汽车电工电子技术5

“十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育审定委员会审定汽车电工电子技术主讲人：项目目录项目7电动机任务7.1三相异步交流电动机任务7.2直流电动机

任务7.3汽车典型的直流电动机

任务7.1

三相异步交流电动机知识目标掌握三相异步交流电动机的结构和工作原理；了解三相异步交流电动机的机械特性；理解三相异步交流电动机的控制过程。任务7.1技能目标汽车交流发电机常见元器件的检测;三相异步交流电动机的控制电路分析。任务7.1任务7.1三相异步交流电动机7.1.1电动机概述

电动机是利用电磁感应原理工作的机械，用于生产、传输、分配及应用电能。

电动机的分类方法主要有两种。一种是按照功能用途分类，可分为发电机、电动机、变压器和控制电动机4大类。另一种是按照用电性质分类，可分为直流电动机和交流电动机两大类。任务7.1虽然电动机种类繁多，但是所有电动机都是由电路和磁路两个基本部分组成。它们的工作原理都是建立在电与磁相互转化与相互作用的基础上，所依据的电磁定律都是电磁力定律和电磁感应定律。任务7.17.1.2三相异步交流电动机的结构三相异步交流电动机的结构示意图任务7.1任务7.1三相异步交流电动机的铭牌每台电动机的机座上都装有一块铭牌。铭牌上标注有该电动机的主要性能和技术数据。如下表所示。任务7.17.1.3三相异步交流电动机工作原理1.基本原理演示实验结论：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。任务7.12.旋转磁场(1)旋转磁场的产生任务务7.1旋转转磁磁场场的的方方向向是是由由三三相相绕绕组组中中电电流流相相序序决决定定的的，，若若想想改改变变旋旋转转磁磁场场的的方方向向，，只只要要改改变变通通人人定定子子绕绕组组的的电电流流相相序序，，即即将将三三根根电电源源线线中中的的任任意意两两根根对对调调即即可可。。这这时时，，转转子子的的旋旋转转方方向向也也跟跟着着改改变变。。(2)旋转转磁磁场场的的方方向向3.极数数与与转转速速三相相异异步步交交流流电电动动机机的的极极数数就就是是旋旋转转磁磁场场的的极极数数。。旋旋转转磁磁场场的的极极数数和和三三相相绕绕组组的的安安排排有有关关。。极数数P与绕绕组组的的始始端端之之间间的的空空间间角角θ的关关系系为为任务务7.1三相相异异步步交交流流电电动动机机旋旋转转磁磁场场的的转速速n0与电电动动机机磁磁极极对对数数P有关关，，它它们们的的关关系系是是任务务7.17.1.4三相相异异步步交交流流电电动动机机机机械械特特性性1.电磁磁转转矩矩电磁磁转转矩矩(T)表达达式式为为电磁磁转转矩矩与与转转差差率率之之间间的的关关系系T=f（s）称称为为电电动动机机的的转转矩矩特特性性。。通通过过分分析析可可以以推推得得任务务7.12.机械械特特性性当电电源源电电压压(U1)和转转子子电电路路参参数数为为定定值值时时，，转转速速(n)和电电磁磁转转矩矩(T)的关关系系n=f（T）称称为为三三相相异异步步交交流流电电动动机机的的机械械特特性性。任务务7.17.1.5三相相异异步步交交流流电电动动机机的的控控制制1.常用用低低压压电电器器任务务7.1熔断断器器热继继电电器器工工作作原原理理图图任务务7.12.三相相异异步步交交流流电电动动机机的的控控制制（1）直直接接启启动动控控制制电电路路任务务7.1点动动控控制制任务务7.1（2）正正反反转转控控制制简单单的的正正反反转转控控制制任务务7.1带电电气气互互锁锁的的正正反反转转控控制制电电路路任务务7.1同时时具具有有电电气气互互锁锁和和机机械械互互锁锁的的正正反反转转控控制制电电路路任务务7.1（3）Y——△降降压压启启动动控控制制任务务7.1（4）行行程程往往返返控控制制任务务7.2直流流电电动动机机知识识目目标标熟悉悉直直流流电电动动机机的的结结构构和和工工作作原原理理;理解解直直流流电电动动机机的的励励磁磁方方式式;掌握握无无刷刷直直流流电电动动机机的的结结构构和和工工作作原原理理。。任务务7.2技能能目目标标有刷刷直直流流电电动动机机的的原原理理分分析析;无刷刷直直流流电电动动机机的的原原理理分分析析;汽车车启启动动机机常常见见元元器器件件的的检检测测。。任务务7.2任务务7.2直流流电电动动机机7.2.1直流流电电动动机机的的结结构构与与工工作作原原理理1.直流流电电动动机机的的结结构构任务务7.2小型型直直流流电电动动机机的的结结构构任务务7.2小型型直直流流电电动动机机的的剖剖面面图图换向向极极结结构构任务务7.2电枢枢冲冲片片和和电电枢枢铁铁芯芯装装配配图图任务务7.2换向向器器结结构构任务务7.22.直流流电电动动机机的的工工作作原原理理(1)电磁磁感感应应与与右右手手定定则则任务7.2交流发发电机机原理理模型型任务7.2(2)交流电电动势势到直直流电电动势势的变变换利用换换向器器获得得直流流电动动势一匝线线圈电电刷两两端电电动势势的波波形直流发发电机机中线线圈的的感应应电动动势是是交流流的，，借助助于换换向器器和电电刷配配合作作用，，才把把交流流电动动势““换向向”成成为直直流电电动势势。故故称这这种发发电机机为换换向器器式直直流电电动机机。任务7.2(3)直流电电动机机的工工作原原理直流电电动机机的工工作原原理是是基于于电磁磁力定定律，，若磁磁场与与导体体l互相垂垂直，，且导导体l中通以以电流流i，则作作用于于载流流导体体l上的电电磁力力为式中，，fx为电磁磁力的的大小小，N;Bx为每极极磁通通下的的瞬时时值，，Wb/m2;i为导体体中流流过的的电流流，A;l为导体体的有有效长长度，，m。任务7.2直流电电动机机工作作原理理示意意图任务7.21.他励直直流电电动机机7.2.2直流电电动机机的励励磁方方式他励直直流电电动机机的等等效电电路图图励磁电电流任务7.22.并励直直流电电动机机并励直直流电电动机机的等等效电电路图图输出电电流任务7.2并励直直流电电动机机的机机械特特性曲曲线及及方程程式任务7.23.串励直直流电电动机机串励直直流电电动机机的等等效电电路图图励磁电电流任务7.2串励直直流电电动机机的机机械特特性曲曲线及及方程程式任务7.24.复励直直流电电动机机任务7.2无刷直直流电电动机机按照照其工工作特特性，，基本本上可可以分分为两两大类类。1.具有直直流电电动机机特性性的无无刷直直流电电动机机2.具有交交流电电动机机特性性的无无刷直直流电电动机机无刷直直流电电动机机的组组成包包括电动机机本体、位置传传感器器和电子换换向线线路。7.2.3无刷直直流电电动机机任务7.21.电动机机本体体任务7.2典型无无刷直直流电电动机机本体体基本本结构构任务7.2任务7.23.电子转转换线线路无刷直直流电电动机机电子子换向向线路路用来来控制制电动动机定定子上上各相相绕组组通电电的顺顺序和和时间间，主主要由由功率逻逻辑开开关单单元和位置传传感器器信号号处理理单元元两个部部分组组成。。电子换换向线线路的的任务务是将将位置置传感感器的的输出出信号号进行行解调调和功功率预预放大大，去去触发发末级级功率率晶体体管，，使电电枢绕绕组按按一定定的逻逻辑程程序馈馈电，，保证证电动动机的的可靠靠运行行。任务7.3汽车典典型的的直流流电动动机知识目目标掌握汽汽车启启动机机的结结构和和工作作原理理；掌握汽汽车雨雨刮电电动机机的结结构和和工作作原理理；掌握汽汽车车车窗电电动机机的结结构和和工作作原理理；掌握汽汽车座座椅电电动机机的结结构和和工作作原理理。任务7.3技能目目标汽车启启动机机元器器件检检测；；汽车雨雨刮电电动机机元器器件检检测；；汽车车车窗电电动机机元器器件检检测；；汽车座座椅电电动机机元器器件检检测。。任务7.3任务7.3汽车典典型的的直流流电动动机7.3.1汽车启启动机机现代汽汽车都都是依依靠启启动机机带动动发动动机旋旋转进进行启启动的的，而而启动动机的的主要要部件件就是是直流流电动动机。。启动动机正正是依依靠蓄蓄电池池向直直流电电动机机供电电，而而带动动曲轴轴旋转转，启启动发发动机机。汽车启启动机机使用用的直直流电电动机机由磁极、电枢、换向器器等组成成，如如图所所示，，它的的电枢枢绕组组与磁磁场绕绕组串串联，，所以以它属属于串串励式式直流流电动动机。。任务7.3直流电电动机机的组组成任务7.31.机壳与与磁场场绕组组磁场绕绕组与与机壳壳的组组装磁场绕绕组任务7.32.电枢（（转子子总成成）电枢主主要由由电枢枢轴、、电枢枢绕组组、铁铁芯和和换向向器组组成，，如图图所示示，它它的作作用是是产生生电磁磁转矩矩。任务7.31.电动刮刮水器器的结结构7.3.2汽车雨雨刮电电动机机电动刮刮水器器的组组成任务7.32.电动刮刮水器器的变变速原原理刮水器器的变变速是是利用用直流流电动动机的的变速速原理理来实实现的的，由由直流流电动动机电电压平平衡方方程式式可得得转速速公式式：式中，，U为电动动机端端电压压，V;I为通过过电枢枢绕组组中的的电流流，A;R为电枢枢绕组组的电电阻,Ω;K为常数数;Z为正、、负电电刷间间串联联的导导体数数;Φ为磁极极磁通通，Wb。任务7.3变速方方式绕线式式直流流电控控刮水水电动动机的的工作作原理理任务7.3电动车窗窗部件在在车上的的布置任务7.32.电动车窗窗的控制制电路及及工作原原理四车门电电动车窗窗的控制制开关任务7.3四车门电电动车窗窗