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文檔簡介

學(xué)習(xí)領(lǐng)域三

電磁學(xué)的應(yīng)用

汽車?yán)^電器、無線充電系統(tǒng)、點(diǎn)火線圈的工作原理都是電磁感應(yīng)。繼電器是汽車常見的電器元件,它是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。變壓器是改變交流電壓的裝置,在新能源汽車中,汽車無線充電利用線圈組把220V交流電升壓成高壓電后對電池充電,是對變壓器原理的實(shí)際應(yīng)用。汽車點(diǎn)火系統(tǒng)是點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電連接至火花塞擊穿間隙生成電火花來點(diǎn)燃可燃混合氣。本次項(xiàng)目通過學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)原理,分析繼電器、無線充電、點(diǎn)火線圈的組成與原理,完成實(shí)訓(xùn)檢測任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)

電磁感應(yīng)原理目錄CONTENTS1.能講述繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.能講述變壓器的組成和工作原理。3.能講述點(diǎn)火線圈的組成與工作原理。知識目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)技能目標(biāo)1.能檢測繼電器的工作情況。2.能夠測量無線充電系統(tǒng)特性,并讀取波形。3.能正確判斷點(diǎn)火線圈的質(zhì)量。1.規(guī)范實(shí)訓(xùn)7S管理。2.培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、動手操作能力。3.一絲不茍,形成重小事,重行動,愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神。

一輛汽車前照燈電路出現(xiàn)故障,經(jīng)檢查是繼電器損壞導(dǎo)致。請你按照技術(shù)要求、規(guī)范操作,完成繼電器質(zhì)量和功能的檢測。繼電器一知識鏈接天才出于勤奮。——高爾基電磁鐵原理01知識點(diǎn)我們知道電流周圍存在磁場,當(dāng)一帶電導(dǎo)線變成線圈時(shí)就會產(chǎn)生一個(gè)帶N、S極的磁場,如條形磁鐵一樣。如果將一鐵芯放入線圈中,磁場會變強(qiáng),可以吸引鐵質(zhì)(如圖3-1-1)。繼電器和電磁閥就是應(yīng)用電磁鐵原理,線圈通電后能產(chǎn)生極強(qiáng)的磁吸引力。圖3-1-1

電磁鐵原理圖繼電器的作用02知識點(diǎn)

繼電器是一種用小電流控制大電流,保護(hù)開關(guān)或觸點(diǎn)不被大電流燒蝕,延長部件使用壽命的作用。繼電器在汽車電路中的應(yīng)用非常廣泛,如起動系統(tǒng)電路、刮水器電路、后窗加熱電路等,其外觀如圖3-1-2所示。

車用繼電器一般布置在發(fā)動機(jī)艙內(nèi),如圖3-1-3所示,但是也有其他功能繼電器布置在駕駛室內(nèi)等不同位置,因車型而異。圖3-1-2常見汽車?yán)^電器外觀

圖3-1-3汽車?yán)^電器盒

繼電器的結(jié)構(gòu)及原理03知識點(diǎn)1.繼電器的結(jié)構(gòu)

繼電器由引腳、銜鐵、彈簧片、線圈、常閉常開觸點(diǎn)、外殼等組成。如圖3-1-4所示。繼電器主要有兩種:常開繼電器和常閉繼電器。其中,線圈不通電時(shí),觸點(diǎn)開關(guān)處于斷開狀態(tài)的,則稱為常開繼電器;線圈不通電時(shí),觸點(diǎn)開關(guān)處于閉合狀態(tài)的,則稱為常閉繼電器。圖3-1-4繼電器結(jié)構(gòu)2.繼電器的工作原理

當(dāng)繼電器線圈通電后,線圈中的鐵芯因通電會產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁力,吸動銜鐵帶動簧片,使觸點(diǎn)1、2斷開,1、3接通。當(dāng)線圈斷電后,彈簧使簧片復(fù)位,使觸點(diǎn)1、2接通,1、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點(diǎn)1、2間(1、2稱為常閉觸點(diǎn))或觸點(diǎn)1、3間(稱為常開觸點(diǎn)),就可以利用繼電器達(dá)到某種控制的目的。繼電器的檢測方法04知識點(diǎn)1.線圈的檢測

選擇萬用表的歐姆檔,然后將兩表筆接觸繼電器線圈的兩端,測量線圈電阻值的大小。如果線圈電阻值為100Ω左右,說明線圈正常;如果線圈電阻值為∞,說明線圈斷路;如果線圈電阻值接近于0,說明線圈短路。

對于繼電器的檢查,不只是通過測量線圈的電阻值來判斷其好壞,還要通過多種方法來檢測繼電器的好壞。下面簡要介紹電阻及電壓的方法檢測繼電器。2.常閉觸點(diǎn)開關(guān)的檢測

首先,選擇萬用表的歐姆檔,測量繼電器常閉觸點(diǎn)兩端電阻值的大小。如果電阻值接近于0Ω,則說明正常;如果電阻值為∞,說明觸點(diǎn)開關(guān)出現(xiàn)斷開。然后用12V電壓給線圈通電,測量繼電器常閉觸點(diǎn)兩端的電阻值大小。如果電阻值為∞,則說明正常;如果電阻值接近于0Ω,說明觸點(diǎn)開關(guān)出現(xiàn)粘連,常閉觸點(diǎn)并沒有在通電狀態(tài)下斷開。3.常開觸點(diǎn)開關(guān)的檢測

首先,選擇萬用表的歐姆檔,測量繼電器常開觸點(diǎn)兩端的電阻值大小。如果電阻值為∞,則說明正常;如果電阻值接近于0Ω,說明觸點(diǎn)開關(guān)出現(xiàn)粘連。然后用12V電壓給線圈通電,測量繼電器常開觸點(diǎn)兩端的電阻值大小。如果電阻值接近于0Ω,說明正常;如果電阻值仍舊為∞,說明觸點(diǎn)開關(guān)不能回位貼合,可能是吸合線圈短路或者其他故障。任務(wù)實(shí)施工作計(jì)劃業(yè)精于勤,行成于思。——韓愈《進(jìn)學(xué)解》1.制訂工作計(jì)劃步驟工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人1填寫自評表全部人23452.列出需要的實(shí)訓(xùn)板、工具、耗材和器材清單序號名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量備注12345決

策運(yùn)籌帷幄之中,決策千里之外。——司馬遷《史記.留侯列傳》各組派代表闡述工作計(jì)劃01對其他組工作計(jì)劃提出自己不同看法02教師點(diǎn)評,提出指導(dǎo)性意見03決策選出較優(yōu)工作計(jì)劃04工作實(shí)施紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。

——陸游《冬夜讀書示子聿》1.按照本組制訂的計(jì)劃開展工作(1)領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)板及材料;(2)認(rèn)識與檢查實(shí)訓(xùn)板;(3)各組員分工合作完成工作任務(wù)。安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源2.實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成繼電器應(yīng)用電路實(shí)訓(xùn)。安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源(1)領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)板及材料完成繼電器應(yīng)用電路實(shí)訓(xùn)可調(diào)電壓鋰電池模塊繼電器負(fù)載

開關(guān)與熔絲

(2)識圖繼電器應(yīng)用電路并連接線路繼電器應(yīng)用電路線路連接完成繼電器應(yīng)用電路實(shí)訓(xùn)完成繼電器應(yīng)用電路實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄1實(shí)訓(xùn)板基本檢查檢查實(shí)訓(xùn)板外觀和電子元件□檢查實(shí)訓(xùn)板外觀無劃傷、損壞□檢查可調(diào)電壓鋰電池模塊工作正常□檢查實(shí)訓(xùn)板工作正常2模塊設(shè)備連接根據(jù)電路圖連接模塊□用導(dǎo)線連接成完整電路,注意連接前先關(guān)閉電源開關(guān)□檢查無誤后接通電源,未接通開關(guān)時(shí),繼電器不通電,常開觸點(diǎn)斷開,電動機(jī)

,接通開關(guān)時(shí),繼電器通電工作,常開觸點(diǎn)閉合,電動機(jī)

,(填“轉(zhuǎn)動”或“停止”)(3)具體實(shí)訓(xùn)流程完成繼電器應(yīng)用電路實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄37S管理1.對使用的模塊和設(shè)備進(jìn)行7S管理2.對工位進(jìn)行7S管理□檢查使用的模塊外觀無損壞、刮花□清潔工位□工具、設(shè)備清點(diǎn)歸位自評組間互評教師評價(jià)紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。

——陸游《冬夜讀書示子聿》評價(jià)反饋一、判斷題1.繼電器有保護(hù)電路的作用。()2.常開繼電器的線圈通電時(shí),觸點(diǎn)開關(guān)處于斷開狀態(tài)。()3.只要在繼電器線圈兩端加上一定的電壓,繼電器觸點(diǎn)就會閉合。()4.繼電器一般用來直接控制主電路。()5.繼電器由線圈、銜鐵、彈簧和觸點(diǎn)等組成。()二、單選題1.斷電狀態(tài)下檢測繼電器線圈,需要選擇萬用表()。A.電壓檔

B.電阻檔C.電流檔D.蜂鳴檔2.線圈不通電時(shí),觸點(diǎn)開關(guān)處于()狀態(tài);線圈通電時(shí),觸點(diǎn)開關(guān)處于()狀態(tài)的,則稱為常開繼電器。A.閉合閉合B.閉合斷開C.斷開閉合D.斷開斷開3.使用萬用表檢測繼電器線圈的電阻值大小為∞,說明線圈()。A.斷路B.短路C.正常D.無法確定4.使用萬用表檢測繼電器線圈的電阻值大小為0Ω,說明線圈()。A.斷路B.短路C.正常D.無法確定5.繼電器可代替()去控制電路的通斷。A.開關(guān)

B.線圈

C.插座

D.電路

一輛汽車在行駛中出現(xiàn)發(fā)動機(jī)抖動、怠速不穩(wěn)定,經(jīng)過檢查判斷點(diǎn)火線圈出現(xiàn)異常。請你按照操作流程和規(guī)范,完成點(diǎn)火線圈的電路測量。變壓器與無線充電二知識鏈接天才出于勤奮?!郀柣€圈的認(rèn)知01知識點(diǎn)

線圈是指導(dǎo)線一圈一圈繞起來(如圖3-1-5所示),導(dǎo)線彼此互相絕緣,一般繞制在陶瓷體上或者鐵芯上,可應(yīng)用于電磁鐵、變壓器、電機(jī)等。

圖3-1-5線圈磁生電的現(xiàn)象02知識點(diǎn)

閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時(shí),導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如圖3-1-6所示。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是閉合電路中磁通量的變化,而閉合電路中由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。圖3-1-6電磁感應(yīng)現(xiàn)象電生磁的現(xiàn)象03知識點(diǎn)

1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場。電生磁就是用一條直的金屬導(dǎo)線通過電流,那么在導(dǎo)線周圍的空間將產(chǎn)生圓形磁場,如圖3-1-7所示。導(dǎo)線中流過的電流越大,產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)。磁場呈圓形,圍繞導(dǎo)線周圍。同樣,線圈通電后可以產(chǎn)生磁場,當(dāng)在通電螺線管內(nèi)部插入鐵芯后,磁感線集中在鐵心附近,從而使螺線管的磁性大大增強(qiáng)。另外,電磁鐵的鐵芯一般是用軟鐵制作。變壓器內(nèi)部的一次繞組與二次繞組通過鐵芯傳遞能量,可以有效減低能量的損失。圖3-1-7線圈通電產(chǎn)生磁場變壓器基本結(jié)構(gòu)04知識點(diǎn)

變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置。變壓器主要由鐵芯和線圈組成,線圈有兩個(gè)繞組,其中連接在電源的繞組叫一次繞組,另一個(gè)連接負(fù)載的繞組叫二次繞組。最簡單的變壓器由一個(gè)鐵心以及套在鐵心上的兩個(gè)匝數(shù)不相等的繞組構(gòu)成,如圖3-1-8所示。圖3-1-8變壓器結(jié)構(gòu)及電路符號變壓器原理05知識點(diǎn)

變壓器主要應(yīng)用了電磁感應(yīng)的原理,可以將交流電轉(zhuǎn)換成頻率相同但電壓幅度大小不同的交流電。其具體工作過程是:當(dāng)變壓器一次繞組施加交流電壓,電流流過一次繞組,則該電流在鐵芯中會產(chǎn)生不斷變化的磁場。根據(jù)電磁感應(yīng)原理,二次繞組會在此變化的磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,匝數(shù)多的一側(cè)繞組電壓高,匝數(shù)少的一側(cè)繞組電壓低,如圖3-1-9所示。圖3-1-9變壓器工作原理

簡而言之,如果一次繞組的匝數(shù)比二次繞組的匝數(shù)多,則為降壓作用的變壓器。反過來,如果二次繞組的匝數(shù)比一次繞組的匝數(shù)多,則為升壓作用的變壓器。變壓器發(fā)熱的主要原因06知識點(diǎn)

變壓器工作時(shí),鐵芯中存在時(shí)刻變化的磁場,由于鐵芯是鐵磁材料,會產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗(如圖3-1-10所示),也就是變壓器的空載損耗。同時(shí),線圈中流過電流,由于線圈是銅或鋁材料,存在電阻,也產(chǎn)生電阻損耗,這就是變壓器的負(fù)載損耗。空載損耗和負(fù)載損耗都以熱量的形式出現(xiàn),因此,變壓器的線圈和鐵芯都會發(fā)熱。圖3-1-10變壓器鐵芯的渦流損耗電動汽車無線充電的原理07知識點(diǎn)

目前電動汽車無線充電技術(shù)主要采用電磁感應(yīng)式,如圖3-1-11所示。新能源汽車的無線充電,相比于有線充電,主要是多了接收線圈,簡略了充電接口。電磁感應(yīng)式算是目前比較成熟的技術(shù),很多手機(jī)無線充電利用的也是這種原理。圖3-1-11新能源汽車無線充電原理

電磁感應(yīng)式充電的基本原理是,在發(fā)射線圈中存在一定頻率的交流電,通過電磁感應(yīng)在接收線圈中產(chǎn)生了電流,從而將能量由輸出端傳送至接收端,完成無線充電。但是使用時(shí)要求兩個(gè)設(shè)備的距離必須很近,供電距離控制在0~10cm左右,而且充電只能對準(zhǔn)線圈一對一進(jìn)行。

新能源汽車將一個(gè)接收線圈裝置安裝在汽車的底盤上,將另一個(gè)發(fā)射線圈裝置安裝在地面,當(dāng)電動汽車駛到發(fā)射線圈裝置上,接收線圈即可接收到發(fā)射線圈的電流,從而對電池進(jìn)行充電。目前,這套裝置的額定輸出功率為10kW,一般的電動汽車可在8小時(shí)內(nèi)完成充電。

雖然無線供電技術(shù)最具一定的可實(shí)現(xiàn)性,并且已開始在新能源電動汽車上應(yīng)用,但仍無法普及應(yīng)用。其主要存在以下幾個(gè)問題:1.電能的傳遞距離比較短,無法做到遠(yuǎn)距離輸電。因?yàn)槿绻€圈間隔大,傳輸效率就會明顯下降,導(dǎo)致無法有效充電。2.輻射問題,線圈會產(chǎn)生一定程度的電磁輻射,會危害人體健康。3.充電過程中,線圈發(fā)熱嚴(yán)重,容易造成設(shè)備老化,維護(hù)成本高。點(diǎn)火線圈三知識鏈接天才出于勤奮。——高爾基互感電路基本知識01知識點(diǎn)1.互感現(xiàn)象

在法拉第的實(shí)驗(yàn)中,如圖3-1-12所示,左側(cè)線圈BB’與右側(cè)線圈AA’之間并沒有導(dǎo)線相連,但當(dāng)右側(cè)線圈中AA’的電流由于開關(guān)K發(fā)生變化時(shí),它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個(gè)線圈BB’中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

因此,當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化,在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象,稱為互感?;ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,稱為互感電動勢。圖3-1-12互感電路2.互感現(xiàn)象的應(yīng)用

利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈,因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用,如變壓器、磁性天線等。這兩個(gè)元器件的外觀如圖3-1-13所示。

收音機(jī)的磁性天線就是互感現(xiàn)象的應(yīng)用。它是在一根磁棒上纏繞兩組彼此不連接的線圈,作用是接收空間的電磁波。磁性天線具有良好的方向性,使得收音機(jī)轉(zhuǎn)動至某一方向時(shí),聲音最響,又減小了噪聲。自感電路基本知識02知識點(diǎn)1.自感現(xiàn)象

自感現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,它是由于線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的。

流過線圈的電流發(fā)生變化,導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的自感電動勢,總是阻礙線圈中原來電流的變化,當(dāng)原來電流在增大時(shí),自感電動勢與原來電流方向相反;當(dāng)原來電流減小時(shí),自感電動勢與原來電流方向相同。因此,自感現(xiàn)象簡單來說就是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.自感系數(shù)自感系數(shù)表示線圈產(chǎn)生自感能力的物理量,常用L來表示。簡稱自感或電感。自感系數(shù)的單位是亨利,簡稱亨,符號是H。在單位電流變化率ΔI/Δt下,自感線圈產(chǎn)生的自感電動勢E=LΔI/Δt。線圈越大、匝數(shù)越多,給線圈中加入鐵心的自感系數(shù)比普通線圈的自感系數(shù)要大得多。自感單位是亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(μH),它們之間的換算為1H=103mH=106μH。由于亨利(H)這個(gè)單位比較大,例如電瓷爐線盤空載電感一般才為100-150μH左右,在實(shí)際生活中,自感單位用微亨、毫亨居多。點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)03知識點(diǎn)

點(diǎn)火線圈里面有兩組線圈,分別稱為初級線圈和次級線圈,如圖3-1-15所示。初級線圈用較粗的漆包線,通常用直徑0.5-1毫米的漆包線繞200-500匝;次級線圈用較細(xì)的漆包線,通常用直徑0.1毫米左右的漆包線繞15000-25000匝。圖3-1-15點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)點(diǎn)火線圈工作的原理04知識點(diǎn)

汽車點(diǎn)火線圈是利用互感原理制作的一種直流變壓器,可以將低壓直流電轉(zhuǎn)換成電壓幅度更高的直流電,其工作原理如圖3-1-16所示。

具體工作過程:當(dāng)控制單元ECU接地(2號線接地),點(diǎn)火線圈的初級線圈開始通電,電流流過初級線圈,則該電流在鐵心中會產(chǎn)生磁場。當(dāng)ECU因?yàn)楣ぷ餍枰鴶嚅_初級線圈的電流,根據(jù)電磁互感的原理,次級線圈會在急劇減小的初級線圈磁場中產(chǎn)生互感電動勢來抵消這樣的變化,由于次級線圈匝數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于初級線圈匝數(shù),因此可以在汽車點(diǎn)火線圈的次級線圈產(chǎn)生很高的電壓。圖3-1-16點(diǎn)火線圈工作的原理任務(wù)實(shí)施工作計(jì)劃業(yè)精于勤,行成于思?!n愈《進(jìn)學(xué)解》1.制訂工作計(jì)劃步驟工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人1填寫自評表全部人23452.列出需要的實(shí)訓(xùn)板、工具、耗材和器材清單序號名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量備注12345決

策運(yùn)籌帷幄之中,決策千里之外?!抉R遷《史記.留侯列傳》各組派代表闡述工作計(jì)劃01對其他組工作計(jì)劃提出自己不同看法02教師點(diǎn)評,提出指導(dǎo)性意見03決策選出較優(yōu)工作計(jì)劃04工作實(shí)施紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。

——陸游《冬夜讀書示子聿》1.按照本組制訂的計(jì)劃開展工作(1)領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)板及材料;(2)認(rèn)識與檢查實(shí)訓(xùn)板;(3)各組員分工合作完成工作任務(wù)。安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源2.實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成點(diǎn)火控制特性實(shí)訓(xùn)安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源(1)領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)板及材料完成點(diǎn)火控制特性實(shí)訓(xùn)可調(diào)電壓鋰電池模塊點(diǎn)火特性實(shí)訓(xùn)板三通道示波器及信號源

(2)連接線路點(diǎn)火控制特性線路連接完成點(diǎn)火控制特性實(shí)訓(xùn)完成點(diǎn)火控制特性實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄1實(shí)訓(xùn)板基本檢查檢查實(shí)訓(xùn)板外觀和電子元件□檢查實(shí)訓(xùn)板外觀無劃傷、損壞□檢查可調(diào)鋰電池模塊工作正常□檢查實(shí)訓(xùn)板工作正常□檢查示波器工作正常2模塊設(shè)備連接及調(diào)試根據(jù)電路圖連接各模塊(注意接線習(xí)慣,正極用紅色,負(fù)極用黑色)□用導(dǎo)線連接成完整電路,注意連接前先關(guān)閉電源開關(guān)□檢查無誤后接通電源,打開示波表電源開關(guān),進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置項(xiàng)設(shè)置合適參數(shù),旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火速度控制電位器,觀察跳火情況和示波器波形,做好相關(guān)記錄(3)具體實(shí)訓(xùn)流程點(diǎn)火特性電路序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄37S管理1.對使用的模塊和設(shè)備進(jìn)行7S管理2.對工位進(jìn)行7S管理□檢查使用的模塊外觀無損壞、刮花□清潔工位□工具、設(shè)備清點(diǎn)歸位自評組間互評教師評價(jià)紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。

——陸游《冬夜讀書示子聿》評價(jià)反饋一、判斷題1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指在不斷變化磁場中,線圈兩端會在兩端產(chǎn)生一個(gè)電動勢,稱為感應(yīng)電動勢。()2.變壓器利用電磁感應(yīng)的原理,可以將交流電轉(zhuǎn)換成頻率和電壓幅度均不同的交流電。()3.變壓器一般由鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)匝數(shù)不等的線圈構(gòu)成。()4.變壓器兩端,繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓低,繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓高。()5.在新能源汽車無線充電中,線圈間隔越大,充電的效率就會越高。()6.變壓器的原理就是利用自感現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)的。()7.由于互感現(xiàn)象,線圈可以使能量或信號由一個(gè)線圈很方便的傳遞到另外一個(gè)線圈。()8.流過線圈的電流發(fā)生變化,導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的自感電動勢,總是阻礙線圈中原來電流的變化。()9.點(diǎn)火線圈里面有兩組線圈:初級線圈和次級線圈。()10.車點(diǎn)火線圈的初級繞組能產(chǎn)生很高的電壓。()二、單選題1.兩個(gè)磁耦合線圈之間存在()。A.互感B.互繞

C.互通

D.互換2.一個(gè)線圈中電流發(fā)生變化會在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生()。A.感應(yīng)電壓B.感應(yīng)磁場C.感應(yīng)電流

D.a和b3.變壓器的供電是()。A.直流電壓B.交流電壓C.交直流電壓

D.都不正確4.在降壓變壓器中次級線圈比初級線圈的匝數(shù)()。A.少B.多

C.相等

D.不確定5.接電源的繞組和接負(fù)載的繞組依次被稱為()。A.二次繞組;一次繞組

B.一次繞組;二次繞組C.一次繞組;低壓繞組D.二次繞組;低壓繞組

6.點(diǎn)火線圈的作用是()。A.產(chǎn)生高壓電

B.產(chǎn)生磁場

C.產(chǎn)生低壓電

D.提供搭鐵7.當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化,在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象,稱為()。A.渦流效應(yīng)

B.互感

C.自感

D.電流效應(yīng)8.初級線圈的匝數(shù)與次級線圈相比()。A.次級匝數(shù)多

B.初級匝數(shù)多

C.兩者一樣多

D.無法判別9.當(dāng)原來電流在增大時(shí),自感電動勢與原來電流方向()。A.相反B.相同

C.不變D.不確定10.點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電是()。A.直流電B.交流電

C.單相電

D.三相電謝謝欣賞學(xué)習(xí)領(lǐng)域三電磁學(xué)的應(yīng)用

直流電機(jī)是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的設(shè)備。當(dāng)它作電動機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動機(jī),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。直流電機(jī)作為汽車上常見的設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能及要求。通過本次任務(wù)學(xué)習(xí)直流電機(jī)的工作原理,以及電動車窗的組成、控制及原理,完成電機(jī)的信號參數(shù)檢測,并進(jìn)行車窗電路搭建及排除車窗電路故障。目錄CONTENTS學(xué)習(xí)任務(wù)二

直流電機(jī)分析與電路檢測1.能講述直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。2.能講述電動車窗的工作原理及控制方式。知識目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)技能目標(biāo)1.能對直流電機(jī)各部分進(jìn)行檢測。2.能檢測電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)狀態(tài)下,電機(jī)兩端電壓及控制信號的特點(diǎn)。1.規(guī)范實(shí)訓(xùn)7S管理。2.培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作能力。3.獨(dú)立思考,形成敢創(chuàng)新,勤動手,愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神。

汽車電動車窗升降出現(xiàn)故障,經(jīng)檢查是車窗控制直流電動機(jī)出現(xiàn)故障。請按流程要求及標(biāo)準(zhǔn),完成直流電機(jī)各部件檢測、直流電機(jī)正轉(zhuǎn)控制信號、直流電機(jī)反轉(zhuǎn)控制信號的測試。直流電機(jī)一知識鏈接聰明在于學(xué)習(xí),天才在于積累——華羅庚直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)01知識點(diǎn)

電機(jī)主要作用是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機(jī)械的動力源。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成,如圖3-2-1所示。

直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動的部分稱為定子,主要作用是產(chǎn)生磁場,由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。

運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子,其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu),所以通常又稱為電樞,由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。圖3-2-1直流電機(jī)結(jié)構(gòu)

a)電樞

b)定子電機(jī)的分類02知識點(diǎn)1.按工作電源分類

根據(jù)電機(jī)工作電源的不同,可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。其中交流電機(jī)還分為單相電機(jī)和三相電機(jī)。2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類

電機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電機(jī),異步電機(jī)和同步電機(jī)。同步電機(jī)還可分為永磁同步電機(jī)、磁阻同步電機(jī)和磁滯同步電機(jī)。異步電機(jī)可分為感應(yīng)電機(jī)和交流換向器電機(jī)。安培力03知識點(diǎn)

通電導(dǎo)線在磁場中所受的作用力,稱之為安培力,而且可以根據(jù)左手定則來判斷安培力的方向:左手掌攤平,使拇指與其他四指垂直,磁感線從掌心流入,從手背流出,四指指向電流方向,大拇指指向的就是安培力方向。這個(gè)判斷安培力的方法,如圖3-2-2所示。圖3-2-2左手定則直流電機(jī)原理04知識點(diǎn)

直流電機(jī)工作原理的本質(zhì)是電流磁效應(yīng)的應(yīng)用,是以通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力作用這一原理為基礎(chǔ),如圖3-2-3所示。圖3-2-3直流電機(jī)的工作原理當(dāng)電路接通時(shí),如圖3-2-3a所示,線圈abcd的電流方向是:蓄電池正極→勵磁繞組→電刷→換向片A→線圈(a→d)→換向片B→電刷→搭鐵,此時(shí)勵磁繞組中產(chǎn)生電磁場,磁場磁極如圖3-2-3a所示,此時(shí)線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向?yàn)槟鏁r(shí)針;當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過半周后,如圖3-2-3b所示,線圈abcd中的電流方向發(fā)生改變,電流方向是:蓄電池正極→勵磁繞組→電刷→換向片B→線圈(d→a)→換向片A→電刷→搭鐵,此時(shí)線圈中的電流方向雖改變?yōu)閐→a,但線圈中的有效邊ab與cd所受的磁場力F的方向同時(shí)改變,故線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向不變,仍為逆時(shí)針方向。因此,直流電能就轉(zhuǎn)換成輸出軸的機(jī)械能,并且可以通過改變電流的方向來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向,通過改變電流的大小來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于一個(gè)線圈所產(chǎn)生的力矩太小,轉(zhuǎn)速又不穩(wěn)定,所以電機(jī)的電樞繞組是由很多線圈組成的,換向器的片數(shù)也隨線圈的增多而增加。直流電機(jī)控制原理圖05知識點(diǎn)

如圖3-2-4所示,當(dāng)PMW1端子為低電平,PWM2端子為高電平時(shí),電路分析如下:PMW1端子為低電平,即晶體管VT5處于截止?fàn)顟B(tài),從而使A點(diǎn)處于高電平,所以晶體管VT1處于導(dǎo)通狀態(tài),晶體管VT3處于截止?fàn)顟B(tài);PWM2端子為高電平,即晶體管VT6處于圖3-2-4直流電機(jī)控制原理圖導(dǎo)通狀態(tài),從而使B點(diǎn)處于低電平,所以晶體管VT2處于截止?fàn)顟B(tài),晶體管TV4處于導(dǎo)通狀態(tài)。電流的流動方向?yàn)椋弘娫凑龢O→晶體管VT1→電機(jī)的“+”端→電機(jī)的“—”端→晶體管TV4→電源負(fù)極。類比可以得知,當(dāng)PWM1端子為高電平,PWM2端子為低電平時(shí),電流的流動方向?yàn)椋弘娫凑龢O→晶體管VT2→電機(jī)的“—”端→電機(jī)的“+”端→晶體管VT3→電池負(fù)極。當(dāng)PWM1與PWM2同時(shí)為低電平,電機(jī)不工作。

綜上所述,直流電機(jī)控制狀態(tài)見表3-2-1PWM1PWM2電機(jī)狀態(tài)低電平高電平正轉(zhuǎn)高電平低電平反轉(zhuǎn)低電平低電平不轉(zhuǎn)表3-2-1直流電機(jī)控制狀態(tài)電動車窗二

為了減輕駕駛?cè)说膭趧訌?qiáng)度,汽車設(shè)計(jì)的舒適系統(tǒng)越來越多,汽車的舒適系統(tǒng)主要有電動車窗、電動刮水器、電動座椅等?,F(xiàn)在汽車上普遍裝有電動車窗,駕駛?cè)俗隈{駛座上即可利用控制開關(guān)使全部車窗玻璃自動升降,操作簡便,且有利于行車安全。

電動車窗的系統(tǒng)的組成及功能設(shè)計(jì)01知識點(diǎn)1.組成電動車窗系統(tǒng)主要由車窗玻璃、電動車窗升降器、電動機(jī)和控制開關(guān)等組成。如圖3-2-5所示。

3-2-5電動車窗組成2.功能設(shè)計(jì)

駕駛?cè)瞬僮骺刂崎_關(guān),可以使4個(gè)車窗中的任意一個(gè)車窗玻璃上升或下降,而乘客只能使所在某一個(gè)門上的車窗玻璃上升或下降。也就是說,電動車窗的控制開關(guān)有兩套:一套裝在駕駛?cè)藗?cè)車門扶手上,為總開關(guān),可控制每個(gè)車窗玻璃的升降;另一套分別裝在每個(gè)乘客的車門上,為分開關(guān),可單獨(dú)控制一個(gè)車窗玻璃升降。所有車窗電動機(jī)都要通過總開關(guān)搭鐵,如果總開關(guān)斷開,分開關(guān)就不能起作用了。另外,電動車窗通常使用雙向永磁或繞線(雙繞組串聯(lián))式電動機(jī)。各車窗都獨(dú)立安裝一臺電動機(jī),經(jīng)開關(guān)控制其電流方向,實(shí)現(xiàn)車窗玻璃的升降。當(dāng)電動車窗玻璃下降時(shí),連接在扇形齒輪上的螺旋彈簧卷起,儲存一定能量,當(dāng)車窗玻璃升高時(shí),彈簧將其儲存的能量釋放,協(xié)助電動機(jī)升高車窗玻璃。螺旋彈簧使車窗玻璃升降時(shí)驅(qū)動電動機(jī)承受相等的負(fù)荷。根據(jù)機(jī)械升降機(jī)構(gòu)的不同工作原理,玻璃升降器可分為繩輪式、叉臂式和軟軸式。電動車窗控制電路02知識點(diǎn)

車窗升降電動機(jī)采用可以雙向轉(zhuǎn)動的電動機(jī),其核心控制原理就是通過改變電流方向?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)從而控制門窗玻璃的升或降,即只需把供電的正負(fù)極對調(diào),通過相應(yīng)的開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)?,F(xiàn)在的問題是需要設(shè)計(jì)一套控制4個(gè)車窗玻璃升降的總系統(tǒng),且要求每個(gè)門上的車窗電動機(jī)都可以由2個(gè)開關(guān)(駕駛?cè)酥骺亻_關(guān)、對應(yīng)門上的分控開關(guān))分別控制,而且要控制電流的正、反向從而實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)正、反轉(zhuǎn)。我們可以先研究某一個(gè)車窗(非駕駛位)升降系統(tǒng)的電路,其核心也就是2個(gè)開關(guān)的雙控電路。

圖3-2-6為駕駛?cè)酥骺亻_關(guān)控制左后車窗玻璃上升時(shí)的電流方向(箭頭標(biāo)示),12V蓄電池電流→熔斷絲→駕駛?cè)藗?cè)車窗總開關(guān)→電動機(jī)M→返回總開關(guān)后搭鐵。圖3-2-6駕駛?cè)酥骺亻_關(guān)控制左后車窗玻璃上升時(shí)電流方向

圖3-2-7為左后乘客門使用獨(dú)立操作開關(guān)控制左后車窗玻璃下降時(shí)電流方向。圖3-2-7獨(dú)立操作開關(guān)控制左后車窗玻璃下降時(shí)電流方向任務(wù)實(shí)施工作計(jì)劃業(yè)精于勤,行成于思?!n愈《進(jìn)學(xué)解》1.制訂工作計(jì)劃步驟工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人1填寫自評表全部人23452.列出需要的實(shí)訓(xùn)板、工具、耗材和器材清單序號名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量備注12345決

策運(yùn)籌帷幄之中,決策千里之外?!抉R遷《史記.留侯列傳》各組派代表闡述工作計(jì)劃01對其他組工作計(jì)劃提出自己不同看法02教師點(diǎn)評,提出指導(dǎo)性意見03決策選出較優(yōu)工作計(jì)劃04工作實(shí)施紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。

——陸游《冬夜讀書示子聿》1.按照本組制訂的計(jì)劃開展工作(1)領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)板及材料。(2)認(rèn)識與檢查實(shí)訓(xùn)板。(3)各組員分工合作完成工作任務(wù)。安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源2.實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成直流電機(jī)控制原理檢測安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源(1)領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)板及材料可調(diào)電壓鋰電池模塊直流電動機(jī)控制實(shí)訓(xùn)板

完成直流電機(jī)控制原理檢測三通道示波器及信號源

(2)識圖直流電機(jī)控制原理檢測電路并連接線路直流電機(jī)控制原理檢測電路線路連接完成直流電機(jī)控制原理檢測完成直流電機(jī)控制原理檢測序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄1實(shí)訓(xùn)板基本檢查檢查實(shí)訓(xùn)板外觀和電子元器件□檢查實(shí)訓(xùn)板外觀無劃傷、損壞□檢查可調(diào)電壓鋰電池模塊工作正?!鯔z查實(shí)訓(xùn)板工作正常□檢查示波器工作正常2模塊設(shè)備連接根據(jù)線路連接圖連接各模塊(注意接線習(xí)慣,正極用紅色,負(fù)極用黑色)□根據(jù)線路連接圖連接可調(diào)電壓鋰電池模塊、直流壓表、三通道示波器及信號源、直流電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)板(3)具體實(shí)訓(xùn)流程直流電機(jī)控制原理檢測序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄3直流電機(jī)控制原理注意:電路連接前,確認(rèn)電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)。接線無誤后,檢查導(dǎo)線安裝牢靠□萬用

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