汽車電工電子技術(shù)（第2版）教學(xué)課件作者張華單元四.ppt

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1、單元四電動(dòng)機(jī)在汽車中的應(yīng)用任務(wù)4.1直流電動(dòng)機(jī)任務(wù)4.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)任務(wù)4.3三相異步電動(dòng)機(jī)任務(wù)4.4技能訓(xùn)練返回4.1直流電動(dòng)機(jī)4.1.1直流電動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)直流電動(dòng)機(jī)在人們?nèi)粘Ｉ钪惺潜容^常用的，如男士們使用的電動(dòng)剃刀、孩子們的電動(dòng)玩具，在現(xiàn)代汽車中，普遍采用電力起動(dòng)，它以蓄電池為電源，以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過(guò)傳動(dòng)裝置和控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。它在工作時(shí)有兩個(gè)顯著特點(diǎn):一是扭矩大;二是工作時(shí)間短。直流電動(dòng)機(jī)與交流電動(dòng)機(jī)相比，它具有寬廣的調(diào)速范圍，平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速特性，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn);過(guò)載能力大，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，滿足自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中各種特殊運(yùn)行的要求。直流電動(dòng)機(jī)也有它明顯

2、的缺點(diǎn):一是制造工藝復(fù)雜，消耗有色金屬較多，生產(chǎn)成本高;二是運(yùn)行時(shí)由于電刷與換向器之間容易產(chǎn)生火花，可靠性較差，且維護(hù)比較困難。下一頁(yè)返回4.1直流電動(dòng)機(jī)但是在某些要求調(diào)速范圍大、快速性高、精密度好、控制性能優(yōu)異的場(chǎng)合，直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用日前仍占有較大的比重，就因?yàn)樗哂袃?yōu)良的調(diào)速性能和起動(dòng)性能。以汽車為例，就有許多直流電動(dòng)機(jī)在工作:如風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)機(jī)、風(fēng)窗玻璃刮水器電動(dòng)機(jī)、風(fēng)窗玻璃沖洗器電動(dòng)機(jī)、新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、用于車窗、滑動(dòng)天窗、座椅等伺服電動(dòng)機(jī)等等。4.1.2直流電動(dòng)機(jī)的組成[組成]直流電動(dòng)機(jī)由固定不動(dòng)的定子(主磁極)和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(電樞)兩部分組成，在這兩部分之間有一個(gè)極小的空

3、隙。如圖4-1(a)和(b)所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1直流電動(dòng)機(jī)【定義】將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。電動(dòng)機(jī)定子提供磁場(chǎng)，直流電源向轉(zhuǎn)子的繞組提供電流，換向器使轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩保持方向不變。4.1.2.1定子定子包括主磁極、換向磁極、機(jī)座、端蓋和電刷裝置等組成，如圖4-1(b)所示。主磁極由鐵芯和勵(lì)磁繞組組成，勵(lì)磁繞組通以勵(lì)磁電流產(chǎn)生主磁場(chǎng)，它可以是一對(duì)、兩對(duì)或多對(duì)磁極。換向磁極由換向磁極鐵芯和繞組組成，位于兩主磁極之間，并與電樞串聯(lián)，通以電樞電流，產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，以改善電動(dòng)機(jī)的換向條件，減小換向器上的火花。在小功率直流電動(dòng)機(jī)中不裝換向磁極。機(jī)座由鑄鋼或原鋼板制成，用以安裝主

4、磁極和換向器等部件，并保護(hù)電動(dòng)機(jī)，它既是電動(dòng)機(jī)的外殼又是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1直流電動(dòng)機(jī)4.1.2.2轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與其連接部件統(tǒng)稱電樞，如圖4-2所示。它主要由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等部件組成。電樞鐵芯由硅鋼片疊壓而成，如圖4-3所示，其表面有許多均勻分布的槽，用來(lái)嵌入電樞繞組，電樞繞組由許多相同的線圈組成，按一定規(guī)律嵌入電樞鐵芯的槽內(nèi)并與換向器的兩片相連。通以電流時(shí)在主磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。4.1.2.3換向器又稱整流子換向器是直流電動(dòng)機(jī)的特有裝置。它由許多楔形鋼片組成，各片間用云母或其他墊片絕緣，外表呈圓柱形，裝在轉(zhuǎn)軸上，在換向器表面壓著

5、電刷。上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1直流電動(dòng)機(jī)換向器通過(guò)與電刷的摩擦接觸，將兩個(gè)電刷之間固定極性的直流電流變換成為繞組內(nèi)部的交流電流，以便形成固定方向的電磁轉(zhuǎn)矩?；蛘哒f(shuō)旋轉(zhuǎn)的電樞繞組與靜止的外電路一直相通，以引入直流電。4.1.3直流電動(dòng)機(jī)的分類直流電動(dòng)機(jī)的定子分永磁式和勵(lì)磁式兩種。其中，永磁式是由永久磁鐵做成;而勵(lì)磁式是指磁極上繞線圈，然后在線圈中通過(guò)直流電，形成電磁鐵。直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式是指電機(jī)勵(lì)磁電流的供給方式，根據(jù)勵(lì)磁線圈(電樞)和轉(zhuǎn)子繞組的連接關(guān)系分為不同直流電動(dòng)機(jī)，即串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)、復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī)和他勵(lì)式電動(dòng)機(jī)四種類型，如表4-1所示這四種勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)比較。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

6、4.1直流電動(dòng)機(jī)4.1.4直流電機(jī)的銘牌4.1.4.1直流電機(jī)銘牌為了使電機(jī)安全可靠地工作，且保持優(yōu)良的運(yùn)行性能，電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及電機(jī)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)每臺(tái)電機(jī)在運(yùn)行中的電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速等規(guī)定了額定值。凡表征電機(jī)額定運(yùn)行情況的各種數(shù)據(jù)，稱為額定值。額定值一般都標(biāo)注在電機(jī)的銘牌上，所以一也稱為銘牌數(shù)據(jù)，它是正確合理使用電機(jī)的依據(jù)。如表4-2所示。4.1.4.2我國(guó)目前生產(chǎn)的直流電機(jī)主要有以下系列:Z2系列:該系列為一般用途的小型直流電機(jī)系列。"Z”表示直流，"2”表示第二次改進(jìn)設(shè)計(jì)。系列容量為0.4-200kW,電動(dòng)機(jī)電壓有110V,220V兩種，發(fā)電機(jī)電壓115V,230V兩

7、種，屬防護(hù)式。上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1直流電動(dòng)機(jī)ZF和ZD系列:這兩個(gè)系列為一般用途的中型直流電機(jī)系列。"F”表示發(fā)電機(jī)，"D”表示電動(dòng)機(jī)。系列容量為55-145kW。zzJ系列:該系列為起重、冶金用直流電機(jī)系列。電壓有220V,440V兩種。工作方式有連續(xù)、短時(shí)和斷續(xù)三種。該系列電機(jī)起動(dòng)快速，過(guò)載能力大4.1.4.3直流電機(jī)接線端直流電機(jī)有四個(gè)出線端子，電樞繞組及勵(lì)磁繞組各兩個(gè)，可通過(guò)標(biāo)出的字符和繞組電阻的大小區(qū)別，如表4-3所示。