汽車電路檢修基礎劉美靈主編電子工業(yè)出版社全國高等職業(yè)教育汽車類規(guī)劃教材第3章電磁現(xiàn)象及電磁元件3.1變壓器和繼電器3.2直流電動機3.3技能訓練本章小結主要內(nèi)容了解磁路基本物理量、磁路基本定律及鐵磁材料的磁性能。正確描述變壓器的基本結構和工作原理，并能正確使用變壓器。會正確檢測汽車點火線圈。熟悉電磁鐵的工作特性和汽車繼電器電路。正確描述直流電動機的基本構造和工作原理。學習目標會正確分析和使用直流電動機，并能正確檢測直流電動機。3.1變壓器和繼電器3.1.1磁路和鐵磁性材料磁路：約束在鐵芯及其氣隙所限定的范圍內(nèi)的磁通路徑。圖3.1磁路示意圖3.1.1磁路和鐵磁性材料1．磁場的基本物理量（1）磁感應強度磁感應強度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。（1）磁感應強度磁感應強度B的大小:磁感應強度B的單位:特斯拉(T)。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=BS或B=/S磁通的單位:韋[伯](Wb)。（3）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。磁導率的單位：亨/米（H/m）非鐵磁物質(zhì)鐵磁物質(zhì)（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H的單位：安培/米（A/m)

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。2．磁路的基本定律（1）安培環(huán)路定律內(nèi)容：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。特殊形式：磁動勢：（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）電磁感應定律內(nèi)容：在汽車上的應用：3．鐵磁材料的磁性能（1）高導磁性鐵磁材料是制造電磁鐵、變壓器、電機等的主要材料。（2）磁飽和性內(nèi)容：磁感應強度B不會隨磁場強度H的增強而無限增強，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。（2）磁飽和性磁化曲線：（3）磁滯性磁滯回線：（3）磁滯性內(nèi)容：磁感應強度B滯后于磁場強度H的變化的性質(zhì)。磁滯損耗：磁性材料在反復磁化過程中產(chǎn)生的損耗。軟磁材料：常用來制造變壓器、電動機的鐵芯。硬磁材料：宜制作永久磁鐵。矩磁材料：常用來制造計算機記憶元件、開關元件及邏輯元件等。4．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。

（2）功率損耗銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。3.1.2變壓器變壓器是根據(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。

1．單相變壓器的工作原理變壓器的結構繞組一次繞組二次繞組由高導磁硅鋼片疊成厚0.35mm~0.55mm鐵芯1．單相變壓器的工作原理（1）單相變壓器的空載運行（2）單相變壓器的負載運行（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：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。損耗效率：（2）變壓器的額定值（2）變壓器的額定值3.1.3電磁鐵和繼電器1．電磁鐵（1）電磁鐵的結構與工作原理結構：由勵磁線圈、鐵芯和銜鐵等部分組成。（1）電磁鐵的結構與工作原理工作原理：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。（2）電磁鐵在汽車上的應用圖3.11汽車電喇叭的結構2．繼電器（1）電磁式繼電器結構：由鐵芯線圈（電磁鐵）和可與電磁鐵聯(lián)動的觸點組成。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）電磁式繼電器圖形符號：（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、喇叭繼電器、閃光（轉(zhuǎn)向）繼電器、刮水繼電器等。圖3.15電磁嚙合式起動機的控制電路3.2直流電動機3.2.1直流電動機的結構直流電動機是把直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的一種旋轉(zhuǎn)機械。定子：產(chǎn)生磁場和作為電動機機械的支撐。轉(zhuǎn)子：是電動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的樞紐，又稱電樞。1．定子（1）主磁極作用：產(chǎn)生主磁通。改變勵磁電流的方向，就可改變主磁極極性，也就改變了磁場方向。

（3）機座作用：構成主磁路的一部分；對電動機起到支撐作用。（2）換向磁極作用：產(chǎn)生附加磁場，消除或減小電機換向時電刷與換向器之間的火花，不致使換向器燒壞。（4）電刷裝置作用：使電樞繞組與外電路接通。（1）電樞鐵芯通過電刷和換向器的配合，可將外電路提供的直流電轉(zhuǎn)化成電樞繞組所需要的交流電。

（2）電樞繞組（3）換向器2．轉(zhuǎn)子3.2.2

直流電動機的工作原理1．轉(zhuǎn)動原理2．反電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩（1）反電動勢（2）電壓平衡方程式（3）電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩的方向由磁通與電樞電流的方向決定，只要改變其中一個量的方向，電磁轉(zhuǎn)矩的方向也隨之改變，從而電動機的轉(zhuǎn)向也就改變。

3．轉(zhuǎn)矩平衡直流電動機具有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩功能。

3.2.3直流電動機的額定值1．額定電壓是指直流電動機額定運行時，電樞繞組外接電源的電壓，是電動機安全工作的最高電壓。是指直流電動機額定運行時，電樞繞組流過的直流電流，是電動機按規(guī)定長期額定運行時電樞繞組可以通過的最大電流。2．額定電流3．額定功率4．額定轉(zhuǎn)速是指電動機額定運行時，軸上輸出的機械功率。

是指電動機額定運行時的轉(zhuǎn)速。3.2.4直流電動機的勵磁方式1．他勵電動機2．并勵電動機3．串勵電動機4．復勵電動機汽車用起動電動機要求起動轉(zhuǎn)矩大，因而采用串勵式直流電動機。

3.2.5串勵式直流電動機在汽車起動機上的應用1．電樞2．磁極圖3.30磁場繞組的聯(lián)接方式3．電刷組件4．機殼3.3技能訓練3.3.1汽車點火線圈的檢測3.3.2汽車起動繼電器的檢測3.3.3起動用直流電動機的拆解與測量本章小結31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。3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成磁路。磁路的歐姆定律是分析磁路的基礎。由于鐵磁材料的磁阻不是常數(shù)，故它常用于定性分析。23含有鐵芯線圈的交流電路的主磁通。這表明當線圈匝數(shù)及電源頻率為一定時，主磁通的幅值由勵磁線圈外的電壓有效值確定，與鐵芯的材料及尺寸無關。3變壓器是根據(jù)電磁感應原理制成的靜止電器。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：4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。35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，在電路中起著自動操作、自動調(diào)節(jié)、安全保護等作用。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。36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。一次繞組通過的電流較大，導線較粗，二次繞組的導線較