新能源汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 課件 項目六新能源汽車常用電磁器件原理分析與檢測

新能源汽車常用電磁器件原理分析與檢測CATALOGUE學習目標情境描述知識解析任務(wù)實施課程思政目錄學習目標01學生應(yīng)能夠通過互聯(lián)網(wǎng)、書籍等渠道快速獲取所需信息，并能夠準確判斷信息的真實性。培養(yǎng)信息獲取能力學生應(yīng)具備獨立思考和解決問題的能力，并能與他人合作討論，共同完成任務(wù)。培養(yǎng)獨立自學或討論合作能力學生應(yīng)能夠清晰、準確地表達自己的觀點，并傾聽他人意見，能以友好態(tài)度進行交流。培養(yǎng)口頭表達能力學生應(yīng)學習科學家對科學研究堅忍不拔的精神，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓そ尘?。培養(yǎng)科學家精神素質(zhì)目標電磁學基本理論掌握電磁學基本理論、磁場的基本物理量，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象和渦流效應(yīng)。變壓器原理理解自感和互感原理，掌握變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)計簡單的變壓器。繼電器工作原理掌握繼電器的作用和主要組成部分，能夠正確描述繼電器的工作原理。汽車繼電器應(yīng)用了解繼電器在汽車上的典型應(yīng)用，如點火系統(tǒng)、燃油回收系統(tǒng)等。點火線圈結(jié)構(gòu)與原理了解點火線圈的種類，描述點火線圈的結(jié)構(gòu)和工作原理。噴油器結(jié)構(gòu)與原理知道噴油器的類型，了解噴油器的結(jié)構(gòu)和工作原理，會安裝噴油器。知識目標

技能目標會搭建帶繼電器的燈光電路會檢測汽車用的四線繼電器會用萬用表檢測閉磁路點火線圈情境描述020102情境描述經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，充電槍連接后聽不到繼電器閉合的聲音，作為新能源汽車專業(yè)的學生，幫忙分析故障原因并進行檢測維修。新能源汽車維修店接待一客戶，反饋他的新能源汽車無法上電，更換能正常充電的充電槍依然無法充電。繼電器在新能源汽車中的應(yīng)用01繼電器在新能源汽車主控制電路上作為安全保護裝置，設(shè)置正、負兩個繼電器，以防一個出現(xiàn)故障無法正常切斷電路時另一個也可以切斷電路。磁性材料在新能源汽車中的應(yīng)用02磁性材料在新能源汽車中廣泛應(yīng)用，如永磁體、DC/DC轉(zhuǎn)換器和車載充電機等，起升降壓及電流變換的作用，是充電模塊的核心部件。新能源汽車的增長趨勢03隨著新能源汽車的高速增長，作為電動汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件，電感及變壓器等磁性材料也呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。任務(wù)分析電磁閥與繼電器異同電磁閥包括噴油器、碳罐電磁閥等，它們的工作原理與繼電器相同，都基于電磁感應(yīng)。點火線圈工作原理點火線圈的工作原理是電磁感應(yīng)，即通過電磁場的變化產(chǎn)生高壓電。區(qū)分繼電器類型了解常開型與常閉型繼電器的區(qū)別對于理解電路工作原理至關(guān)重要。新能源汽車電路為了安全性和穩(wěn)定性，通常使用繼電器來控制用電器，而不是普通開關(guān)。繼電器工作原理繼電器依靠電磁力來控制觸點開關(guān)的吸合與斷開，從而實現(xiàn)對用電器的控制。思考與討論知識解析060102磁性材料磁鐵具有吸引鐵磁性物質(zhì)如鐵、鎳等的性質(zhì)，具有這種性質(zhì)的材料被稱為磁性材料。通常所說的磁鐵就是一種具有磁性的材料。磁場方向磁場方向規(guī)定為小磁針的N極在磁場中任一點所指的方向即為該點的磁場方向。小磁針的N極在磁場中任一點所指的方向為該點的磁場方向。電磁感應(yīng)電和磁究竟有怎樣的聯(lián)系？在18世紀和19世紀之交，丹麥物理學家奧斯特相信，電和磁之間應(yīng)該存在著某種聯(lián)系。奧斯特實驗奧斯特實驗揭示了電流的磁效應(yīng)，電流周圍存在著磁場。自奧斯特實驗之后，安培等人又做了很多實驗研究，發(fā)現(xiàn)磁體對通電導線也有作用力。相互作用力磁體和磁體之間，磁體和通電導線之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，都是通過磁場發(fā)生的。030405磁場磁感應(yīng)強度B磁感應(yīng)強度是表征磁場強弱與方向的物理量，其方向為小磁針靜止時N極所指的方向，大小等于單位長度的直導線在該點受到的電磁力。磁通量Φ磁感線的疏密程度表示了磁場的強弱，設(shè)在磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，則B與S的乘積為穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。磁導率μ磁導率是用來表示物質(zhì)導磁性能的物理量，在國際單位中，磁導率的單位是亨/米，符號是H/m。均勻磁場磁場中各點的磁感應(yīng)強度的大小相等，方向相同，則該磁場為均勻磁場。均勻磁場的磁感應(yīng)強度單位是特斯拉，簡稱特，符號是T。磁場基本物理量0102磁路導體有良好導電能力，鐵磁性物質(zhì)對磁場有良好傳導性，磁場遇到較少阻礙。利用特性實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，線圈通以電流來產(chǎn)生磁場。磁阻磁通通過磁路時受到阻礙作用，叫磁阻，用Rm表示。磁阻大小與磁路長度成正比，橫截面積成反比，并和組成磁路的材料性質(zhì)有關(guān)。磁動勢電流在電路中流動是由于電動勢的存在，同樣磁路中的磁通量也需要磁動勢來驅(qū)動。磁動勢用F來表示，它的值與線圈匝數(shù)N和線圈中所通過的電流I的乘積成正比。鐵芯線圈鐵芯線圈分為直流和交流兩種。直流鐵芯線圈通直流電來勵磁，交流鐵芯線圈通交流電來勵磁。直流鐵芯線圈簡單，因為勵磁電流是直流，產(chǎn)生的磁通是恒定的。磁滯損耗在線圈和鐵芯中會產(chǎn)生電動勢，導致功率損耗。為減小磁滯損耗，應(yīng)選用磁滯損耗較小的磁質(zhì)材料制造鐵芯。030405磁路閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。法拉第電磁感應(yīng)定律線圈中的磁通量發(fā)生變化時，線圈就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的方向由楞次定律和右手螺旋定則來判定，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量總是企圖阻礙原磁通量的變化。楞次定律電磁感應(yīng)右手定則平伸右手，拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過手心，拇指指向運動方向，四指所指方向就是感應(yīng)電動勢的方向（或感應(yīng)電流方向）感應(yīng)電動勢的大小e=Blvsina互感法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，兩個線圈間無導線相連，但電流變化時會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象稱為互感。變壓器的結(jié)構(gòu)由鐵芯和繞組組成，鐵芯由高導磁硅鋼片組成，是變壓器的磁路通道，繞組是變壓器的電路通道。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當一個導電的物體處于變化的磁場中，在導電體中就能夠感應(yīng)出電流來，變壓器就是利用電磁感應(yīng)制成的。變壓器一次繞組與二次繞組的電壓比和一次繞組與二次繞組的匝數(shù)比值有關(guān)。次級線圈比初級線圈少，則是降壓變壓器，反之則為升壓變壓器。變壓器變壓器電壓比升、降壓變壓器電磁感應(yīng)互感和自感繼電器的檢測方法檢測繼電器需要使用萬用表等工具，通過測量其線圈的阻值、觸點的電阻值以及線圈的工作電壓等參數(shù)，來檢查其性能是否正常。繼電器的工作原理故障排除方法如果發(fā)現(xiàn)繼電器存在故障，需要根據(jù)其故障表現(xiàn)來排除，例如線圈燒毀、觸點接觸不良等，需要進行維修或更換。繼電器工作原理與檢測繼電器利用電磁鐵產(chǎn)生的吸引力控制開關(guān)的閉合和斷開。通電時，電磁鐵產(chǎn)生吸引力使開關(guān)閉合；斷電時，開關(guān)斷開。要點三燃油蒸汽回收系統(tǒng)燃油蒸汽回收系統(tǒng)具有收集油箱內(nèi)蒸發(fā)燃油蒸汽的功能，確保燃油蒸汽得到有效利用，防止直接排入大氣造成污染。01碳罐電磁閥結(jié)構(gòu)及原理要點三02碳罐電磁閥的結(jié)構(gòu)和原理碳罐電磁閥是燃油蒸汽回收系統(tǒng)的重要組成部分，由線圈、接線盒、鐵芯、彈簧、密封塞等組成，原理是發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等信號，控制碳罐電磁閥的開閉。碳罐電磁閥結(jié)構(gòu)及原理要點三判斷碳罐電磁閥的好壞通過萬用表電阻檔檢測碳罐電磁閥線圈的導通性，是判斷碳罐電磁閥好壞的一種方法，不同車型的炭罐電磁閥的阻值不同，大概在十幾歐姆到幾十歐姆。03碳罐電磁閥結(jié)構(gòu)及原理噴油器是執(zhí)行噴油任務(wù)的最終元件，向發(fā)動機提供一定量的經(jīng)過霧化的燃油。噴油器安裝位置噴口形狀噴油器一般安裝在進氣歧管上，上方連接燃油管路，下方連接進氣歧管。按照噴口形狀，可以分為單噴口式和多噴口式。030201噴油器結(jié)構(gòu)及原理噴油器的發(fā)展經(jīng)歷了化油器的虹吸供油，到機械噴射，直至現(xiàn)在的電噴供油。電磁噴油器電磁噴油器就是一個電磁閥，通電打開噴油，斷電封閉，停止噴油。工作過程和原理噴油器結(jié)構(gòu)及原理噴油器與碳罐電磁閥的相同點噴油器和碳罐電磁閥都屬于電磁閥，它們都是由電磁鐵和閥門組成，通過電磁鐵的吸引力來控制閥門的開關(guān)，從而實現(xiàn)液體的噴射或控制氣體的排放。噴油器和碳罐電磁閥在新能源汽車中都有廣泛的應(yīng)用，它們都可以用于控制汽車中的氣體或液體的流動，從而實現(xiàn)汽車的各種功能。噴油器和碳罐電磁閥的工作原理都是基于電磁學的基本原理，通過電流產(chǎn)生磁場，然后利用磁場的吸引力來控制閥門的開關(guān)。噴油器與碳罐電磁閥的不同點噴油器主要用于將燃油噴入氣缸中，而碳罐電磁閥則主要用于控制碳罐中的氣體排放。噴油器一般是由燃油泵提供壓力，將燃油噴入氣缸中，而碳罐電磁閥則是由大氣壓力將氣體排出。噴油器和碳罐電磁閥的響應(yīng)時間不同，噴油器的響應(yīng)時間較短，而碳罐電磁閥的響應(yīng)時間較長。點火線圈結(jié)構(gòu)及工作原理點火線圈的結(jié)構(gòu)由初級繞組、次級繞組、鐵芯、外殼等組成。點火線圈的工作原理點火線圈能將車上低壓電變成高電壓，是由于有與普通變壓器相同的形式，次級線圈比初級線圈的匝數(shù)多。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成和工作原理傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由電源、點火線圈、配電器、斷電器、電容器、離心提前裝置、火花塞等組成。電子點火系統(tǒng)的組成和工作原理電子點火系統(tǒng)由電源、點火線圈、帶有信號發(fā)生器的配電器、火花塞、點火開關(guān)和點火控制器等部件組成。0102外觀檢測外觀檢查是確保閉磁路點火線圈正常工作的第一步，需要仔細查看外表、殼體和接線柱，確保沒有松動或破裂等問題。電氣檢測閉磁路點火線圈的電氣檢測包括測量初級繞組阻值、次級繞組阻值和絕緣性檢測。初級繞組阻值將萬用表調(diào)至電阻測量檔，兩表筆分別接到初級繞組正、負級接線柱上，測量初級繞組阻值應(yīng)為0.4～2.0Ω。次級繞組阻值將萬用表調(diào)至電阻測量檔，兩表筆分別接到次級繞組兩接線柱上（負極接線柱與高壓端接線柱），測量次級繞組阻值應(yīng)為6.0kΩ～9.0kΩ。絕緣性檢測將萬用表調(diào)至電阻測量檔200KΩ，測量點火線圈任一端與外殼的電阻，電阻應(yīng)為無窮大，否則存在搭鐵故障。030405閉磁路點火線圈檢測任務(wù)實施07任務(wù)實施任務(wù)準備教具學具準備實踐操作一汽車用四線繼電器的檢測包括帶繼電器的燈光電路的搭建，點火線圈的檢測，均需使用萬用表。準備點火開關(guān)、汽車用四線繼電器、點火開關(guān)、萬用表、蓄電池、導線、開關(guān)等設(shè)備/工具/耗材。搭建帶繼電器的燈光電路并檢測汽車用四線繼電器實踐操作二閉磁路點火線圈檢測搭建帶繼電器的燈光電路按照右圖搭建電路。確保將所有元件正確連接，并確保電路的完整性。檢驗不通電時和通電時燈光的狀態(tài)，通過觀察和記錄燈光的狀態(tài)，來確保電路的正確性和穩(wěn)定性。123通過萬用表測量繼電器的觸點接線端之間的阻值，找出常閉觸點和常開觸點，以及線圈的接線端。檢測觸點類型并找出線圈使用萬用表歐姆擋測量繼電器線圈的阻值，判斷線圈是否存在開路現(xiàn)象，并確定電磁式繼電器的電阻值范圍。測線圈電阻當線圈電阻正常時，進行開關(guān)觸點的檢測，測量85和86兩個插腳之間的電阻，以及85和86通電時的觸點電阻。測觸點電阻檢測汽車用四線繼電器01外觀檢測外觀檢查是確保閉磁路點火線圈正常工作的第一步，需要仔細查看外表、殼體和接線柱，確保沒有松動或破裂等問題。閉磁路點火線圈檢測02電氣檢測閉磁路點火線圈檢測閉磁路點火線圈的電氣檢測包括測量初級繞組阻值、次級繞組阻值和絕緣性檢測。初級繞組阻值檢測測量初級繞組阻值將萬用表調(diào)至電阻測量檔，兩表筆分別接到初級繞組正、負級接線柱上02電氣檢測閉磁路點火線圈檢測閉磁路點火線圈的電氣檢測包括測量初級繞組阻值、次級繞組阻值和絕緣性檢測。次級繞組阻值檢測次級繞組阻值檢查將萬用表調(diào)至電阻測量檔，兩表筆分別接到次級繞組兩接線柱上（負極接線柱與高壓端接線柱）02電氣檢測閉磁路點火線圈檢測閉磁路點火線圈的電氣檢測包括測量初級繞組阻值、次級繞組阻值和絕緣性檢測。絕緣性檢測將萬用表調(diào)至電阻測量檔200KΩ，測量