任務(wù)四汽車電動(dòng)門窗升降器的制作

—直流電動(dòng)機(jī)

直流電動(dòng)機(jī)是一種將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置（一）直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

直流電動(dòng)機(jī)主要由定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）兩大部分組成，在這兩部分之間的間隙叫空氣隙。圖4-1直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-風(fēng)扇2-機(jī)座3-電樞4-主磁極5-電刷裝置6-換向器7-接線板8-出線盒9-換向磁極10-端蓋1．定子

定子的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)和作為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械支撐。

主要部件包括主磁極、換向磁極、機(jī)座、端蓋和電刷裝置等。（1）主磁極圖4-2直流電機(jī)主磁極結(jié)構(gòu)（4）電刷裝置2．轉(zhuǎn)子（電樞）

轉(zhuǎn)子是電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以常稱之為電樞。電樞部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。（1）電樞鐵心（3）換向器換向器也是直流電機(jī)中的關(guān)鍵部件之一。在直流發(fā)電機(jī)中換向器將線圈中的交流電轉(zhuǎn)換為直流，在直流電動(dòng)機(jī)中換向器將電源的直流電轉(zhuǎn)換為線圈中的交流電。3．直流電機(jī)的勵(lì)磁方式

按勵(lì)磁電流供給方式的不同，直流電機(jī)可分為他勵(lì)和自勵(lì)兩大類;

其中自勵(lì)直流電機(jī)又分為并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種。（1）他勵(lì)方式

所謂他勵(lì)是指主磁極磁場(chǎng)繞組的勵(lì)磁電流由另外的直流電源供電。（2）并勵(lì)方式并勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。（3）串勵(lì)方式

串勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，其勵(lì)磁電流與電樞電流相等。因電樞電流較大，所以勵(lì)磁繞組的導(dǎo)線截面較大，匝數(shù)較少。（4）復(fù)勵(lì)方式

復(fù)勵(lì)電機(jī)有兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一個(gè)與電樞并聯(lián)，一個(gè)與電樞串聯(lián)。當(dāng)兩勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通方向相同時(shí)，磁通可以相加，這種電機(jī)稱為積復(fù)勵(lì)電機(jī)。（二）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理2．直流電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩

反電動(dòng)勢(shì)Ea與每極磁通Φ和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n成正比： （4-1）式中，Ke為電動(dòng)勢(shì)常數(shù)，由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定。2．直流電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電樞中的電流為U是外加電壓，Ra是電樞繞組的電阻。于是得直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式（4-2）功率平衡方程

（4-3）EaIa稱為電磁功率，它轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率，如果不計(jì)摩擦損耗，它也就是電動(dòng)機(jī)的輸出功率。RaIa2是電樞繞組的銅損耗。UIa是電源供給的電功率（不計(jì)鐵損耗）。直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem與每極磁通Φ和電樞電流Ia成正比：（4-4）式中，KT為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，取決于電機(jī)結(jié)構(gòu)。（三）直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)1．起動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的瞬間，轉(zhuǎn)速n＝0，故Ea＝KeΦn＝0，此時(shí)電樞電流稱為起動(dòng)電流，記作Ist,由式得（4-6）

由于電樞電阻Ra很小，因此起動(dòng)電流可達(dá)額定值的（10-20）倍，會(huì)損壞換向器和電樞繞組等，并使供電線路的電壓下降。因此，起動(dòng)時(shí)可降低加在電樞繞組上的電壓，或在電樞電路中串聯(lián)起動(dòng)變阻器，以限制起動(dòng)電流。2．調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有三種（a）剖視原理圖 （b）反串展開(kāi)圖 （c）反并展開(kāi)圖圖4-9變極調(diào)速原理（2P=4）2．調(diào)速

（1）電樞串接電阻在電樞電路中串聯(lián)調(diào)速變阻器Rs，用以增加電樞電路的電阻，使轉(zhuǎn)速降低。設(shè)Ra表示電樞繞組的電阻，則降低后的轉(zhuǎn)速為（4-7）改變Rs可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速n。2．調(diào)速（2）弱磁調(diào)速在并勵(lì)或他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電路中串聯(lián)調(diào)速變阻器Rf,用來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流

If以改變磁通Φ圖4-10并勵(lì)與他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2．調(diào)速

（3）降低電源電壓直流電動(dòng)機(jī)常由單獨(dú)的可調(diào)整流裝置供電。目前用得最多的可調(diào)直流電源是晶閘管整流(SCR)裝置；調(diào)節(jié)電源電壓就可均勻調(diào)速。二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（一）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的概述

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將脈沖信號(hào)變換成相應(yīng)的角位移(或線位移)的電磁裝置，是一種特殊的電動(dòng)機(jī)。圖4-11步進(jìn)電機(jī)(二）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成步進(jìn)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成。轉(zhuǎn)子和定子都由帶齒的硅鋼片疊成。定子上有繞組分為若干相3，4，5，6，8，10。（三）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理此圖為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，其相數(shù)為3（A、B、C三相），定子均布40齒，齒距角9°，定子每個(gè)磁極上5個(gè)齒，齒距角也是9°，各極的齒錯(cuò)開(kāi)3°排列?？偨Y(jié)

1．在結(jié)構(gòu)上，定子各相的齒必須相互錯(cuò)開(kāi)1/m個(gè)齒排列。m為繞組相數(shù)。2．通電狀態(tài)按一定相序改變。3．改變通電相序的方向就可改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向。4．步距角為：（4-8）式中，z—轉(zhuǎn)子齒數(shù)，m—繞組相數(shù)，k—通電方式系數(shù)。單三拍通電：A-B-C-A，k=1雙三拍通電：AB-BC-BA-AB，k=1三相六拍通電：A-AB-B-BC-C-CA-A，k=2。k=拍數(shù)/相數(shù)。（四）步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路圖4-14步進(jìn)電機(jī)工作過(guò)程（五）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類1．永磁式步進(jìn)電機(jī)2．反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)3．混合式步進(jìn)電機(jī)（六）步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)

1、一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。2、步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。3、步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。

4、步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。（七）步進(jìn)電機(jī)的主要特性

1、步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須為脈沖信號(hào)，沒(méi)有脈沖的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)靜止，如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)，就會(huì)以一定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。

2、騰龍版步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度為7.5度，一圈360度，需要48個(gè)脈沖完成。3、步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越特性。4、改變脈沖的順序，可以方便地改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。任務(wù)實(shí)施：汽車電動(dòng)門窗升降器的制作一、電路原理與分析拓展知識(shí)一、車用交流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是汽車電器系統(tǒng)的主要電源，由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。它在正常工作時(shí)，對(duì)除起動(dòng)機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電以補(bǔ)充蓄電池在使用中所消耗的電能。（二）硅整流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)

汽車用硅整流交流發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子、硅整流器、前后端蓋、電刷、風(fēng)扇及帶輪等部件組成。圖4-16

JF1522A硅整流發(fā)電結(jié)構(gòu)（CA1092）1-帶輪2-風(fēng)扇3-前端蓋4-定子5-轉(zhuǎn)子6-后端蓋7-電刷及架8-防護(hù)罩9-整流器組件10前后端蓋連接螺拴（三）硅整流交流發(fā)電機(jī)的工作原理圖4-17交流發(fā)電機(jī)工作原理圖二、車用起動(dòng)機(jī)（一）車用起動(dòng)機(jī)基本組成

車用起動(dòng)機(jī)一般由直流電動(dòng)機(jī)、單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)三大部分組成車用起動(dòng)機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)勵(lì)磁繞組的接法（a）四個(gè)繞組相互串聯(lián)（b）兩個(gè)繞組串聯(lián)后并聯(lián)圖4-20 勵(lì)磁繞組的接法1-絕緣接線柱

2-磁場(chǎng)繞組

3-正電刷

4-負(fù)電刷

5-換向器三、刮雨器電動(dòng)機(jī)圖4-21電動(dòng)刮水器1、5-刷架2、4、6-擺桿3、7、8-拉桿9-蝸輪10-蝸桿11-電動(dòng)機(jī)12-底板（a）結(jié)構(gòu)原理 （b）電路原理圖4-22雙速刮水電動(dòng)機(jī)的工作原理1-電樞繞組

2-永久磁鐵

3-整流子

4-反電勢(shì)小

結(jié)1．三相交流發(fā)電機(jī)2．直流電動(dòng)機(jī)習(xí)題一、填空：1．直流電機(jī)電樞繞組中流過(guò)的電流方向是

的，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的方向是

的（填變化或不變）。2．直流電機(jī)的勵(lì)磁方式分為

、

、

、

。

3．直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是

轉(zhuǎn)矩，直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是

轉(zhuǎn)矩。4．直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有：

、

。5．大多數(shù)鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由串聯(lián)到風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的

控制。6．直流電動(dòng)機(jī)利用磁場(chǎng)的相互作用把

轉(zhuǎn)換成

。7．

建立交流發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。8．

是在交流發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生電流的靜止線圈。9．

是步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的根本原因。10．直流電動(dòng)機(jī)的換向器由許多

組成。二、選擇題1．直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電樞回路串入電阻是為了

A．增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 B．限制起動(dòng)電流

C．增加主磁通

D．減少起動(dòng)時(shí)間2．一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)若改變電源極性，則電機(jī)的轉(zhuǎn)向

。A．改變 B．不變 C．無(wú)法確定3．要改變并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，可以

。A．增大勵(lì)磁 B．改變電源極性 C．改接勵(lì)磁繞組連接方向4．正在討論永磁式起動(dòng)電動(dòng)機(jī)：

技術(shù)員A說(shuō)：永磁式起動(dòng)電動(dòng)機(jī)代替勵(lì)磁繞組使用了4到6個(gè)永磁場(chǎng)集合。技術(shù)員A說(shuō)：永磁式起動(dòng)電動(dòng)機(jī)使用了一套行星齒輪機(jī)構(gòu)。誰(shuí)的說(shuō)法正確？A．只是A B．只是B C．A和B兩者都對(duì) D．

A和B兩者都不對(duì)B．電流從勵(lì)磁繞組流向電刷和電樞D．上面全部答案5．永磁式起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的特征是：

A．使用了行星齒輪C．直接與電樞連接6．在永磁式刮水器電動(dòng)機(jī)中：

A．電刷在換向器上的位置控制著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。B．兩個(gè)相反纏繞的勵(lì)磁繞組控制著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。C．串勵(lì)和并勵(lì)繞組控制著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。D．上述答案都不對(duì)。7．所有下面關(guān)于電磁式刮水器電動(dòng)機(jī)的說(shuō)法除了哪個(gè)外都是正確的？A．兩個(gè)勵(lì)磁繞組按相對(duì)方向接線。

C．兩個(gè)勵(lì)磁繞組并聯(lián)接線。動(dòng)機(jī)的速度。8．什么是換向器的用途？

A．為了防止勵(lì)磁繞組與電樞接觸C．使經(jīng)過(guò)電樞的電流反轉(zhuǎn)B．磁場(chǎng)彼此相對(duì)。D．總的磁場(chǎng)強(qiáng)度決定了電B．保持與勵(lì)磁繞組經(jīng)常的電氣接觸D．上面全部答案三、簡(jiǎn)答題1．列出并解釋交流發(fā)電機(jī)主要元件的功能。2．解釋直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。3．描述電樞的用途和工作。4．簡(jiǎn)要地解釋電動(dòng)車窗的工作原理。謝謝觀看/歡迎下載BY

FAITH

I

MEAN

A

VISION

OF

GOOD

ONE

CHERISHES

AND

THE

ENTHUSIASM

THAT

PUSHES

ONE

TO

SEEK

ITS

FULFILLMENT

REGARDLESS

OF

OBSTACLES.

BY

FAITH

I

BY

FAITH內(nèi)容總結(jié)任務(wù)四汽車電動(dòng)門窗升降器的制作。定子的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)和作為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械支撐。

所謂他勵(lì)是指主磁極磁場(chǎng)繞組的勵(lì)磁電流由另外的直流電源供電。直流電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行狀

況取決于負(fù)載的大小。圖4-9變極調(diào)速原理（2P=4）。設(shè)Ra表示電樞繞組的電阻，則降低后

的轉(zhuǎn)速為。（2）弱磁調(diào)速在并勵(lì)或他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電路中串聯(lián)