1、2022/7/28汽車電工電子基礎 2022/7/28直流電路常用電磁元件的認識二極管及其應用晶體管及其應用集成運算放大器及其應用模塊一模塊二模塊三模塊四模塊五模塊六模塊七模塊八數(shù)字電路汽車發(fā)電機與電動機安全用電 模塊二 常用電磁元件的認識一、磁路和鐵磁性材料二、變壓器和點火線圈三、電磁鐵和繼電器技能實訓模塊小結(jié) 主要內(nèi)容學習目標1了解磁路基本物理量、磁路基本定律及鐵磁材料的磁性能；2能正確描述變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并能正確使用變壓器；3會正確檢測汽車點火線圈；4熟悉電磁鐵、繼電器的工作原理和使用；5會正確檢測汽車繼電器。一、磁路和鐵磁性材料圖2-1 磁路示意圖磁路：約束在鐵芯及其氣隙所

2、限定的范圍內(nèi)的磁通路徑。1. 磁感應強度（一）磁場的基本物理量磁感應強度B : 表示磁場內(nèi)某點磁場強弱和方向的物理量。磁感應強度B 的方向: 與電流的方向之間符合右手螺旋定則。磁感應強度B 的大小:均勻磁場: 各點磁感應強度大小相等，方向相同的 磁場，也稱勻強磁場。2. 磁通磁通 ：穿過垂直于B 方向的面積S 中的磁力線總數(shù)。 說明: 如果不是均勻磁場，則取B 的平均值。在均勻磁場中 = B S 或 B= /S3. 磁導率真空的磁導率為常數(shù)，用 0表示，有：磁導率 ：表示磁場媒質(zhì)磁性的物理量，衡量物質(zhì) 的導磁能力。相對磁導率 r： 任一種物質(zhì)的磁導率 和真空的磁導率0的比值。非鐵磁物質(zhì)鐵磁物質(zhì)

3、4. 磁場強度磁場強度H ：介質(zhì)中某點的磁感應強度 B 與介質(zhì) 磁導率 之比。 磁場強度只與產(chǎn)生磁場的電流以及這些電流的分布有關，而與磁介質(zhì)的磁導率無關。（二）磁路的基本定律1. 安培環(huán)路定律內(nèi)容：特殊形式：磁動勢：磁場強度矢量在磁場中沿任何閉合回路的線積分，等于穿過該閉合回路所包圍面積內(nèi)電流的代數(shù)和。2. 磁路的歐姆定律內(nèi)容：應用磁路歐姆定律進行實際計算比較困難，一般只作定性分析。3. 電磁感應定律圖2-2 汽車點火電路原理圖內(nèi)容：在汽車上的應用：（三）鐵磁材料的磁性能1. 高導磁性內(nèi)容：鐵磁材料是制造電磁鐵、變壓器、電機等的主要材料。2. 磁飽和性磁感應強度B 不會隨磁場強度H的增強而無限

4、增強，當磁場強度H 增大到一定值時，磁感應強度B 不能繼續(xù)增強。圖2-3 磁化曲線磁化曲線：3. 磁滯性圖2-4 磁滯回線磁滯回線：內(nèi)容：磁滯損耗：軟磁材料：硬磁材料：矩磁材料：磁感應強度B 滯后于磁場強度H 的變化的性質(zhì)。磁性材料在反復磁化過程中產(chǎn)生的損耗。常用來制造變壓器、電動機的鐵芯。宜制作永久磁鐵。常用來制造計算機記憶元件、開關元件及邏輯元件等。（四）交流鐵芯線圈電路1. 電壓、電流和磁通的關系當N 和f 一定時，主磁通的幅值由加在勵磁線圈上的電壓有效值確定，與鐵心的材料和尺寸無關。圖2-5 交流鐵芯線圈電路2. 功率損耗圖2-5 交流鐵芯線圈電路銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗

5、。二、變壓器和點火線圈（一）變壓器1. 單相變壓器的工作原理變壓器是根據(jù)電磁感應原理制成的一種靜止的電氣設備，具有變換電壓、電流、阻抗的功能。圖2-7 單相變壓器結(jié)構(gòu)示意圖變壓器的結(jié)構(gòu)繞組原繞組副繞組由高導磁硅鋼片疊成厚0.35mm0.55mm鐵芯圖2-8 單相變壓器的空載運行示意圖1）單相變壓器的空載運行圖2-8 單相變壓器的負載運行示意圖2）單相變壓器的負載運行圖2-8 變壓器的阻抗變換作用3）阻抗變換2. 變壓器的損耗與額定值1）變壓器的損耗和效率銅損：鐵損：損 耗效 率：主要包括磁滯損耗和渦流損耗2）變壓器的額定值額定電壓U1N/U2N額定電流I1N/I2N額定容量SN額定頻率f對于單

6、相變壓器：對于三相變壓器：（二）點火線圈功用：將電源供給的12V或24V低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?520kV的高壓直流電。組成：初級繞組、次級繞組和鐵芯等。類型：開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈。1. 開磁路點火線圈圖2-11 點火線圈結(jié)構(gòu)示意圖圖2-12 傳統(tǒng)點火線圈的磁路磁路的上、下部分從空氣中通過，漏磁較多。2. 閉磁路點火線圈圖2-13 閉磁路點火線圈鐵芯形成閉合磁路，具有漏磁少、轉(zhuǎn)換效率高、體積小、質(zhì)量輕、易散熱等優(yōu)點。（一）電磁鐵1. 電磁鐵的結(jié)構(gòu)與工作原理圖2-14 電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖二、電磁鐵和繼電器結(jié)構(gòu)：由勵磁線圈、鐵芯和銜鐵等部分組成。圖2-14 電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖工作原理：利用通電的鐵

7、芯線圈產(chǎn)生的電磁力或力矩吸引銜鐵或保持某種工件于固定位置，通過將電磁能轉(zhuǎn)化為機械能來實現(xiàn)各種控制的一種電器。圖2-15 汽車電喇叭的結(jié)構(gòu)2. 電磁鐵在汽車上的應用（二）繼電器繼電器是自動控制電路中常用的一種元件，是用較小的電流來控制較大電流的一種自動開關。電磁式繼電器成本較低，便于控制執(zhí)行部件，因此在汽車電路中被廣泛采用。1. 電磁式繼電器結(jié)構(gòu)：由鐵芯線圈（電磁鐵）和可與電磁鐵聯(lián)動的觸點組成。圖2-16 常用電磁式繼電器的圖形符號圖形符號圖2-17 幾種常見插接式繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安裝示意圖圖2-18 電磁嚙合式起動機的控制電路2. 繼電器在汽車上的應用汽車上常用的繼電器很多，如起動繼電器、喇

8、叭繼電器、閃光（轉(zhuǎn)向）繼電器、刮水繼電器等。（一）汽車點火線圈的檢測1. 檢測步驟2. 分析討論技能實訓（二）汽車繼電器的檢測1. 測量步驟圖2-19 繼電器觸點電阻的測量（1）測量繼電器觸點電阻圖2-20 繼電器線圈電阻的測量（2）測量繼電器線圈電阻圖2-21 繼電器通電檢驗電路（3）通電檢驗2. 分析討論模塊小結(jié)2磁場有4個常用的基本物理量，即磁感應強度、磁通、磁導率 和磁場強度H。31工程上把約束在鐵芯及其氣隙所限定的范圍內(nèi)的磁通路徑稱為磁路。由于鐵磁材料具有高磁導率，所以很多電器設備如變壓器、電磁鐵、繼電器、電動機等均用鐵磁材料來構(gòu)成磁路。磁路的歐姆定律 是分析磁路的基礎。由于鐵磁材料

9、的磁阻不是常數(shù)，故它常用于定性分析。含有鐵芯線圈的交流電路的主磁通 。這表明當線圈匝數(shù)N 及電源頻率f 為一定時，主磁通的幅值 由勵磁線圈外的電壓有效值U 確定，與鐵芯的材料及尺寸無關。334變壓器是根據(jù)電磁感應原理制成的靜止電器。變壓器主要由用硅鋼片疊成的鐵芯和繞在鐵芯柱上的繞組構(gòu)成。變壓器具有變換電壓、電流和阻抗的功能，變換關系式分別為：6汽車點火系統(tǒng)中的點火線圈主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組、殼體及附加電阻等組成。點火線圈與點火系統(tǒng)中其他部件配合，將電源供給的12V或24V低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?520kV的高壓直流電。35電磁鐵是利用通電的鐵芯線圈產(chǎn)生的電磁力或力矩吸引銜鐵或保持某種工件于固定位置，通過將電磁能轉(zhuǎn)化為機械能來實現(xiàn)各種控制的一種電器。電磁鐵在汽車上應用廣泛，