任务四汽车电动门窗升降器的制作

任务四汽车电动门窗升降器的制作

学习目标掌握直流电动机和步进电动机的基本构造和工作原理及在汽车上的应用能解释直流电动机的工作原理和说出结构特点能说出永磁直流电动机在汽车上的典型应用一直流电动机直流电动机是一种将直流电能转换成机械能的装置（一）直流电动机的结构直流电动机主要由定子（固定部分）和转子（旋转部分）两大部分组成，在这两部分之间的间隙叫空气隙。图4-1直流电动机结构图1-风扇2-机座3-电枢4-主磁极5-电刷装置6-换向器7-接线板8-出线盒9-换向磁极10-端盖1．定子定子的作用是产生磁场和作为电动机的机械支撑。主要部件包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等。（1）主磁极

图4-2直流电机主磁极结构（4）电刷装置

2．转子（电枢）转子是电机实现机电能量转换的枢纽，所以常称之为电枢。电枢部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、轴承、风扇等。（1）电枢铁心

（3）换向器

换向器也是直流电机中的关键部件之一。在直流发电机中换向器将线圈中的交流电转换为直流，在直流电动机中换向器将电源的直流电转换为线圈中的交流电。3．直流电机的励磁方式按励磁电流供给方式的不同，直流电机可分为他励和自励两大类;其中自励直流电机又分为并励、串励和复励三种。（1）他励方式所谓他励是指主磁极磁场绕组的励磁电流由另外的直流电源供电。（2）并励方式并励电机的励磁绕组与电枢绕组并联。（3）串励方式串励电机的励磁绕组与电枢绕组串联，其励磁电流与电枢电流相等。因电枢电流较大，所以励磁绕组的导线截面较大，匝数较少。（4）复励方式复励电机有两个励磁绕组，一个与电枢并联，一个与电枢串联。当两励磁绕组产生的磁通方向相同时，磁通可以相加，这种电机称为积复励电机。（二）直流电动机的工作原理2．直流电动机的反电动势和电磁转矩反电动势Ea与每极磁通Φ和电动机的转速n成正比：（4-1）

式中，Ke为电动势常数，由电机结构决定。2．直流电动机的反电动势和电磁转矩直流电动机运转时，电枢中的电流为U是外加电压，Ra是电枢绕组的电阻。于是得直流电动机的电压平衡方程式（4-2）功率平衡方程（4-3）EaIa称为电磁功率，它转化为电动机的机械功率，如果不计摩擦损耗，它也就是电动机的输出功率。RaIa2是电枢绕组的铜损耗。UIa是电源供给的电功率（不计铁损耗）。直流电动机的电磁转矩Tem与每极磁通Φ和电枢电流Ia成正比：（4-4）式中，KT为转矩常数，取决于电机结构。3．直流电动机的自适应运行过程直流电动机的稳定运行状况取决于负载的大小；当负载发生变化时，电动机转速、电流、转矩都将自动地作相应的变化。转速公式可由式(4-1)和(4-2)得出（4-5）

式中，Ra是电枢电路的电阻。（三）直流电动机的起动、调速和反转1．起动电动机起动的瞬间，转速n＝0，故Ea＝KeΦn＝0，此时电枢电流称为起动电流，记作Ist,由式得（4-6）

由于电枢电阻Ra很小，因此起动电流可达额定值的（10-20）倍，会损坏换向器和电枢绕组等，并使供电线路的电压下降。因此，起动时可降低加在电枢绕组上的电压，或在电枢电路中串联起动变阻器，以限制起动电流。2．调舍速直流电动哑机的调速灯方法有三皮种（a）剖框视原理图捐（茅b）反串宁展开图凉（哭c）反并贴展开图图4-纹9变暴极调速幸原理（衡2P=窜4）2．调速（1）吼电枢串振接电阻镜在电枢咐电路中被串联调园速变阻刺器Rs堪，用以含增加电树枢电路宗的电阻仰，使转朝速降低丽。设R调a表示旬电枢绕筋组的电妙阻，则鄙降低后基的转速蚂为（4-显7）改变R泛s可调侵节转速飘n。2．调速（2）坟弱磁调腾速在并检励或他奔励电动甜机的励豪磁电路倦中串联坑调速变为阻器R召f,页用来调厚节励磁街电流I贿f以改代变磁通毙Φ图4-1尸0并励东与他励电摆动机的机巷械特性2．调速（3）降雪低电源电根压直流电无动机常由臂单独的可新调整流装宰置供电。谣目前用得穷最多的可箭调直流电泽源是晶闸诱管整流(挠SCR)善装置；调崖节电源电限压就可均惧匀调速。二、步进茄电动机（一）农步进电扶动机的汗概述步进电动奖机是一种屯将脉冲信糟号变换成手相应的角姻位移(或闸线位移)饭的电磁装贺置，是一叮种特殊的意电动机。图4-肤11步确进电机(二）步许进电动妄机的结谎构组成步进电机闲由转子和卵定子组成袭。转子和定幸子都由带帖齿的硅钢铃片叠成。定子上有惕绕组分为阅若干相3拜，4，5狡，6，8失，10。（三）踪蝶步进电哀动机的油工作原图理此图为齐反应式拦步进电明机，其稳相数为罢3（A贴、B、胖C三相泊），定拐子均布难40齿尾，齿距角9傍°，定子惹每个磁极型上5个齿广，齿距角蛮也是9°糕，各极的烟齿错开3档°排列。总结1．在晴结构上浴，定子兔各相的匀齿必须鹊相互错厘开1/刻m个齿嚼排列。难m为绕积组相数读。2．通电涂状态按一碌定相序改多变。3．改变匀通电相序哲的方向就梯可改变转听子的旋转吴方向。4．步漂距角为蛮：（4-丑8）式中，z凶—转子齿绞数，m—糊绕组相数嫂，k—通车电方式系冻数。单三拍通氏电：A-席B-C-帆A，k=扮1双三拍港通电：爽AB-乞BC-桑BA-暴AB，管k=1三相六拍衬通电：A橡-AB-偷B-BC凳-C-C批A-A，躲k=2。k=拍数杆/相数。（四）步虚进电机的芝驱动电路图4-1怒4步进电帝机工作过闹程（五）呈步进电翁动机的奥分类1．永磁节式步进电仗机2．反挽应式步送进电机3．混输合式步亏进电机（六）步抢进电机的估特点1、一般云步进电机侍的精度为喊步进角的法3-5%文，且不累爪积。2、步进骡电机外表虚允许的最希高温度。3、步葵进电机辽的力矩柜会随转向速的升污高而下史降。4、步各进电机过低速时乖可以正衡常运转芬,但若清高于一炕定速度俭就无法再启动,械并伴有痰啸叫声才。（七）步认进电机的鼓主要特性1、步鸽进电机每必须加蠢驱动才绳可以运狠转，驱奔动信号译必须为渠脉冲信笔号，没岭有脉冲留的时候介，步进淹电机静歼止，如氏果加入紫适当的请脉冲信垒号，就款会以一廊定的角豪度（称咬为步角须）转动果。转动野的速度残和脉冲达的频率权成正比妥。2、腾龙丧版步进电惨机的步进祥角度为7盐.5度誉，一圈3言60度，交需要48耀个脉冲完吸成。3、步进捡电机具有民瞬间启动档和急速停孟止的优越碧特性。4、改使变脉冲钉的顺序尊，可以马方便地洋改变转辈动的方东向。任务实施饭：汽车电彼动门窗平升降器春的制作一、电涂路原理撕与分析拓展知识一、车用碰交流发电储机发电机是房诚汽车电器勉系统的主骄要电源，肤由汽车发暮动机驱动净。它在正紫常工作时胞，对除起拴动机以外末的所有用穴电设备供总电，并向晚蓄电池充晚电以补充遇蓄电池在呆使用中所效消耗的电序能。（二）汉硅整流仅发电机柄的结构汽车用硅挥整流交流奋发电机主集要由转子括、定子、要硅整流器毅、前后端赞盖、电刷番、风扇及歇带轮等部烫件组成。图4-1敏6JF尿1522曾A硅整流牧发电结构存（CA1辫092）1-带轮辜2-紧风扇乳3-前端戏盖4位-定子俊5-转场子6渗-后端盖7-电无刷及架贞8稍-防护稍罩乳9-整骄流器组旨件须10前煎后端盖北连接螺练拴（三）嘱硅整流零交流发醉电机的铁工作原嚷理图4-文17王交流发骡电机工凡作原理缠图二、车吴用起动失机（一）车炎用起动机英基本组成车用起坦动机一受般由直贫流电动涂机、单歌向传动丈机构和驶操纵机副构三大羞部分组衰成车用起灶动机的扭直流电坝动机的满结构励磁绕跪组的接芝法（a）南四个绕数组相互尊串联（奥b）两内个绕组甘串联后忙并联图4-耳20支励磁绕照组的接恳法1-绝栽缘接线世柱犯2-磁酷场绕组叛3惩-正电户刷监4-负罩电刷轮5-换代向器三、刮雨沈器电动机图4-2恩1电动刮侮水器1、5-租刷架拿2、4、敲6-摆杆铅3、锹7、8-臭拉杆林9-蜗轮悠10末-蜗杆柄11-省电动机霞12-暮底板（a）结否构原理宇（送b）电路帝原理图4-2携2双速坝刮水电动涉机的工作坡原理1-电枢县绕组死2-永久端磁铁健3-整流橡子4桥-反电势小结1．三相帽交流发电侵机2．直流同电动机习题一、填回空：1．直流怒电机电枢迷绕组中流贯过的电流隙方向是_仍____类____庸__的，蒜产生电磁滥转矩的方秀向是__棵____当____宴_的（填甩变化或不拿变）。2．直流疯电机的励拐磁方式分仅为___犹____沫____携_、__浑____湾____章__、_梳____柔____云___、丢____混____本____蔑。3．直满流发电谣机的电饶磁转矩饱是__注___侄___邻___窄转矩，幸直流电溉动机的趣电磁转欣矩是_宏___肌___夺___雪_转矩伏。4．直好流电动冰机的起参动方法父有：_配___隆___陕___兄___眉___扰、__库___胡___蜻___抽___姓__。5．大偷多数鼓翅风机电赌动机的女风扇转中速由串央联到风密扇电动怨机的_明___耐___趋___乖__控复制。6．直事流电动歇机利用宁磁场的蒸相互作胶用把_真___吃___裳___亮__转秘换成_都___谢___版___矩__。7．__呜____直____声__建立归交流发电饱机的旋转奥磁场。8．_墓___狼___灭___插__是警在交流倡发电机兼中产生予电流的恒静止线喜圈。9．_扫____移____富___是脖步进电机落旋转的根经本原因。10．流直流电搭动机的掩换向器厌由许多际___西___名___变_组成杯。二、选甚择题1．直流看电动机起逃动时电枢币回路串入住电阻是为克了___龟____全___A．增搂加起动悉转矩槽B菠．限制贵起动电舱流岭C．增寄加主磁询通易D．减恐少起动次时间2．一台亚并励直流悼电动机若驴改变电源暮极性，则根电机的转低向。A．改崭变题B．不熊变河C乎．无法络确定3．要恼改变并字励直流忠电动机四的转向转，可以座___蛙__。A．增悄大励磁刻B．盟改变电必源极性呈C．改来接励磁刻绕组连同接方向4．正从在讨论鸣永磁式撤起动电数动机：穷___屠___餐___虑_技术员A既说：永磁吼式起动电脚动机代替涉励磁绕组脱使用了4业到6个永光磁场集合堤。技术员屿A说：涨永磁式枣起动电伪动机使骄用了一袋套行星盼齿轮机尽构。谁的说诸法正确睁？A．只有是A讽B．络只是B凯C．A三和B两位者都对政D．沉A和B太两者都凳不对5．永磁燃式起动电窑动机的特躺征是：_爸____线____漏_A．使山用了行阅星齿轮并B吸．电流岂从励磁烧绕组流供向电刷泛和电枢C．直接映与电枢连箭接 D泊．上面全女部答案6．在妙永磁式张刮水器房诚电动机塑中：_弊___拦___退___A．电刷仓在换向器林上的位置淘控制着电亏动机的转怎速。B．两个杰相反缠绕狸的励磁绕键组控制着溉电动机转携速。C．串励缠和并励绕唐组控制着姥电动机的雁转速。D．上述泼答案都不述对。7．所有令下面关于郑