汽车电工电子技术单元四电动机.ppt

《汽车电工电子技术单元四电动机.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单元四电动机课题一直流电动机的结构、原理、特性课题二直流电动机的起动、制动、反转和调速课题三步进电动机1．直流电动机的结构课题一直流电动机的结构、原理、特性一、直流电动机的结构图4-1直流电动机的结构示意图图4-2直流电动机的定子（1）定子定子由机座、主磁极、换向磁极、端盖和电刷装置等部分构成（2）转子直流电动机的转子习惯上称为电枢，如图4-3所示，由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。图4-3直流电动机的转子二、直流电动机的工作原理1．转动原理图4－4最简单直流电动机的转动原理图（a）初始位置（b）转过180°后的位置2．电磁转矩直流

2、电动机的电磁转矩M可以用下式来表示M=KTΦIa式中，KT为电磁转矩系数，与电机的结构有关，它是个常数；Φ为每极磁通，单位是Wb；Ia为电枢电流，单位为A；M的单位为N·m。3．电枢电动势和电枢电流Ef=KeΦn式中，Ke为电枢电动势系数，与电动机的结构有关，是个常数；n为电动机的转速。直流电机的电压平衡关系式：U=Ef+IaRa三、直流电动机的分类励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。按照不同的励磁方式，直流电动机可以分为：他励式、并励式、串励式和复励式四种。如图4-6所示图4-6直流电动机的励磁方式四、串励式直流电动机的工作特性（1）说明主

3、磁通若不考虑饱和时，M与电枢电流的平方成正比。M=KTΦIa=KKTIa2=K′Ia2上式中K为比例系数，K′=KKT由电压平衡方程可得：将代入上式得:图4-7直流电动机的机械特性（2）该曲线表明:当电机处于轻载或空载（Ia=0）时，转速很高，容易发生飞车事故；当负载增加时，转速下降很快，说明特性很软，因此串励式直流电动机不允许在轻载或空载状态下运行。汽车上使用的起动机是串励式.课题二直流电动机的起动、制动、反转和调速一、起动直流电动机的起动方法有：直接起动、降压起动。1．直接起动直流电动机直接起动时，刚开始转速为零，电枢反电势Ef=0，起动电流

4、为一般直流电动机不允许直接起动。直接起动的起动转矩为Mst=KTΦIst2．降压起动（1）降低电枢电压起动（2）电枢回路串电阻起动二、制动图4-8能耗制动方法接线图制动方式有：机械制动、电气制动。电气制动是指通过某种方法，让电动机的电磁转矩与电机的转动方向相反，从而形成制动转矩的一种方法，它又分为能耗制动、反接制动和回馈制动三种方法。三、反转改变电磁转矩方向的方法有两种：①保持电枢电流方向不变，改变励磁电流的方向（换接电源线）。并励式直流电机用这种方法励磁换向时，因为励磁电路的电感很大，时间较长，一般很少采用。②保持励磁电流的方向不变，改变电枢

5、电流的方向。汽车上电动门窗、电动后视镜、电动座椅中使用的电动机是如何实现反转的呢？问题与讨论四、直流电动机的调速根据直流电机的机械特性表达式：从上式可知，直流电动机的调速方法有三种：（以并励式电机为例说明）第一种：当负载不变时，通过改变电源电压U进行调速；第二种：通过改变电枢电路中的电阻Ra来调速；第三种：通过改变励磁磁通Φ进行调速。举例:汽车空调鼓风电机调速--在电枢电路中串联电阻调速图空调鼓风电机调速电路1—鼓风机开关；2—调速电阻；3—限温开关；4—鼓风机鼓风机开关1处于Ⅰ位时，鼓风机电路中串入三个电阻，风机低速运转；鼓风机开关处于Ⅱ位时，

6、鼓风机电路中串入两只电阻，风机中低速运转；鼓风机开关处于Ⅲ位时，鼓风机电路中串入一个电阻，风机中高速运转；鼓风机开关处于Ⅳ位时，鼓风机电路中不串入电阻，鼓风机以最高速运转。课题三步进电动机一、简单的反应式步进电机的结构和原理图4-14反应式步进电动机工作示意图1．单三拍通电方式的步进电机①如果改变通入的电脉冲顺序（不再按A—B—C—A……顺序）通电，转子就会反方向（逆时针）一步步地转动。②改变通入的电脉冲频率，就会改变电动机的转速。频率越高，步进电机的转速就越快。步进角θ：我们把转子在空间每旋转一个角度，称为前进了一步，这个角度称为步进角θ。单三

7、拍：把从一相绕组A通入脉冲信号转换到另一相绕组B通电称为一拍，象这种反应式步进电动机每经过一拍，转子就前进一步的通电方式就称为“单三拍”（转子回到A—A′轴线的位置通电需要转换三次）。所谓“单”是指每次只有一个绕组单独通电。2．六拍如果在A相不断电的情况下又接通B相（不是单独通电），此时，定子A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场共同作用，使转子不能顺时针旋转60°，只能转30°，这时步进角将会减小一半。此时如果按A—AB—B—BC—C—CA方式顺序通电、断电，则转子将按θ/2步进角以顺时针旋转。这种通电方式称为“六拍”。二、实际反应式步进电机的

8、结构示意图图4-15三相反应式步进电动机工作示意图上式中，Z为转子齿数；N为转子转过一个齿距的运行节拍数。因此，步进电机通电N拍，转子则