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文档简介

汽车电工电子技术基础第一章直流电路1.理解电路的组成和作用。2.熟悉电路基本物理量的含义。3.理解电路基本定律,会利用基尔霍夫定律解决复杂电路问题。学习要求第一章直流电路电路就是电流流通的路径。它是由若干电气设备或元件按照一定方式用导线联结而成的,通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。1.1电路的基本知识1.1.1电路的组成第一章直流电路电路从基本功能上分为电力电路和信号电路两类。电力电路,其主要作用是电能的传输和转换。如把发电厂电机组产生的电能,通过变压器、输电线路送到千家万户的电力系统。信号电路,其主要作用是信号的传输和处理。如各种物理量的测量电路,放大电路,声音、图像或文字处理电路。1.1.2电路的作用1.1电路的基本知识第一章直流电路1.2电路的基本物理量1.2.1电流电流是由带电粒子有规则的定向运动而形成的,其大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。交流电流i:大小或方向随时间变化的电流;直流电流I:不随时间变化的电流。单位:安培(A)、毫安(mA)、微安(uA)电流的实际方向:正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向。电流参考方向:就是任意选定一个方向作为电流的方向。电流的参考方向一般用实线箭头表示。第一章直流电路电路中a、b两点间的电压:在数值上等于电场力把单位正电荷从电路中点移动到点所做的功,用Uab表示。电压的实际方向:由高电位端指向低电位端,即指向电位降低的方向。电压的参考方向:在电路图上所标出的也都是电压的参考方向。

1.2.2电压与电动势1.2电路的基本物理量第一章直流电路电动势是用来表示电源力移动单位正电荷做功本领的物理量。电源的电动势,在数值上等于电源力把正电荷从负极(低电位)经由电源内部移到电源的正极(高电位)所做的功。1.2.2电压与电动势1.2电路的基本物理量第一章直流电路单位:伏特(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)。

1.2.2电压与电动势1.2电路的基本物理量第一章直流电路参考点:电路中任意一点,参考点的电位为零。电位V:电场力把单位正电荷从电路中某点移到参考点所做的功称为该点的电位。电路中某点的电位即为该点与参考点之间的电压。

电压与电位的关系:电压是绝对的,电位是相对的。参考点选取不同,电路中各点的电位也不同,但任意两点间的电位差(电压)不变。1.2.3电位1.2电路的基本物理量第一章直流电路1.2.3电位1.2电路的基本物理量第一章直流电路功率:单位时间内消耗的电能称为电功率(简称功率)。功率的单位:瓦特,简称瓦(W)。

说明:某一段电路,在P和I取关联参考方向时,功率P=UI;在P和I取非关联参考方向时,功率P=-UI。当P>0时,表明元件吸收功率;当P<0时,表明元件释放功率。电能的单位为焦耳。若W>0,该元件为有源元件,否则为无源元件。在工程实际中,常用千瓦时(kWh),俗称“度”表示电能的单位。

1.2.3功率1.2电路的基本物理量第一章直流电路1.3.1欧姆定律欧姆定律:电路的基本定律之一,指流过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比,与电阻成反比。U=IR线性器件:元件的电压和电流之间的关系满足欧姆定律;非线性器件:器件的电压和电流之间的关系不满足欧姆定律时。1.3电路的基本定律第一章直流电路1.3.2基尔霍夫定律1.电路中几个专用名词

支路:电路中由一个元件或多个元件组成的一条路径,可以流过独立电流时,就称这条路径为一条支路。节点:三条或三条以上支路的联结点称为节点。回路:由若干条支路所组成的闭合路径称为回路。

1.3电路的基本定律第一章直流电路1.3.2基尔霍夫定律2.基尔霍夫第一定律——电流定律(KCL)在任一时刻,通过电路中任一节点的各支路电流的代数和恒等于零。∑I=0在任一时刻,流入电路中任一节点的各支路电流的代数和等于流出该节点的各支路电流的代数和。

∑Ii=∑Io电流的正负号的规定:⑴首先选定各支路电流的参考方向。⑵流进节点电流为正,流出节点电流为负。

1.3电路的基本定律第一章直流电路1.3.2基尔霍夫定律3.基尔霍夫第二定律——电压定律(KVL)在任一时刻,对电路中的任一闭合回路,沿任意绕行方向一周所有支路电压的代数和等于零。

∑U=0电压的正负号的规定:⑴首先任意规定回路的绕行方向。⑵标明各支路电压的参考方向。⑶凡支路电压参考方向与回路绕行方向一致者,此电压前面取“+”号;反之,此电压前取“-”号。

1.3电路的基本定律第一章直流电路1.4支路电流法支路电流法:以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律(KCL、KVL)列方程组求解。对上图电路支路数:b=3结点数:n=2ba+-E2R2+

-R3R1E1I1I3I2回路数=3单孔回路(网孔)=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程第一章直流电路1.在图中标出各支路电流的参考方向,对选定的回路标出回路循行方向。2.应用KCL对结点列出

(n-1)个独立的结点电流方程。3.应用KVL对回路列出

b-(n-1)

个独立的回路电压方程(通常可取网孔列出)

4.联立求解b

个方程,求出各支路电流。ba+-E2R2+

-R3R1E1I1I3I2对结点a:例1:I1+I2–I3=0对网孔1:对网孔2:I1R1+I3R3=E1I2R2+I3R3=E2支路电流法的解题步骤:1.4支路电流法第一章直流电路内容:对外电路来说,任何一个线性有源二端网络,均可以用一个理想电压源和一个电阻元件串联的有源支路来等效代替,其电压源US等于线性有源二端网络的开路电压UOC,电阻元件的阻值R0等于线性有源二端网络除源后两个外引端子间的等效电阻Rab。线性有源二端网络

ababR0US+-适用范围:只求解复杂电路中的某一条支路电流或电压时。1.5戴维南定理第一章直流电路有源二端网络:

二端网络中含有电源无源二端网络:

二端网络中没有电源ABAB注意:

戴维南定理中的“等效代替”,是指对端口以外的部分“等效”,即对相同外接负载而言,端口电压和流出端口的电流在等效前后保持不变。1.5戴维南定理第一章直流电路R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4U等效电路有源二端网络例已知:R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

U=10V求:当R5=16时,I5=?1.5戴维南定理第一章直流电路先求等效电源US及R0I520Ω+_AB30Ω30Ω20Ω10V16ΩUSR0+_AB求戴维南等效电路解UOC20Ω+_A+_30Ω30Ω20Ω10VBCD1.5戴维南定理第一章直流电路再求输入电阻RAB

恒压源被短接后,C、D成为一点,电阻R1和

R2

、R3

R4

分别并联后相串联。即:

R0=RAB=20//30+30//20

=12+12=24Ω

得原电路的戴维南等效电路CR020ΩA30Ω30Ω20ΩBDA2V24Ω+_16ΩI5B由全电路欧姆定律可得:1.5戴维南定理第一章直流电路1.6.1蓄电池的结构1.6车用直流电源——蓄电池车用蓄电池是一种直流可逆电池,工作时可以把电能转变为化学能储存起来,也可以把化学能转变为电能释放出来。第一章直流电路1.6.1蓄电池的结构1.蓄电池的主要用途⑴在起动发动机期间,它为起动系统、点火系统、电子燃油喷射系统和汽车的其它电气设备供电;⑵当发动机停止运转或低怠速运转的时候,由它给汽车用电设备供电;⑶当出现用电需求超过发电机供电能力时,蓄电池也参加供电;⑷蓄电池起到了整车电气系统的电压稳定器的作用,能够缓和电气系统中的冲击电压,保护汽车上的电子设备;⑸在发电机正常工作时,蓄电池将发电机发出多余的电能存储起来——充电。1.6车用直流电源——蓄电池第一章直流电路1.6.1蓄电池的结构2.蓄电池的结构汽车蓄电池由单个的单格电池组成。单格电池由正极板、负极板、隔板、电解液、电池盖板、加液孔塞和电池外壳组成。⑴极板

:蓄电池极板由栅架和活性物质组成,活性物质填充在铅锑合金的栅架上。极板是蓄电池的核心部分,它分正极板和负极板。⑵隔板

:为了减小蓄电池的内阻和尺寸,蓄电池内部正负极板应尽可能的靠近,但为了避免彼此接触造成短路,正负极板之间要用隔板隔开。⑶电解液:电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质,由化学用纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成。⑷外壳

:蓄电池的极板组、隔板、电解液装在外壳中,外壳应耐酸、耐热、耐震动冲击。1.6车用直流电源——蓄电池第一章直流电路1.6.1蓄电池的使用与维护1.蓄电池的正确使用⑴不要连续使用起动机。⑵安装和搬运蓄电池时,应轻搬轻放,不可敲打或在地上拖拽。蓄电池在汽车上应固定牢靠、以防行车时振动和移位。⑶冬季使用的注意事项①冬季使用蓄电池时应特别注意保持其处于充足电状态。②冬季补加蒸馏水,应在充电前进行。③冬季在起动冷态发动机前,应进行预热,以减少起动阻力矩。④冬季适当调高调节器的调节电压,但仍需避免过量充电。⑷要经常检查蓄电池的电解液和蓄电池的放电情况。1.6车用直流电源——蓄电池第一章直流电路1.6.2蓄电池的使用与维护2.蓄电池的维护

⑴经常清除蓄电池表面的灰尘污物。⑵经常疏通加液孔盖上的通气孔。⑶检查各单格内电解液的液面高度。⑷检测蓄电池存放电程度。⑸根据当时的季节,及时调整电解液密度。⑹放完电的蓄电池在24h内应及时充电。⑺停驶车辆的蓄电池,每两个月应进行一次补充充电。⑻拆卸蓄电池电缆时,应先拆下蓄电池负极,再拆下蓄电池正极;安装蓄电池电缆时,应先安装蓄电池正极,再安装蓄电池负极,以免拆卸过程中造成蓄电池断路。1.6车用直流电源——蓄电池第一章直流电路1.电路。2.基本物理量。①电流。②电压。③电动势。④电位。⑤功率。3.参考方向4.基本定律。①KCL。②KVL。5.汽车蓄电池的使用与维护。项目小结ThankYou!汽车电工电子技术基础第二章正弦交流电路1.理解正弦交流电的基本概念和表征正弦交流电特征的物理量。2.掌握正弦量的相量表示法。3.掌握单相正弦交流电路中电压和电流的关系。4.理解和掌握功率概念和计算方法。5.了解正弦交流电路串联谐振的条件及特征。6.掌握三相电源及三相负载的连接。学习要求交流电:大小和方向随时间作周期性变化的电压、电流和电动势。正弦交流电:把大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和电动势称为正弦交流电,也称为正弦量。2.1正弦交流电的基本知识2.1.1正弦交流电的基本概念第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素第二章正弦交流电路i表示交流电流的任意瞬时大小,称瞬时值。表示瞬时值中最大的值,称为幅值。ω表示正弦电流的角频率。表示正弦电流的初相位。、ω

、合称为正弦量的三要素,它们分别表示正弦交流电变化的幅度、快慢和初始状态。2.1正弦交流电的基本知识1.幅值和有效值幅值是瞬时值中的最大值,又称为最大值或峰值。它们是与时间无关的常数。有效值是从电流的热效应来规定的。在电工技术中,如果一个交流电流通过电阻时,在一个周期内产生的热量与某直流电流通过同一电阻在相等时间内产生的热量相等,就将这一直流电的数值定义为交流电流的有效值。有效值用大写字母表示。

正弦交流电的有效值等于它的最大值的0.707倍。一般情况下,人们所说的交流电流和交流电压,以及测量仪表所指示的电流和电压值都是指有效值,所有电气设备的铭牌上标注的额定电压、额定电流也都是有效值。第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素2.1正弦交流电的基本知识2.角频率角频率ω是表示正弦量变化快慢的一个物理量,周期T是正弦量变化一周期所需要的时间,周期越大,波形变化越慢;反之,周期越小,波形变化越快。周期的单位是秒(s)。频率f表示每秒时间内正弦量重复变化的次数,频率越大,正弦量变化越快;反之越慢。频率的单位是赫兹(Hz)。较高的频率用千赫(kHz)和兆赫(MHz)表示。周期和频率互为倒数,f=1/T我国发电厂提供的电能规定频率为50Hz,则每变化一周时间为0.02s。正弦量变化一个周期,相当于正弦函数变化2π弧度。角频率表示正弦量每秒变化的弧度数,单位是弧度/秒(rad/s)。角频率、周期、频率的关系为:ω

=2πf第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素2.1正弦交流电的基本知识3.初相位相位:ωt+

称为正弦量的相位角,简称相位,相位角是时间的函数。初相位:t=0时的相位称作初相位,又称作初相角。由于正弦量是周期性变化的,所以初相位的取值范围一般规定为-π<<π。正弦量初相的确定方法:(1)找曲线上升沿和横轴最近的交点;(2)交点在纵轴的左侧时为正,纵轴右侧时为负。相位差:两个同频率的正弦交流电在任何瞬时的相位角之差或初相角之差称为相位差,用表示。第二章正弦交流电路2.1.2正弦交流电的三要素2.1正弦交流电的基本知识用旋转相量表示正弦量的方法如下:设有一正弦量,以直角坐标系O点为原点,取相量的长度为正弦量的振幅,相量的起始位置与横轴之间的夹角为正弦量的初相位,并以角频率ω绕原点按逆时针方向旋转。这样,该相量在旋转的过程中,它每一瞬时在纵轴上的投影即代表正弦量在该时刻的瞬时值。正弦量也可用复数表示。为了与一般的复数相区别,把表示正弦量的复数称为相量,并在大写字母上加“·”表示。2.2正弦量的相量表示法2.2.1用旋转相量表示正弦量第二章正弦交流电路2.2.1用旋转相量表示正弦量第二章正弦交流电路正弦量的相量表达式为

2.2正弦量的相量表示法2.2.2相量图相量图:按照各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干相量的图形。在相量图上能形象地看出各个正弦量的大小和相互间的相位关系。关于相量表示法作以下几点说明:(1)只有正弦量才能用相量表示。(2)只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。(3)在相量图中,可以用幅值相量,也可化为有效值相量,但是必须注意,有效值相量在纵轴上的投影不再代表正弦量的瞬时值。(4)作相量图时,各相量的相对位置很重要,一般任选一个相量为参考相量,通常把它画在直角坐标系的横轴位置上,其余各相量的位置,则以与这个参考相量之间的相位差角来确定。

第二章正弦交流电路2.2正弦量的相量表示法1.电阻元件的符号电阻元件是电路中最基本的电路元件,是实际电阻器的理想化模型,是表征电路中电能消耗的理想元件。电阻元件,用符号R表示。

2.3交流电路中的基本元件2.3.1电阻元件2.3交流电路中的基本元件第二章正弦交流电路2.电阻元件的特性2.3.1电阻元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件3.电阻分压网络在汽车电路中的应用直流单臂电桥——惠斯通电桥:在汽车传感器电路中,为了提高信号的检测灵敏度和准确度。平衡状态:检流计的电流为零,则表明此时电桥的cd两点电位相等,称电桥处于平衡状态。如果敏感元件一受外界信号影响电阻值改变,电桥平衡被打破,这时cd两点电位不相等,检流计中将有电流流过。2.3交流电路中的基本元件2.3.1电阻元件2.3交流电路中的基本元件第二章正弦交流电路4.特殊电阻在汽车上的应用⑴热敏电阻热敏电阻是电阻式温度传感器的一种。在工作温度范围内,其电阻值随温度升高而增加的热敏电阻称为正温度系数(PTC)热敏电阻;其电阻值随温度升高而减少的热敏电阻称为负温度系数(NTC)热敏电阻。在临界温度时,其阻值发生跃变的称为临界温度热敏电阻(CTR)。热敏电阻式湿度传感器可用于汽车风窗玻璃的防霜、发动机上化油器进气部位空气湿度的测定以及电控自动空调车的车内相对湿度检测。

2.3交流电路中的基本元件2.3.1电阻元件2.3交流电路中的基本元件第二章正弦交流电路

⑵压敏电阻压敏电阻是中国大陆的名词,意思是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变,或者是说“电阻值对电压敏感”的阻器。压敏电阻有什么用?压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值“UN”时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。例如:现在我们家用的彩电的电源电路中就使用了氧化锌压敏电阻,这里使用的压敏电阻压敏电压为470V,当瞬态的浪涌电压最大值(非有效值)超过470V时,压敏电阻就是体现他的钳位特性,把过高的电压拉低,让后级电路工作在一个安全的范围内。

2.3.1电阻元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件

⑶光敏电阻光敏电阻是利用半导体的光致导电特性制成的。光照强度越强,电阻越小。

光敏电阻的电阻率对某段波长的照度变化很敏感,当照度增加时,电阻率急剧减小,并在一定条件下,照度和电阻率可呈现线性关系。在完全无光照时,光敏电阻也会呈现一定的电阻值,称为暗电阻,而光照时的电阻值称为亮电阻。光敏电阻的暗电阻约几兆欧,而亮电阻可小到几百欧。光敏电阻的温度系数和照度有关,强光照射条件下为正,弱光照射条件下为负。光电式光量传感器把周围亮度的变化转换成元件阻值的变化。它可以用于汽车上各种灯具亮灯、熄灯的自动控制。灯光控制器就装在仪表板的上方,到傍晚时,它使尾灯点亮;当天色变暗时,则点亮前照灯。当对方来车时,还具有变光功能。当然,这都是自动完成的。

2.3.1电阻元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件1.电感元件的符号电感元件是实际电感器的理想模型,用来表征电路中磁场能储存这一物理性质的理想元。电感元件又称为线圈或电感线圈,用符号L表示。L为线圈的电感(也称自感系数),单位是亨[利](H)。

2.电感元件的特性当线圈中通过不随时间而变化的恒定电流时,由上式可知其感应电动势为零,电感元件可视为短路。

2.3.2电感元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件理想电感元件是不消耗电能的,仅仅把电源输出的电能转变成磁场能并储存在线圈中,所以电感是一个储能元件。当电感元件中的电流增大时,磁场能量增大,在此过程中电能转换为磁能,即电感元件从电源取用能量(充磁过程);当电感元件中的电流减小时,磁场能量转换为电能,即电感元件向电源放还能量(放磁过程)。电感线圈在汽车上的应用尤为广泛。例如:点火线圈,电感式传感器,曲轴位置传感器和各种继电器、电磁阀等。

2.3.2电感元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件1.电容元件的符号电容元件是用来表征电路中电场能储存这一物理性质的理想元件。电容元件简称电容,用符号C表示。

2.3.3电容元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件2.电容元件的特性电容器极板(由绝缘材料隔开的两个金属导体)上会聚集起等量异性电荷。电压越高,聚集的电荷就越多,产生的电场越强,储存的电场能就越多。q与u的比值称为电容量,即C=q/u。C的单位为法拉(F)。由于法拉单位太大,工程上多用微法(uF)或皮法(pF),它们的换算关系为当极板上的电荷量或电压发生变化时,在电路中就要引起电流流过。其大小为当电容器两端加恒定电压时,电容元件相当于开路。

2.3.3电容元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件理想电容元件是不消耗电能的,仅仅把电源输出的电能转变成电场能并储存在两极板之间,所以电容是一个储能元件。当电容元件两端的电压增加时,电场能量增大,在此过程中,电容元件从电源吸收能量(充电过程),能量的就是电容元件极板间的电场能量;当电容元件两端的电压降低时,电场能量减小,即电容元件向电源放还能量(放电过程)。3.电容在汽车电路中的典型应用电容器作为基本电子元件在汽车电路中应用很广,作为单体元件应用的典型例子就是传统点火系统中分电器上的电容器。在点火过程中,与分电器触点并联的电容器具有重要作用。2.3.3电容元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件4.电容器的检测测量电容器的电容量要用电容表,有的万用表也带有电容挡。在通常情况下,电容用作滤波或隔直,电路中对电容量的精确度要求不高,故不需测量实际电容量。但是,使用中应掌握电容的一般检测方法。⑴测试漏电阻(适用于以上容量的电容)方法:用万用表的电阻挡(R×100和R×1k),将表笔接触电容器的两引线。刚接触时,由于电容充电电流大,表头指针偏转角度最大,随着充电电流减小,指针逐渐向R=∞方向返回,最后稳定处即漏电阻值。一般电容器的漏电阻为几百至几千千欧,漏电阻相对小的电容质量不好。测量时,若表头指针指到或接近零点,表明电容器内部短路。若指针不动,始终指在处。则意味着电容器内部断路或已失效。对于电容量在以下的小电容,由于漏电阻接近∞,难以分辨,故不能用此法测漏电阻或判定好坏。

2.3.3电容元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件4.电容器的检测⑵电解电容器的极性检测电解电容器的正、负极性不允许接错,当极性接反时,可能因电解液的反向极化引起电解电容器的爆裂。当极性标记无法辨认时,可根据正向连接时漏电阻大、反向连接时漏电阻相对小的特点判断极性。交换表笔前后两次测量漏电阻,阻值大的一次,黑表笔接触的是正极,因为黑表笔与万用表内电池正极相接(采用数字万用表时,红表笔接电池正极)。但用这种办法有时并不能明显地区分正、反向电阻,所以使用电解电容时,要注意保护极性标记。2.3.3电容元件第二章正弦交流电路2.3交流电路中的基本元件1.电路中电压与电流的关系电路中只含有电阻的电路。

2.4单相正弦交流电路2.4.1纯电阻电路第二章正弦交流电路2.电路中的功率(1)瞬时功率在任意瞬间,电压瞬时值与电流瞬时值的乘积称为瞬时功率,用小写字母p表示。(2)平均功率在工程中常用瞬时功率在一个周期内的平均值表示的功率,称为平均功率,平均功率也称有功功率,用大写字母P表示。

2.4.1纯电阻电路第二章正弦交流电路2.4单相正弦交流电路2.4.2纯电感电路第二章正弦交流电路1.电路中电压与电流的关系假定线圈中只有电感,而电阻可忽略不计,这就是一个纯电感电路。2.4单相正弦交流电路2.4.2纯电感电路第二章正弦交流电路2.感抗在纯电感电路中当电压一定时,ωL越大,则电流越小。可见,ωL具有对交流电流起阻碍作用的物理性质,称为感抗,用表示,它的单位是欧姆(Ω)。即电感元件本身所固有的“通直流,阻交流”,“通低频,阻高频”的特性。3.电路中的功率(1)瞬时功率(2)平均功率(3)无功功率

2.4单相正弦交流电路2.4.3纯电容电路第二章正弦交流电路1.电路中电压与电流的关系电容器中只有电容量,而电阻可忽略不计,这就是一个纯电容电路。2.4单相正弦交流电路2.4.3纯电容电路第二章正弦交流电路2.容抗2.4单相正弦交流电路2.4.3纯电容电路第二章正弦交流电路3.电路中的功率(1)瞬时功率(2)平均功率(3)无功功率2.4单相正弦交流电路2.5.1RLC串联电路中电压与电流的关系2.5RLC串联电路第二章正弦交流电路2.5.2RLC串联电路中的阻抗2.5RLC串联电路第二章正弦交流电路1.串联谐振的条件电源电压与电路中的电流同相.这时电路发生谐振,称为串联谐振。

2.5.3串联谐振第二章正弦交流电路2.5RLC串联电路2.串联谐振的特性⑴电路的阻抗最小,电流最大。⑵电路呈纯阻性。⑶串联谐振也称电压谐振。2.5.3串联谐振第二章正弦交流电路2.5RLC串联电路三相对称交流电源是由最大值相等、频率相同、相位互差的三个正弦交流电源,按一定的方式连接组成的,它一般由三相发电机提供。

2.6.1三相正弦交流电源2.6三相正弦交流电路第二章正弦交流电路2.6.2三相交流电源的连接第二章正弦交流电路1.星形连接

若将三个绕组的末端连在一起引出一根连线称为中性线(中性线接地时又称为零线),三个绕组的始端分别引出的三根导线称为端线(或相线或火线),这种连接称为三相电源的星形连接。由三根端线和一根中性线组成的供电方式称为三相四线制,只用三根端线组成的供电方式称为三相三线制。相电压:电源每相绕组两端的电压,即端线与中性线之间的电压。线电压:电源任意两根端线之间的电压。相电压与线电压之间的关系为:2.6三相正弦交流电路2.6.2三相交流电源的连接第二章正弦交流电路2.三角形连接

将电源一相绕组的末端与另一相绕组的首端依次相连(接成一个三角形)再从首端U、V、W分别引出端线,这种连接方式称为三角形连接。相电压与线电压之间的关系为:

2.6三相正弦交流电路2.6.3三相负载的连接2.6三相正弦交流电路第二章正弦交流电路

三相负载有两种连接方式:星形和三角形连接。

若负载所需的电压是电源的相电压,像各种电照明负载、家用电器等。应当将负载接到端线与中性线之间。当负载数量较多时,应当尽量平均分配到三相电源上,使三相电源得到均衡的利用,这就构成了负载的星形连接。若负载所需的电压是电源的线电压,像电动机、功率较大的电炉等,应当将负载接到端线与端线之间。当负载数量较多时,应当尽量平均分配到三相电源上,这就构成了负载的三角形连接。2.6.3三相负载的连接第二章正弦交流电路1.三相负载的星形连接①对称三相负载②不对称三相负载2.6三相正弦交流电路2.6.3三相负载的连接第二章正弦交流电路2.三相负载的三角形连接2.6三相正弦交流电路2.6.4三相交流电路的功率第二章正弦交流电路

三相交流电路可以视做三个单相交流电路的组合。三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率为各相电路有功功率、无功功率、视在功率之和。无论三相负载是星形连接还是三角形连接,当三相负载对称时,电路总的有功功率,无功功率、视在功率均是每相负载有功功率,无功功率、视在功率的3倍。即2.6三相正弦交流电路项目小结第二章正弦交流电路1.正弦交流电的基本概念正弦量的三要素。正弦量的相量表示。2.正弦交流电路中的基本元件(1)电阻元件(2)电感元件(3)电容元件3.R、L、C元件伏安(功率)关系比较4.谐振5.三相交流电路ThankYou!汽车电工电子技术基础第三章磁路与变压器1.理解磁场和磁路的基本概念。2.掌握交流铁芯线圈电路三个关系(即电磁关系、电压电流关系、功率关系)。3.理解电磁铁的基本结构、工作原理以及在汽车上的应用。4.理解单相变压器的基本结构与工作原理。5.了解变压器在汽车上的典型应用。6.了解几种常见变压器的结构、用途及工作原理。学习要求3.1磁路的概述3.1.1磁场的基本物理量第三章磁路与变压器1.磁感应强度

磁感应强度B是表示磁场内某点的磁场强弱及方向的物理量。它是一个矢量,其方向与该点磁力线切线方向一致,磁感应强度与产生该磁场的电流之间的方向关系符合右手螺旋定则。其大小可用通过单位电流强度的单位长度导线所受的力。若磁场内各点的磁感应强度大小相等,方向相同,则为均匀磁场。在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(T),简称特。在电磁单位制中,磁感应强度的单位是高斯(Gs),简称高。两者的关系为3.1.1磁场的基本物理量第三章磁路与变压器2.磁通在均匀磁场中,磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,称为通过该面积的磁通Φ。磁感应强度在数值上可以看成与磁场方向相垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。在国际单位制中,磁通的单位是韦伯(Wb),简称韦。在电磁单位制中,磁通的单位是马克斯韦(Mx),简称马。它们之间的关系为3.1磁路的概述

3.1.1磁场的基本物理量第三章磁路与变压器3.磁导率4.磁场强度3.1磁路的概述3.1.2铁磁材料的磁性能第三章磁路与变压器根据导磁性能的好坏,自然界的物质可分为两大类。一类称为铁磁材料,如铁、钢、镍、钴等;另一类为非铁磁材料,如铜、铝、纸、空气等,)。铁磁材料是制造变压器、电动机、电器等各种电工设备的主要材料。铁磁材料的磁性能表现为高导磁性、磁饱和性和磁滞性。1.高导磁性2.磁饱和性3.磁滞性3.1磁路的概述3.2.1电磁关系3.2交流铁芯线圈电路第3章磁路与铁芯线圈电路

线圈上损耗的功率称为铜损;铁芯中损耗的功率称为铁损,铁损包括磁滞损耗和涡流损耗两部分。1.磁滞损耗铁磁材料交变磁化的磁滞现象所产生的铁损称为磁滞损耗。2.涡流损耗3.2.2功率损耗第三章磁路与变压器3.2交流铁芯线圈电路

电磁铁是利用载流铁芯线圈产生的电磁吸力来操纵机械装置,以完成预期动作的一种电器。它是将电能转换为机械能的一种电磁元件。电磁铁主要由线圈、铁心及衔铁三部分组成,铁心和衔铁一般用软磁材料制成。铁心一般是静止的,线圈总是装在铁心上。开关电器的电磁铁的衔铁上还装有弹簧。3.2.3电磁铁第三章磁路与变压器3.2交流铁芯线圈电路3.2.4电磁铁在汽车上的应用第三章磁路与变压器利用电磁铁的特点,可制成许多控制部件或执行部件应用到汽车上,其中比较典型的应用就是触点式电压调节器和汽车电喇叭。触点式电压调节器利用电磁铁在不同电流下的磁力变化使衔铁触点断开或吸合,控制发电机励磁电路的闭合与断开,达到调节发电机输出电压的目的。电喇叭利用衔铁触点控制电磁铁电路的通断,使电磁铁不断吸合和断开,产生振荡,发出呜叫音。3.2交流铁芯线圈电路3.2.4电磁铁在汽车上的应用第三章磁路与变压器1.触点式电压调节器

3.2交流铁芯线圈电路3.2.4电磁铁在汽车上的应用第三章磁路与变压器1.触点式电压调节器

3.2交流铁芯线圈电路3.2.4电磁铁在汽车上的应用第三章磁路与变压器2.电喇叭

3.2交流铁芯线圈电路变压器由铁芯和绕在铁芯上的两个或多个线圈(又称绕组)组成。铁芯的作用是构成变压器的磁路。为了减小涡流损耗和磁滞损耗,铁芯采用硅钢片交错叠装或卷绕而成。根据铁芯结构形式的不同,变压器分为壳式和心式两种。

3.3.1变压器的基本结构3.3变压器第三章磁路与变压器1.电压变换2.电流变换3.阻抗变换3.3.2变压器的工作原理第三章磁路与变压器3.3变压器3.3.3变压器的外特性第三章磁路与变压器3.3变压器在电力系统中,用于变换三相交流电压,输送电能的变压器,称为三相电力变压器。3.4.1三相电力变压器3.4特殊变压器第三章磁路与变压器

自耦变压器的结构特点是:二次绕组是一次绕组的一部分,而且一、二次绕组不仅有磁的耦合,还有电的联系。

3.4.2自耦变压器第三章磁路与变压器3.4几种常见的变压器

互感器是配合测量仪表专用的小型变压器,使用互感器可以扩大仪表的测量范围,使仪表与高压隔开,保证仪表安全使用。根据用途不同,互感器分为电压互感器和电流互感器两种。3.4.3互感器第三章磁路与变压器3.4几种常见的变压器3.5.1开磁路式点火线圈3.5变压器在汽车上的典型应用第三章磁路与变压器3.5.2闭磁路式点火线圈第三章磁路与变压器3.5变压器在汽车上的典型应用第三章磁路与变压器项目小结1.磁路。2.铁磁材料的磁性质。3.交流铁心线圈4.交流铁心线圈中的功率损耗。5.变压器。ThankYou!汽车电工电子技术基础第四章电动机学习要求1.理解三相异步电动机的基本结构和工作原理。2.掌握三相异步电动机的运行特性。3.理解单相异步电动机的工作原理。4.掌握直流电动机的基本结构和工作原理。

4.1三相异步电动机的基本知识4.1.1三相异步电动机的结构第四章电动机三相异步电动机的结构主要包括定子和转子两部分。

4.1三相异步电动机的基本知识4.1.1三相异步电动机的结构第四章电动机1.定子

定子是电动机的固定部分,主要由铁芯和绕在铁芯上的三相绕组构成。铁芯一般由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成,其内圆周均匀分布一定数量的槽孔,用以嵌置三相定子绕组。每相绕组分布在几个槽内,整个绕组和铁芯固定在机壳上4.1.1三相异步电动机的结构第四章电动机2.转子转子绕组根据构造分成两种,笼式和绕线式。

4.1三相异步电动机的基本知识4.1.2三相异步电动机的工作原理第四章电动机定子绕组接通三相交流电源后,在定子绕组内形成三相对称电流,在电动机内形成旋转磁场,转子绕组与旋转磁场产生相对运动并切割磁力线,使转子绕组产生感应电流,两者相互作用产生电磁转矩,使转子转动起来。1.旋转磁场的产生4.1三相异步电动机的基本知识2.转动原理3.转差率4.1.2三相异步电动机的工作原理第四章电动机4.1三相异步电动机的基本知识4.2.1电磁转矩T与转子转速n1的关系曲线第四章电动机4.2三相异步电动机的机械特性1.额定转矩额定转矩是电动机带额定负载时对应的电磁转矩如图所示曲线中的点是额定转矩和额定转速所对应的点,称为额定工作点。异步电动机若运行在该点或附近,其效率及功率因数均较高。2.最大转矩

最大转矩为三相异步电动机电磁转矩最大值。3.起动转矩电动机刚起动瞬间时的转矩称为起动转矩。4.2.2转矩与功率的关系

电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整,这种能力称为自适应负载能力。当负载转矩发生变化时,转速与电磁力矩的关系有:自适应负载能力是电动机区别于其他动力机械的重要特点。(如柴油机当负载增加时,必须由操作者加大节气门,才能带动新的负载)另外,由力学知识可以得到电动机转矩与功率关系式:第四章电动机4.2三相异步电动机的机械特性感应电动机电磁转矩与电源电压的平方成正比,表示为4.2.3电磁转矩与电源电压的关系第四章电动机4.2三相异步电动机的机械特性4.3.1起动4.3三相异步电动机的运行第四章电动机对三相异步电动机起动的要求有以下几点:(1)起动电流不能太大。(2)要有足够的起动转矩。(3)起动设备要简单,价格低廉,便于操作及维护。1.直接起动(全压起动)利用断路器或接触器将电动机直接接到具有额定电压的电源上,这种起动方法称为直接起动。直接起动的优点是起动设备和操作简单,缺点是起动电流大。2.降压起动电动机起动时,降低加在电动机定子绕组上的电压,待起动结束时再恢复额定电压运行。由于起动转矩明显减小所以降压起动适用于容量较大的笼型三相异步电动机及对起动转矩要求不高的生产机械。笼型三相异步电动机降压起动的方法有定子绕组串电阻(或电抗)降压起动,自耦变压器降压起动,星形—三角形降压起动。4.3.2制动第四章电动机制动问题研究的是怎样使稳定运行的异步电动机在断电后,在最短的时间内克服电动机的转动部分及其拖动的生产机械的惯性而迅速停车,以达到静止状态。对电动机进行准确制动不仅能保证工作安全,而且还能提高生产效率。三相异步电动机的制动方式有机械制动和电气制动两大类。其中电气制动主要有:能耗制动、反接制动和发电反馈制动等。本节就能耗制动、反接制动做详细阐述。1.能耗制动2.反接制动4.3三相异步电动机的运行三相异步电动机的转子方向与定子产生的旋转磁场方向相同,而旋转磁场的转向取决于定子绕组通入的三相电流的方向,所以只要将三根电源线中的任意两根对调,通入定子绕组的电流相序改变,从而就可使转子的转动方向改变,实现电动机反转。4.3.3反转第四章电动机4.3三相异步电动机的运行4.3.4调速第四章电动机在实际生产过程中,为满足生产机械的需要,需要人为地改变电动机的转速,这就是通常所说的调速。1.变频调速变频调速指通过改变三相异步电动机供电电源的频率来实现调速。它主要由整流器﹑逆变器﹑控制电路三部分组成。整流器先将的交流电转换成电压可调的直流电,再由逆变器变换成频率连续可调,电压也可调的三相交流电。以此来实现三相异步电动机的无级调速。2.变极调速变极调速就是通过改变旋转磁场的磁极对数来实现对三相异步电动机的调速。3.变转差率调速在三相异步电动机的结构中,已提及绕线式转子的三根引出线,通过滑环﹑电刷等最终会接到起动装置或调速用的变阻器上。只要改变调速变阻器的大小,就可平滑调速。4.3三相异步电动机的运行

直流电动机是依据载流导体在磁场中受力而旋转的原理制造的,主要由定子和转子两部分组成。通常将磁场固定不动,而导体做成可以在磁场内绕中心轴旋转。4.4.1直流电动机的结构及转动原理4.4直流电动机第四章电动机直流电动机定子磁极、的产生一般有两种方法,一种方法是用永久磁铁,另一种方法是给定子铁芯上的励磁绕组通入直流电。按励磁绕组与电枢绕组连接方式的不同,直流电动机可分为他励、并励、串励和复励四种。

4.4.2直流电动机的励磁方式第四章电动机4.4直流电动机车用起动电动机主要用来对静态下的汽车发动机进行起动,包括直流串励式电动机、操纵机构和传动机构三部分。1.操纵机构的结构及工作过程结构4.4.3车用起动电动机第四章电动机4.4直流电动机zz1.操纵机构的结构及工作过程工作原理(1)点火开关旋到起动档时,起动机电磁开关电路接通,有吸拉线圈电路和保持线圈电路;另外起动机主电路接通,同时辅助接线柱也被接通。电枢旋转,齿轮与齿圈啮合。(2)发动机起动后,单向离合器使驱动齿轮与电枢轴脱开,防止了起动机超速。(3)放松点火开关时,起动机电磁开关电路断路,瞬间,两线圈上流过电流流向相反,铁芯退磁回位,主电路断开,齿轮与齿圈脱开啮合。4.4.3车用起动电动机第四章电动机4.4直流电动机2.传动机构主要由驱动齿轮、单向离合器和拨叉组成。

单向离合器:将电动机的电磁转矩传递给发动机,在发动机起动后自动打滑,保护起动机不致飞散损坏。单向离合器有滚柱式离合器、摩擦片式离合器、弹簧式离合器。

拨叉:使离合器作轴向移动,将驱动齿轮啮入和脱离飞轮齿圈。4.4.3车用起动电动机第四章电动机4.4直流电动机第四章电动机项目小结1.三相异步电动机2.直流电动机ThankYou!汽车电工电子技术基础学习要求第5章常用电动机控制电路1.理解常用低压电器的用途、结构、工作原理。2.掌握继电接触控制系统的典型控制电路。3.了解三相异步电动机行程控制、时间控制、两地控制。4.熟悉常见控制电路的分析和故障排除方法。用来对电能的产生、输送、分配与应用起开关、控制、保护与调节作用的电工设备称为电器。低压电器是指工作在交流电压不超过220V,或直流电压不超过1500V的电气控制系统中的电工器具和装置。5.1常用低压电器第5章常用电动机控制电路接触器是一种能按外来信号远距离地自动接通或断开正常工作的主电路或大容量的控制电路的一种自动控制电器。它是利用电磁吸力及弹簧反力的配合作用,使触头闭合与断开的一种电磁式自动切换电器。5.1.1接触器第5章常用电动机控制电路5.1常用低压电器

5.1.2继电器第5章常用电动机控制电路继电器是一种根据外接电信号来进行自动切换的电器,它主要起到对电路的控制和保护作用。其种类很多,根据接入信号的不同,可分为中间继电器、时间继电器、热继电器等。1.中间继电器中间继电器与交流接触器的工作原理相同,也是利用线圈通电,吸合动铁芯,而使触头动作。只是它们的用途有所不同:接触器主要用来接通和断开主电路,中间继电器则主要用在辅助电路中,用来弥补辅助触头的不足。因此,中间继电器触头的额定电流都比较少,一般不大于,而触头数量比较多。在选用中间继电器时,主要是考虑电压等级和触头数目。5.1常用低压电器5.1.2继电器第5章常用电动机控制电路2.热继电器热继电器是利用电流热效应使双金属片受热后弯曲,通过联动机构使触头动作的自动电器。在对电机的自动控制中,不但要求能实现对电动机的启停控制,还需要有对电机的必要保护措施。

5.1常用低压电器5.1.2继电器第5章常用电动机控制电路3.时间继电器时间继电器是在接收到外部输入的电信号后,其执行部分需要延迟一定时间才动作的一种继电器。5.1常用低压电器5.1.2继电器第5章常用电动机控制电路4.速度继电器

速度继电器又称为反接制动继电器。它的主要用于笼型异步电动机的反接制动控制。5.1常用低压电器熔断器俗称保险丝,是电路中最常用的一种简便而有效的短路保护电器。它主要由熔断体和放置熔断体的绝缘管或绝缘座组成。

5.1.3熔断器第5章常用电动机控制电路5.1常用低压电器5.1.4自动空气断路器

自动空气断路器也叫空气开关,是常用的一种低压保护电器,可以实现过载保护、短路保护、欠压保护。

第5章常用电动机控制电路5.1常用低压电器1.低压刀开关低压开关的种类很多,现介绍几种常用的低压开关。⑴刀开关

刀开关是一种结构较为简单的手动电器,主要由闸刀(动触头)和刀座(静触头)及底板等组成,在不频繁操作的低压电路中,可用它接通或切断小容量的负载电路。

5.1.5开关与主令电器第5章常用电动机控制电路5.1常用低压电器⑵组合开关

组合开关又叫转换开关,是手动控制电器,它是一种凸轮式的作旋转运动的刀开关。主要用于接通或切断电路、换接电源、或5.5kW以下电动机的直接启动、停止、反转、调速等场合。

5.1.5开关与主令电器第5章常用电动机控制电路5.1常用低压电器2.按钮

控制按钮在低压控制电路中用于手动发出控制信号,接通或断开电流较小的控制电路,以控制电流较大的电动机或其他电气设备的运行。按钮一般都有操作头(按钮帽)、触点、复位弹簧外壳及支持连接部件组成。操作头的结构形式有按钮式,旋钮式和钥匙式等。

5.1.5开关与主令电器第5章常用电动机控制电路5.1常用低压电器3.行程开关

行程开关又称为限位开关,它的作用是将机械位移转变为触点动作信号,以控制机械设备的运动。行程开关的工作原理与按钮相同,不同之处在于行程开关是利用机械运动部分的碰撞而使其动作;按钮则是通过人力使其动作。5.1.5开关与主令电器第5章常用电动机控制电路5.1常用低压电器电动机通电后,由静止状态加速到稳定运行的过程称为启动过程;电动机断电后,为克服惯性,保证电动机在断电时迅速停车,需要对电动机进行制动,这个过程称为制动过程。要实现三相异步电动机的启动、制动以及正反转运行,控制的方法有多种,典型的控制方法有全电压直接启动、降电压启动、反接制动控制、能耗制动控制、正、反转手动控制、顺序控制、可逆运行的自动控制等。以下就以笼型异步电动机为例分别介绍这几种典型的控制线路。5.2三相异步电动机的典型控制第5章常用电动机控制电路

全电压直接启动又可以简称为直接启动,就是在电动机的定子绕组上直接加上额定电压来进行启动。5.2.1全电压直接启动第5章常用电动机控制电路5.2三相异步电动机的典型控制通过控制电路将电源电压降低后加到电机的定子绕组上,以限制电机的启动电流,待电机的转速上升到稳定值时,再使定子绕组承受全压,从而使电机在额定电压下稳定运行,这种启动方法称为降压启动。常用的降压启动的方法有:星-三角降压启动、定子绕组串电阻降压启动和自耦变压器降压起动等。5.2.2降压启动第5章常用电动机控制电路5.2三相异步电动机的典型控制5.2.3反接制动控制第5章常用电动机控制电路反接制动是通过改变电动机电源相序,使定子产生的旋转磁场的方向与转子的旋转方向相反,从而产生制动力矩的一种制动方法。值得注意的是,当电动机速接近于零时必须切断电源,否则会引起电动机反转。5.2三相异步电动机的典型控制能耗制动是电动机脱离三相交流电源后,给定子绕组加一直流电源,产生静止的磁场,当电动机旋转时,转子导体切割该静止磁场时产生与其旋转方向相反的力矩,从而达到制动目的的制动方法。能耗制动所产生的制动转矩的大小与直流电流的大小有关,直流电流的大小一般为电动机额定电流的~倍。

5.2.4能耗制动控制第5章常用电动机控制电路5.2三相异步电动机的典型控制5.2.5正反转控制第5章常用电动机控制电路5.2三相异步电动机的典型控制5.2.6两地控制第5章常用电动机控制电路为了操作方便,在机床的不同位置各装了一套启动和停止按钮,称为两地控制。因此,两地控制是指操作人员在两个不同的位置均可对电动机进行控制,需要两组控制按钮分别装在不同的地方。5.2三相异步电动机的典型控制5.2.7顺序控制第5章常用电动机控制电路5.2三相异步电动机的典型控制5.2.8自动往返控制第5章常用电动机控制电路5.2三相异步电动机的典型控制项目小结第5章常用电动机控制电路1.常用低压电器(1)手动电器刀开关、组合开关、按钮、行程开关等(2)自动电器熔断器、接触器、继电器、自动空气断路器等2.电动机控制电路的基本类型(1)电动机点动控制电路。掌握实现方法,熟悉基本控制思路。(2)电动机连续运转起动控制电路。(3)电动机正反转控制电路。掌握实现方法、互锁。(4)电动机两地控制电路。(5)电动机顺序控制电路。掌握实现方法,熟悉互锁、自锁等基本控制环节(6)电动机自动往返控制电路。掌握实现方法,熟悉行程开关的使用。3.电动机主要保护(1)短路保护由熔断器实现。(2)过载保护由热继电器实现。(3)欠压保护由自动空气断路器实现ThankYou!汽车电工电子技术基础学习要求第6章安全用电1.了解电力系统的基础知识2.理解触电的概念及方式。3.掌握触电急救方法。4.掌握触电急救常识和电气火灾的防护措施。第6章安全用电6.1工厂供电概述发电机组发出的电压一般为6~10KV。

电力是现代工业的主要动力,在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。1.发电发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主,近几年也在发展核能发电。电力系统由发电、输电和配电系统组成。第6章安全用电2.输电

输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成,它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。输电过程中,一般将发电机组发出的6~10KV

电压经升压变压器变为35~500KV高压,通过输电线可远距离将电能传送到各用户,再利用降压变压器将35KV高压变为6~10KV高压。6.1工厂供电概述第6章安全用电

配电是由10KV级以下的配电线路和配电(降压)变压器所组成。它的作用是将电能降为380/220V低压再分配到各个用户的用电设备。电力网的电压等级高压:1KV及以上的电压称为高压。有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。低压:1KV及以下的电压称为低压。有220,380V。安全电压:36V以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有:12V、24V、36V等。6.1工厂供电概述6.2.1触电6.2安全用电第6章安全用电当人体触及带电体承受过高的电压而导致死亡或局部受伤的现象称为触电。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。1.电击电击指电流触及人体而使内部器官受到损害,它是最危险的触电事故。当电流通过人体时,轻者使人体肌肉痉挛,产生麻电感觉,重者会造成呼吸困难,心脏麻痹,甚至导致死亡。2.电伤电伤是由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流的作用下使熔化或蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤,使皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏,严重时也可危及人命。6.2.2电击对人体的伤害电击对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、频率、持续时间、通过人体的路径及人体电阻的大小等多种因素有关。1.电流大小通过人体的电流越大,人体的生理反应就越明显,感应越强烈,引起心室颤动所需的时间越短,致命的危险越大。对于工频交流电,按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态,电流大致分为下列三种;⑴感觉电流⑵摆脱电流⑶致命电流2.电流频率3.通电时间4.电流路径第6章安全用电6.2安全用电1.单相触电2.两相触电3.跨步电压触电4.接触电压触电6.2.3常见的触电方式第6章安全用电6.2安全用电6.3.1首先要尽快地使触电者脱离电源6.3触电急救第6章安全用电1.低压触电事故采用下列方法使触电者脱离电源。⑴立即断开开关或拔掉电源插头,切断电源。⑵用有绝缘柄的电工钳或干燥木柄的斧头分相切断电线,断开电源,或用干木板等绝缘物插入触电者身下,以隔断电流。⑶电线搭落在触电者身上或被压在身下时,可用干燥的衣服、手套、绳索、木板、木棒等绝缘物作为工具,拉开触电者或挑开电线,使触电者脱离电源。2.高压触电事故采用下列方法使触电者脱离电源。⑴立即通知有关部门停电。⑵戴上绝缘手套,穿上绝缘靴,用相应电压等级的绝缘工具断开开关。3.脱离电源要注意如下注意事项⑴救护人员不可以直接用手或其他金属及潮湿的物件作为救护工具,而必须采用适当的绝缘工具且单手操作,以防止自身触电。⑵防止触电者脱离电源后,可能造成的摔伤。⑶如果触电事故发生在夜间,应当迅速解决临时照明问题,以利于抢救,并避免扩大事故。6.3.2现场急救方法第6章安全用电1.对症进行救护2.人工呼吸法3.胸外心脏挤压法6.3触电急救电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患,提高用电安全,具体措施如下:1.正确选用保护装置,防止电气火灾发生2.正确安装电气设备,防止电气火灾发生3.保持电气设备的正常运行,防止电气火灾发生6.4.1电气防火的急救措施6.4电气火灾的防护及急救常识第6章安全用电6.4.2电气火灾急救常识第6章安全用电发生火灾,应立即拨打火警电话报警,向公安消防部门求助。扑救电气火灾时注意触电危险,为此要及时切断电源,通知电力部门派人到现场指导和监护扑救工作。1.正确选择使用灭火器2.正确使用喷雾水枪3.灭火器的保管6.4电气火灾的防护及急救常识第6章安全用电项目小结1.触电急救2.电气火灾的防护措施ThankYou!汽车电工电子技术基础第7章常用半导体器件学习要求1.理解半导体材料的导电特性及PN结的单向导电性。2.重点掌握二极管的伏安特性及应用。3.熟悉半导体三极管输入、输出特性和三个工作状态。4.了解晶闸管的结构、工作原理及主要参数。7.1半导体的基本知识第7章常用半导体器件自然界中的各种物质,按导电能力的大小可以分为导体、半导体和绝缘体三类。半导体具有热敏性、光敏性和掺杂性,由半导体制成的各种电子器件得到了非常广泛的应用。(1)热敏性半导体的导电性能随着温度发生明显的改变。利用热敏性可制作成各种热敏电阻,用于控制系统和温度测量等。(2)光敏性半导体的导电性能对光照比较敏感。利用光敏性可制作成光电二极管、光电三极管及光敏电阻等多种类型的光电器件,广泛地应用于自动控制和电子设备中。

(3)掺杂性在纯净的半导体中掺入极少量的杂质元素,将会极大地改变半导体的导电性能。7.1.1本征半导体第7章常用半导体器件本征半导体指的是完全纯净,结构完整的半导体晶体。本征半导体中存在电子和空穴两种可以导电的载流子,电子带负电,空穴带正电,本征半导体正是依靠电子和空穴这两种载流子的移动进行导电。

7.1半导体的基本知识7.1.2杂质半导体第7章常用半导体器件在纯净的半导体材料中掺入少量的杂质形成杂质半导体,可以显著改变半导体的导电性能。根据掺入的杂质不同,杂质半导体又可以分为型半导体和型半导体。

1.型半导体在纯净半导体中掺入微量的五价元素(如磷)后,就可形成型半导体。在N型半导体中存在两种导电的载流子:自由电子和空穴。其中自由电子的密度远大于空穴密度,被称为多数载流子,简称为多子;空穴浓度较低被称为少数载流子,简称为少子。型半导体主要依靠电子导电,因此也被成为电子型半导体。2.型半导体在纯净半导体中掺入微量的三价元素(如硼)后,就可形成型半导体。P型半导体中空穴的密度远大于自由电子的密度成为多子,自由电子浓度较低成为少子。型半导体主要依靠空穴导电,因此也被称为空穴型半导体。7.1半导体的基本知识7.2.1PN结7.2PN结与二极管第7章常用半导体器件1.PN结的形成在一块本征半导体上,通过一定的掺杂工艺,一边形成型半导体,一边形成型半导体,那么在交界面处将形成一个具有特殊功能的薄层,称为PN结。2.结的单向导电性PN结最基本的特性就是其单向导电性,即外加正向电压,结导通;外加反向电压,结截止。7.2.2半导体二极管1.二级管的结构半导体二极管就是由一个结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。由区引出的电极称为阳极,区引出的电极称为阴极。因为结的单向导电性,二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。

第7章常用半导体器件7.2PN结与二极管7.2.2半导体二极管2.二级管的分类按材料来分,最常用的有硅管和锗管两种;按用途来分,有普通二极管、整流二极管、稳压二极管等多种;按结构来分,有点接触型,面接触型和硅平面型几种,点接触型二极管(一般为锗管)其特点是结面积小,因此结电容小,允许通过的电流也小,适用高频电路的检波或小电流的整流,也可用作数字电路里的开关元件;面接触型二极管(一般为硅管)其特点是结面积大,结电容大,允许通过的电流较大,适用于低频整流;硅平面型二极管,结面积大的可用于大功率整流,结面积小的,适用于脉冲数字电路作开关管。第7章常用半导体器件7.2PN结与二极管7.2.2半导体二极管3.二极管的伏安特性伏安特性是指流过二极管的电流和外加电压的关系。

第7章常用半导体器件(1)正向特性(2)反向特性(3)反向击穿特性7.2PN结与二极管7.2.2半导体二极管4.二极管的检测(极性和质量)

一般情况下,二极管都有一定的标注,塑料封装二极管有标记环的一侧是负极;国产二极管带色点的一端为正极。无标记的二极管,或者要检测二极管的好坏,可以用万用表电阻挡来判断二极管的正、负极和好坏。根据二极管正向电阻小、反向电阻大的特点,将万用表拨到Rx100或Rxlk挡(不能用Rxl和Rxlok挡,R×1挡电流太大,可能烧坏二极管;Rxlok电压太高,可能击穿二极管)。用表笔分别与二极管的两极相接,测出两个电阻值。在所测得阻值较小的一次,与黑表笔相接的一端为二极管正极。同理,在所测得电阻值较大的一次,与黑表笔相接的是二极管负极。

第7章常用半导体器件7.2PN结与二极管7.2.2半导体二极管5.二极管在汽车上的应用利用二极管的单向导电性,可以组成整流、续流、限幅及检波等电路应用到汽车电路中。⑴二极管的整流电路⑵二极管的续流电路第7章常用半导体器件7.2PN结与二极管1.结构

稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管,具有稳定电压的作用。稳压管与普通二极管的主要区别在于,稳压管是工作在结的反向击穿状态。2.伏安特性曲线3.主要参数稳定电压当(2)稳定电流(3)最大耗散功率和最大稳定电流(4)动态电阻7.3.1稳压二极管7.3特殊二极管第7章常用半导体器件发光二极管是一种将电能直接转换成光能的光发射器件,简称LED。它是由镓、砷、磷等元素的化合物制成。这些材料构成的加上正向电压时,就会发出光来,光的颜色取决于制造所用的材料。

发光二极管的伏安特性和普通二极管相似,死区电压为0.9~1V,其正向工作电压为1.5~2.5,工作电流为5mA~10mA。反向击穿电压较低,一般小于10V。

发光二极管的驱动电压低、工作电流小,具有很强的抗振动和冲击能力、体积小、可靠性高、耗电省和寿命长等优点,广泛用于信号指示等电路中

7.3.2发光二极管第7章常用半导体器件7.3特殊二极管光电二极管又称光敏二极管。它的管壳上备有一个玻璃窗口,以便于接受光照。其特点是

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