什么對應關系？列出對應表。問題與討論磁路和電路的比較（一）磁路電路磁通INR+_EI磁壓降磁動勢電動勢電流電壓降U基本定律

磁阻磁感應強度安培環(huán)路定律磁路IN歐姆定律電阻電流強度基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電流定律磁路與電路的比較(二)電路R+_EI四、鐵磁材料1、鐵磁材料的磁性能（1）高導磁性（2）磁飽和性圖3-5鐵磁材料的磁化圖3-4磁化曲線（3）磁滯性當給鐵磁材料加上一個交變的外磁場時，鐵磁材料在磁場中反復磁化，在反復磁化過程中，磁感應強度B的變化總是滯后于磁場強度H的變化圖3-5鐵磁材料的磁滯回線2、鐵磁材料的分類1．軟磁材料2．硬磁材料3．矩磁材料3、磁滯損耗和渦流損耗（1）磁滯損耗。鐵磁材料在反復磁化過程中的能量（2）渦流損耗。渦流會使鐵芯發(fā)熱，并消耗能量，其功率損耗即是。圖3-10渦流（a）渦流（b）減小渦流五、霍爾式信號發(fā)生器圖1-34霍爾效應的原理1、霍爾效應將一小塊N型鍺晶片兩端通電流，放置在磁場（磁場方向垂直于電流方向）中，則在垂直于I和B的方向上將產(chǎn)生一個與I和B的乘積成正比的電壓UH

UH=KHIB

其中KH為霍爾元件靈敏度參數(shù)。從上式可知，當通過基片（基片的厚度一定）的電流I為定值時，霍爾電壓只與磁感應強度B有關。利用此可制成汽車上的轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、桑塔納汽車點火系中的霍爾信號發(fā)生器。2、霍爾式信號發(fā)生器（1）霍爾式點火信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。如圖3-12所示為霍爾式分電器結(jié)構(gòu)示意圖，霍爾信號發(fā)生器裝在其內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。圖3-12霍爾式分電器結(jié)構(gòu)圖1-分電器蓋；2-防塵罩；3-分火頭；4-觸發(fā)葉輪；5-觸發(fā)開關；6-分電器殼體；7-真空提前調(diào)節(jié)機構(gòu)圖3-13霍爾式點火信號發(fā)生器1-觸發(fā)葉輪（與分火頭制成一體）；2-霍爾集成塊；3-帶導磁板的永久磁鐵；4-信號觸發(fā)開關托盤（2）霍爾式點火信號發(fā)生器的工作原理①霍爾電壓UH的產(chǎn)生

圖3-14霍爾式點火信號發(fā)生器的工作原理（a）觸發(fā)葉片進入空氣隙中

（b）觸發(fā)葉片離開空氣隙1-觸發(fā)葉輪的葉片；2-霍爾集成塊；3-永久磁鐵；4-霍爾傳感器；5-導磁板（2）霍爾信號發(fā)生器的輸出信號UG圖3-15霍爾信號集成塊的原理框圖UH－霍爾電壓；UG－霍爾信號發(fā)生器輸出電壓信號圖3-16霍爾式電子點火系工作波形圖a）霍爾元件磁通密度B的變化；b）霍爾電壓UH；c）霍爾信號發(fā)生器輸出信號UG；d）點火線圈初級電流I1；e）點火線圈二次電壓U2六、磁感應式信號發(fā)生器1．磁感應式點火信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)磁感應式點火信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)見圖3-17和3-18所示信號發(fā)生器一般安裝在分電器的底板上，由信號觸發(fā)轉(zhuǎn)子、感應線圈（繞在鐵芯上）、永久磁鐵等組成1-信號觸發(fā)轉(zhuǎn)子；2-感應線圈；3-永久磁鐵2．點火信號發(fā)生器的工作原理磁路是：永久磁鐵N極→空氣隙→信號轉(zhuǎn)子→空氣隙→鐵芯（通過感應線圈）→永久磁鐵S極。圖3-19磁脈沖點火信號發(fā)生器工作原理圖（a）靠近

（b）對正

（c）離開1-信號觸發(fā)轉(zhuǎn)子；2-感應線圈；3-銜鐵；4-永久磁鐵；5-分電器軸當發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)1圈，凸輪軸轉(zhuǎn)1圈，信號轉(zhuǎn)子由凸輪軸帶動轉(zhuǎn)1圈時，信號發(fā)生器會產(chǎn)生4個周期的交變信號（圖中只有2周期），將其送給點火控制器，點火控制器就會控制點火線圈初級電路通4次，斷4次，在次級產(chǎn)生4次高壓電，由分電器的配電器配送給各缸火花塞，4個氣缸輪流各點火一次。圖3-20傳感線圈內(nèi)磁通與感應電動勢變化情況結(jié)構(gòu):霍爾曲軸位置傳感器由永久磁鐵、信號轉(zhuǎn)子和感應線圈等組成。補充應用舉例:霍爾曲軸位置傳感器作用:檢測發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角和活塞上止點信號.

發(fā)動機曲軸位置和轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中最主要的傳感器，是控制噴油時刻和點火時刻不可缺少的信號源，一般制成一體。任務2變壓器及其應用變壓器功能：變電壓：電力系統(tǒng)變阻抗：電子電路中的阻抗匹配（如喇叭的輸出變壓器）

變電流：電流互感器

發(fā)電廠1.05萬伏輸電線22萬伏升壓變電站1萬伏降壓儀器36伏降壓實驗室380/220伏降壓一、單相變壓器的結(jié)構(gòu)圖3-12變壓器的結(jié)構(gòu)形式及圖形符號二、變壓器的工作原理1．變壓器的空載運行變壓器原線圈接上額定的交變電壓u1，副線圈開路不接負載（開路i2=0），這種狀態(tài)稱為空載運行

圖3-13變壓器的空載運行K為變比當K＞1時,變壓器為降壓變壓器；當K＜1時，為升壓變壓器。2．變壓器負載運行（1）變壓器負載運行時初、次級的電壓關系圖3-14變壓器的負載運行（2）變壓器負載運行時初、次級的電流關系結(jié)論：原、副邊電流與匝數(shù)成反比【課堂互動】變壓器能變換功率嗎？3.變壓器的阻抗變換作用圖3-15變壓器的阻抗變換結(jié)論：變壓器原邊的等效負載，為副邊所帶負載乘以變比的平方。１額定電壓

變壓器副邊開路（空載）時，原、副邊繞組允許的電壓值。

２額定電流

變壓器滿載運行時，原、副邊繞組允許的電流值。

３額定容量

傳送功率的最大能力。（理想）三、變壓器的額定值（以單相變壓器為例）4．額定頻率fN額定頻率fN是指變壓器初級繞組應接入的電源電壓的頻率。我國電力系統(tǒng)的標準頻率為50Hz。5．變壓器的損耗和效率（1）變壓器的損耗變壓器主要有兩部分損耗：鐵損耗ΔPFe和銅損耗ΔPCu。變壓器鐵芯中的磁滯損耗和渦流損耗稱為鐵損耗。電流通過繞組時功率損耗稱為銅損耗。（2）變壓器的效率η

四、幾種特殊的變壓器1、自耦變壓器圖3-26自耦調(diào)壓器2、電流互感器1）電流互感器結(jié)構(gòu)和原理（a）（b）圖

電流互感器（a）電流互感器外形（b）電流互感器接線圖及符號2）使用注意事項：（1）副邊不能開路，以防產(chǎn)生高電壓；（2）鐵心、低壓繞組的一端接地，以防在絕緣損壞時，在副邊出現(xiàn)過壓。圖3-29鉗形電流表測量狀態(tài)及結(jié)構(gòu)原理圖3）鉗形電流表（電流互感器的一種變形）4）脈沖變壓器脈沖變壓器是用來變換脈沖電壓的，其作用是將輸入的脈沖電壓（不連續(xù)變化的電壓）經(jīng)變壓器變換后，輸出的脈沖電壓波形失真盡可能地小，這是其最基本的要求。五、變壓器的計算RsRL信號源設：信號電壓的有效值:U1=50V;信號內(nèi)阻：Rs=100;負載為揚聲器，其等效電阻：RL=8。求：負載上得到的功率解：（1）將負載直接接到信號源上，得到的輸出功率為：揚聲器上如何得到最大輸出功率。Rs（2）將負載通過變壓器接到信號源上。輸出功率為：設變比則：結(jié)論：由此例可見加入變壓器以后，輸出功率提高了很多。原因是滿足了電路中獲得最大輸出的條件（信號源內(nèi)、外阻抗差不多相等）。六、汽車上使用的變壓器1．點火線圈圖3-31點火線圈的磁路（a）開磁路點火線圈的磁路(b)閉磁路點火線圈的磁路1-磁力線；2-鐵心；3-初級繞組；4-次級繞組；5-導磁鋼片；6-空氣隙（2）點火線圈產(chǎn)生高壓的原理圖3-32電子點火系的工作原理圖1-點火信號發(fā)生器；2-交變點火觸發(fā)信號；3-點火控制器；4-初級繞組；5-次級繞組；6-火花塞圖3-20差動變壓器式進氣壓力傳感器示意圖1－真空膜盒；2－進氣歧管；3－感應線圈的一次繞組；4－鐵芯；5-感應線圈的二次繞組

差動變壓器是一種開磁路互感式電感傳感器，由于其感應線圈具有兩個接成差動結(jié)構(gòu)的繞組組成，所以又叫差動變壓器2．基于變壓器原理的傳感器3．脈沖變壓器在汽車上應用圖3-21電容儲能式電子點火系的原理圖1－直流升壓器；2－晶閘管；3－點火線圈；4－分電器；5－火花塞；6－儲能電容器任務3電磁鐵及繼電器應用一、電磁鐵1．電磁鐵的結(jié)構(gòu)常見的電磁鐵結(jié)構(gòu)形式有馬蹄式、拍合式和螺管式，如圖3-22所示圖3-35電磁鐵的幾種結(jié)構(gòu)形式(a)馬蹄式(b)拍合式(c)螺管式按照勵磁電流種類的不同，電磁鐵可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩種。二、繼電器1．繼電器的類型常用的種類有：電磁式、干簧式。2．繼電器的結(jié)構(gòu)（1）電磁式繼電器圖3-36電磁式繼電器結(jié)構(gòu)和符號（a）結(jié)構(gòu)(b)符號圖3-37干簧式繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖（2）干簧式繼電器圖

汽車上常見繼電器的外形與內(nèi)部原理3．常用繼電器的符號4．選用繼電器時的注意事項（1）繼電器的額定工作電壓應小于或等于控制電路（繼電器所在電路）的工作電壓。（2）觸點負荷的選擇。加在觸點上的電壓和電流值不應超過該繼電器的觸點負荷。（3）繼電器的體積應根據(jù)電路來選擇。（4）觸點的數(shù)量和種類，同一種型號的繼電器一般有多種觸點的形式可供選用，使用時要充分利用各組觸點。5．繼電器在汽車上的典型應用圖3-27電喇叭的應用電路1－觸點臂；2－電磁線圈；3－喇叭按鈕；4－蓄電池；5－觸點；6－電喇叭1、觸點式電壓調(diào)節(jié)器圖FT-61型雙級觸點式電壓調(diào)節(jié)器與發(fā)電機接線圖1－低速觸點支架；2－活動觸點臂；3－電磁線圈；4－拉力彈簧；5－磁軛；6－電刷；7－滑環(huán)；8－勵磁繞組；9－三相定子繞組；10－點火開關；S－點火接線柱；F－磁場接線柱；R1－加速電阻(1Ω)；R3－調(diào)節(jié)電阻（8.5Ω）；R3－補償電阻（13Ω）三、直流電磁鐵及其在汽車上的應用圖

盆形電喇叭的結(jié)構(gòu)圖1－下鐵芯；2－電磁線圈；3－上鐵芯；4－膜片；5－共鳴板；6－銜鐵；7－觸點；8－調(diào)整螺釘；9－電磁鐵芯；10－喇叭按鈕；11－鎖緊螺母2、電喇叭四、繼電器在汽車上的典型應用1.喇叭繼電器圖3-40電喇叭的應用電路1－觸點臂；2－電磁線圈；3－喇叭按鈕；4－蓄電池；5－觸點；6－電喇叭2.繼電器的檢測圖b中，第3個為常開型繼電器、第4個為常閉型繼電器用萬用表如何檢測這兩種繼電器的好壞？模塊四電動機任務1認識直流電動機任務2分析汽車輔助電器設備用的直流電動機電路任務3了解步進電動機1．直流電動機的結(jié)構(gòu)任務一認識直流電動機一、直流電動機的結(jié)構(gòu)圖4-1直流電動機的結(jié)構(gòu)示意圖圖4-2直流電動機的定子（1）定子定子由機座、主磁極、換向磁極、端蓋和電刷裝置等部分構(gòu)成（2）轉(zhuǎn)子直流電動機的轉(zhuǎn)子習慣上稱為電樞，如圖4-3所示，由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸和風扇等組成。圖4-3直流電動機的轉(zhuǎn)子二、直流電動機的工作原理1．轉(zhuǎn)動原理圖4－4最簡單直流電動機的轉(zhuǎn)動原理圖（a）初始位置（b）轉(zhuǎn)過180°后的位置2．電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩MM=KTΦIa

式中，KT為電磁轉(zhuǎn)矩系數(shù)，與電機的結(jié)構(gòu)有關，是個常數(shù)；Φ為每極磁通，單位Wb；Ia為電樞電流，單位A；M單位N·m。3．電樞電動勢和電樞電流

Ef=KeΦn式中，Ke為電樞電動勢系數(shù)，與電動機的結(jié)構(gòu)有關，是常數(shù)；n為電動機的轉(zhuǎn)速。直流電機的電壓平衡關系式：

U=Ef+IaRa

三、直流電動機的分類勵磁繞組與電源的連接方式被稱為勵磁方式。按照不同的勵磁方式，直流電動機可以分為：他勵式、并勵式、串勵式和復勵式四種。如圖4-6所示圖4-6直流電動機的勵磁方式四、分析啟動機中串勵式直流電動機的工作特性1.啟動機的組成啟動機如圖。一般由三部分組成：串勵式直流電動機、傳動機構(gòu)、電磁開關。

（1）串勵式直流電動機圖

啟動機的組成圖4-8直流串勵式電動機的組成1-電刷端蓋；2-電刷和電刷架；3-磁場繞組；4-磁極鐵芯；5-機殼；6-電樞；7-驅(qū)動端蓋電樞由外緣帶槽的硅鋼片（電樞疊片）疊成的鐵芯、嵌裝在鐵芯槽內(nèi)的電樞繞組、電樞軸和換向器等組成圖4-9電樞結(jié)構(gòu)圖1-換向器；2-電樞鐵芯；3-電樞繞組；4-電樞軸；5-電樞鐵芯；6-電樞疊片磁極由固定在殼體內(nèi)圓周上的鐵芯和繞在鐵芯上的磁場繞組組成圖4-11磁極與磁路圖a）四個勵磁繞組相互串聯(lián)再和電樞繞組串聯(lián)b）兩個勵磁繞組串聯(lián)后再并聯(lián)和電樞繞組串聯(lián)圖4-12磁場繞組的連接方式（2）傳動機構(gòu)(或稱嚙合機構(gòu))傳動機構(gòu)的作用是在啟動發(fā)動機時,使啟動機驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒圈，將啟動機的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機曲軸；在發(fā)動機運轉(zhuǎn)后，使驅(qū)動齒輪打滑或與飛輪齒圈自動脫開,單向傳遞啟動機的轉(zhuǎn)矩。（3）控制裝置(或電磁開關)控制裝置作用是用來接通和切斷直流串勵式電動機與蓄電池之間的電路。并將傳動機構(gòu)的驅(qū)動齒輪嚙入或退出飛輪齒圈。2、串勵式直流電動機的工作特性（1）說明主磁通若不考慮飽和時，M與電樞電流的平方成正比。

M=KTΦIa=KKTIa2=K′Ia2上式中K為比例系數(shù)，K′=KKT

由電壓平衡方程可得：將代入上式得:圖

直流電動機的機械特性（2）該曲線表明:當電機處于輕載或空載（Ia=0）時，轉(zhuǎn)速很高，易發(fā)生飛車事故；當負載增加時，轉(zhuǎn)速下降很快，說明特性很軟，因此不允許在輕載或空載狀態(tài)下運行。汽車上使用的起動機是串勵式.任務２

分析汽車輔助電器設備用的直流電動機電路一、啟動直流電動機的啟動方法有：直接起動、降壓起動。1．直接起動直流電動機直接起動時，剛開始轉(zhuǎn)速為零，電樞反電勢Ef=0，起動電流為一般直流電動機不允許直接起動。

直接起動的起動轉(zhuǎn)矩為Mst=KTΦIst2．降壓起動（1）降低電樞電壓起動（2）電樞回路串電阻起動二、制動圖4-8能耗制動方法接線圖

制動方式有：機械制動、電氣制動。電氣制動是指通過某種方法，讓電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與電機的轉(zhuǎn)動方向相反，從而形成制動轉(zhuǎn)矩的一種方法，它又分為能耗制動、反接制動和回饋制動三種方法。三、反轉(zhuǎn)改變電磁轉(zhuǎn)矩方向的方法有兩種：①保持電樞電流方向不變，改變勵磁電流的方向（換接電源線）。并勵式直流電機用這種方法勵磁換向時，因為勵磁電路的電感很大，時間較長，一般很少采用。②保持勵磁電流的方向不變，改變電樞電流的方向。

汽車上電動門窗、電動后視鏡、電動座椅中使用的電動機是如何實現(xiàn)反轉(zhuǎn)的呢？問題與討論四、直流電動機的調(diào)速根據(jù)直流電機的機械特性表達式：從上式可知，直流電動機的調(diào)速方法有三種：（以并勵式電機為例說明）第一種：當負載不變時，通過改變電源電壓U進行調(diào)速；第二種：通過改變電樞電路中的電阻Ra來調(diào)速；第三種：通過改變勵磁磁通Φ進行調(diào)速。五、分析汽車輔助電器設備中的直流電動機電路【分析討論1】汽車上電動門窗中使用的雙繞組電動機（如何實現(xiàn)反轉(zhuǎn)的呢？圖4-21雙繞組串勵型直流電動機電動車窗控制電路1-易熔絲；2-點火開關；3-主控開關；4-分開關；5-電動機；6-斷路器【分析討論2】廣州本田雅閣轎車電動座椅是如何實現(xiàn)向前、向后調(diào)整控制的？如何實現(xiàn)前端及后端向上、向下調(diào)整的？如何實現(xiàn)向前、向后傾斜控制的？【分析3】空調(diào)鼓風電機調(diào)速--在電樞電路中串聯(lián)電阻調(diào)速圖空調(diào)鼓風電機調(diào)速電路1—鼓風機開關；2—調(diào)速電阻；3—限溫開關；4—鼓風機

鼓風機開關1處于Ⅰ位時，鼓風機電路中串入三個電阻，風機低速運轉(zhuǎn)；鼓風機開關處于Ⅱ位時，鼓風機電路中串入兩只電阻，風機中低速運轉(zhuǎn)；鼓風機開關處于Ⅲ位時，鼓風機電路中串入一個電阻，風機中高速運轉(zhuǎn)；鼓風機開關處于Ⅳ位時，鼓風機電路中不串入電阻，鼓風機以最高速運轉(zhuǎn)?！痉治鲇懻?】請分析圖電動刮水器電機低速、高速時的電流路徑，并說明使用的是哪種調(diào)速方法？圖4-24線繞式電動刮水器電機控制電路1-串勵繞組；2-電樞；3-并勵繞組；4-觸點；5-凸輪；6-刮水器開關；7-熔斷器；8-電源開關任務3了解步進電動機一、簡單的反應式步進電機的結(jié)構(gòu)和原理圖4-14反應式步進電動機工作示意圖1．單三拍通電方式的步進電機①如果改變通入的電脈沖順序（不再按A—B—C—A……順序）通電，轉(zhuǎn)子就會反方向（逆時針）一步步地轉(zhuǎn)動。②改變通入的電脈沖頻率，就會改變電動機的轉(zhuǎn)速。頻率越高，步進電機的轉(zhuǎn)速就越快。步進角θ：我們把轉(zhuǎn)子在空間每旋轉(zhuǎn)一個角度，稱為前進了一步，這個角度稱為步進角θ。單三拍：把從一相繞組A通入脈沖信號轉(zhuǎn)換到另一相繞組B通電稱為一拍，象這種反應式步進電動機每經(jīng)過一拍，轉(zhuǎn)子就前進一步的通電方式就稱為“單三拍”（轉(zhuǎn)子回到A—A′軸線的位置通電需要轉(zhuǎn)換三次）。所謂“單”是指每次只有一個繞組單獨通電。2．六拍如果在A相不斷電的情況下又接通B相（不是單獨通電），此時，定子A相繞組產(chǎn)生的磁場和B相繞組產(chǎn)生的磁場共同作用，使轉(zhuǎn)子不能順時針旋轉(zhuǎn)60°，只能轉(zhuǎn)30°，這時步進角將會減小一半。此時如果按A—AB—B—BC—C—CA方式順序通電、斷電，則轉(zhuǎn)子將按θ/2步進角以順時針旋轉(zhuǎn)。這種通電方式稱為“六拍”。二、認識實際反應式步進電機的結(jié)構(gòu)示意圖圖4-15三相反應式步進電動機工作示意圖上式中，Z為轉(zhuǎn)子齒數(shù)；N為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距的運行節(jié)拍數(shù)。因此，步進電機通電N拍，轉(zhuǎn)子則轉(zhuǎn)過N·θ的角度，相當于一個齒距。目前常見的三相反應式步進電機定子有6個磁極，每個磁極上有5個齒，轉(zhuǎn)子上有40個齒（Z=40），這種電機若按單三拍通電（N=3），則θ=3°；若按六拍通電（N=6），則θ=1.5°。【練一練】模塊五汽車常用儀器儀表的使用任務一兆歐表的使用任務二汽車用數(shù)字萬用表的使用任務三汽車專用示波器的使用一、兆歐表的結(jié)構(gòu)及測量原理任務一兆歐表的使用圖5-1兆歐表的結(jié)構(gòu)示意圖1、2－動圈；3－永久磁鐵；4－帶缺口的圓柱形鐵芯；5－極掌；6－指針兆歐表又稱搖表，它是專門用于檢查和測量電機、電器或供電線路的絕緣電阻的一種可攜帶式儀表。常用兆歐表包括比率表型的磁電系測量機構(gòu)和手搖直流發(fā)電機兩個部分。2．兆歐表的工作原理圖5-2兆歐表的工作原理兩式相除可得:在電流的比例式中，只有RX為變量，所以改變RX的數(shù)值，就會引起I1/I2的變化。二、兆歐表的使用1．正確使用兆歐表2．使用注意事項任務二汽車用數(shù)字萬用表的使用一、汽車用數(shù)字萬用表的測量功能一般的數(shù)字式萬用表只能測量電壓、電流、電阻、二極管、晶體管和電路的通斷等。而汽車用數(shù)字萬用表還可以測量：溫度、電容、傳感器輸出的電信號頻率、閉合角、占空比、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等項目，并具有峰值保持、讀數(shù)保持（數(shù)據(jù)鎖定）等功能。1．測量直流電壓（1）將“選擇開關”轉(zhuǎn)到“DCV”（直流電壓）位置圖5-4測量直流電壓（2）將紅表筆的插頭插入面板上“V/Ω”（電壓/歐姆）插孔中，黑表筆的插頭插入面板上“COM”孔中，再將兩表筆并聯(lián)接到被測電路上2．測量直流電流（1）按下DC/AC（直流/交流）選擇按鈕，選擇直流。（2）將“選擇開關”轉(zhuǎn)到15A、mA、或μA位置。紅表筆的插頭插在15A或mA/μA內(nèi)，黑表筆的插頭插入“COM”孔。（3）此時應將表串聯(lián)到被測電路上圖5-5測量直流電流3．測量電阻4．測量溫度（1）將“選擇開關”轉(zhuǎn)到“℃℉”（溫度）位置。（2）將汽車萬用表配備的帶測針的特殊溫度插頭插到面板上的黃色插孔內(nèi)，讓測針與被測溫度的部位接觸圖5-7測量溫度5．測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速（1）將“選擇開關”轉(zhuǎn)到“RPM或RPM×10”（轉(zhuǎn)速）位置。（2）將感應夾的紅色導線插入面板上“V/Ω”插孔，黑色導線插入面板上“COM”孔6．測量觸點閉合角圖5-8測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速7.檢測二極管的好壞圖檢測二極管的好壞（1）開機后，若液晶顯示器不顯示，則應檢查測試線的各連接部位連接是否可靠.

（2）汽車專用數(shù)字表不能過量程使用。（3）測量電阻時，若被測電阻值超出所選擇量程的最大值，將顯示過量程“1”（4）用數(shù)字萬用表測試電容之前，必須先對電容短路放電，以防損壞萬用表。二、汽車專用數(shù)字表測量注意事項任務三汽車專用示波器的使用1.示波器概述示波器：用來顯示和記錄隨時間變化的電量（如電壓、電流等）的儀器示波器的組成：一般由傳感器（包括夾持器、測試探頭和測針等）、中間處理環(huán)節(jié)和顯示器組成。示波器的分類：按基本形式可分為模擬式示波器和數(shù)字式示波器兩種類型一、示波器2.電控系統(tǒng)輸入信號與輸出信號的種類(1)直流信號波形(2)交流信號波形(3)頻率調(diào)制信號波形(4)脈寬調(diào)制信號波形(5)串行數(shù)據(jù)信號波形3.分析示波器波形的重要參數(shù)(1)幅值(2)頻率(3)形狀(4)脈沖寬度(5)陣列4.示波器波形的識別(1)波形的峰值A

(2)波形的頻率f

(3)波形的脈沖寬度(4)波形的占空比5.汽車專用示波器的的基本功能汽車專用示波器的基本功能就是對汽車電控系統(tǒng)中的模擬信號和數(shù)字信號進行波形顯示；除此之外，還有附加功能，它包括萬用表功能和發(fā)動機性能測試功能。圖5-11波形的脈沖寬度、占空比1．儀器簡介（1）綜合檢測分析儀有一個用于顯示數(shù)據(jù)的液晶顯示屏和4個按鈕、一個滾輪。二、VANTAGE—MT2400汽車示波器的使用圖5-12VANTAGE—MT2400示波器的外觀圖5-13VANTAGE—MT2400測試接口說明（2）調(diào)整顯示屏亮度的方法。（3）該儀器具有5個測試通道接口和1個串行打印機接口，其中2個測試通道CH3、CH4可通過一個9腳的mini—DIN連接器，連接壓力表和KV級模塊系統(tǒng)（4）診斷數(shù)據(jù)庫資料。2．使用方法（1）元器件測試設置。（2）從主選單通過滾輪選擇元器件測試項（3）滾動滾輪選擇待測車系等……3．使用注意事項（1）在更換電池、熔斷絲、數(shù)據(jù)資料卡之前，一定要拔掉所有測試表筆，并關掉儀器電源。（2）如果儀器兩端的黑色橡膠保護套沒有安裝好，不可操作儀器。（3）測試電流或電壓不可超過儀器規(guī)定的最大測試值。等………圖5-14屏幕顯示的主選單模塊六模擬電子技術基礎任務1二極管及其檢測任務2整流濾波電路及穩(wěn)壓電路任務3三極管及其應用任務4認識場效應管任務5了解集成運算放大器在汽車上的應用1．半導體及其導電特性純凈的半導體具有晶體結(jié)構(gòu)，所以半導體又稱為晶體。硅和鍺的結(jié)晶純度必須高于99.999999999999%（12個9）時，這樣提純后的單晶半導體稱為本征半導體。在本征半導體中內(nèi)部是共價鍵結(jié)構(gòu)。任務一二極管及其檢測圖6-1硅原子和單晶硅的結(jié)構(gòu)一、半導體的基本知識圖6-2自由電子和空穴的產(chǎn)生

本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子帶負電荷，空穴因失去電子帶正電荷。它們都是帶電荷的載流子，總是成對出現(xiàn)的，所以也叫“電子—空穴對”。2．影響半導體材料導電能力的因素（1）摻雜性（2）熱敏性（3）光敏性3．半導體的分類按化學成分不同可分為:元素型半導體（如硅、鍺）,化合物型半導體（如砷化鎵、硫化鎘）按是否含雜質(zhì)可分為:本征半導體,雜質(zhì)型半導體：N型半導體和P型半導體（1）N型半導體多余電子磷原子硅原子+N型硅表示SiPSiSi硅或鍺+少量磷N型半導體4、P型半導體和N型半導體空穴（2）P型半導體硼原子P型硅表示SiSiSiB硅原子空穴被認為帶一個單位的正電荷，并且可以移動硅或鍺+少量硼P型半導體雜質(zhì)半導體的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導體++++++++++++++++++++++++N型半導體5、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦栽谕黄雽w基片上，分別制造P型半導體和N型半導體，經(jīng)過載流子的擴散，在它們的交界面處就形成了PN結(jié)。圖6-5PN結(jié)的形成PN結(jié)正向偏置－－－－++++內(nèi)電場減弱，使擴散加強，擴散飄移，正向電流大空間電荷區(qū)變薄PN+_正向電流PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮N結(jié)反向偏置－－－－++++空間電荷區(qū)變厚NP+_++++－－－－內(nèi)電場加強，使擴散停止，有少量飄移，反向電流很小反向飽和電流很小，A級

PN結(jié)加上正向電壓、正向偏置的意思都是：P區(qū)加正、N區(qū)加負電壓。

PN結(jié)加上反向電壓、反向偏置的意思都是：P區(qū)加負、N區(qū)加正電壓。綜上所述，PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?．普通二極管的結(jié)構(gòu)和特性（1）二極管的結(jié)構(gòu)和外形圖6-7半導體二極管的外形一、普能晶體二極管二極管的結(jié)構(gòu)：VD，箭頭指向二極管正向?qū)〞r的電流方向。PNPN符號陽極陰極（2）二極管的分類圖6-9二極管的結(jié)構(gòu)示意圖（3）二極管的伏安特性伏安特性是指加在二極管兩端的電壓與通過它的電流之間的關系。

1）正向特性2）反向特性

圖6-10二極管的伏安特性（a）硅二極管2CP6圖6-10二極管的伏安特性（b）硅、鍺二極管的伏安特性比較例1：二極管：死區(qū)電壓=0.5V，正向壓降＝0.7V(硅二極管)

理想二極管：死區(qū)電壓=0，正向壓降=0總結(jié)：①二極管具有單向?qū)щ娦裕O管只允許電流從管“+”極流向管子“—”極，而不允許電流從“—”極流向“+”極。它的單向?qū)щ娦钥梢杂盟骱烷y門的比喻來理解。②二極管的伏安特性具有非線性。③二極管的伏安特性與溫度有關。圖6-12晶體二極管的單向?qū)щ娦员扔鳎╝）水流頂開閥門（b）水流壓緊閥門2、二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IFM

指允許長期工作時流過二極管的最大正向平均電流。（2）最高反向工作電壓URM

最高反向工作電壓指二極管正常使用時所允許加的最大的反向電壓值（3）最大反