《汽车检修技术》电子教案：变压器及其在汽车上的应用

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1、变压器及其在汽车上的应用（14）引入新课：变压器是利用电磁感应原理工作的电气设备，具冇传递能虽、变换电压、变换电流和变换阻抗的功能，因此在各个领域中有着广泛的应用。变压器的种类繁多，如在电了线路中用到的整流变压器、振荡变压器、脉冲变压器等;另外，还有互感器、白耦变压器及各种专用变圧器。不同的变压器其外形、体积及工作性能各有特点，但它们的基本结构和工作原理是相同的。目前已有节能型变压器替代高能耗的老旧变压器。一、变压器的基本结构和工作原理1.变压器的结构变压器主要由铁芯和绕组两大部分构成。变压器的绕组有原边绕组（初级或一次绕组）和副边绕组

2、（次级或二次绕组），原边绕组与电源相连，副边绕组与负载相连。1.变压器的原理图3・17变压器的负载运行当匝数为M的原边绕组接上交流电压⑷时，原绕组中将产牛交流电流n，磁通势八“产牛的交变磁通人部分通过铁芯而闭合，因此，根据电磁感应定律将同时在原、副绕组屮产纶感应电动势□和《2。对负载而言，二次绕纟n屮的感应电动势就相当于电源的电动势，该电动势加在负载回路上产生二次电流＜2,磁通势12M产生的磁通也大部分通过铁心而闭合。2.变压器的作用（1）变压器的电压变换作用变压器原边绕纟R施加额定电压，副边绕组开路（不接负载）的情况，称为空载运行。设

3、变压器原绕组通过的为正弦变化的交流电，则产住的磁通也为正弦变化，根据电磁感应定律e=-N—f经推导得出两个绕组的电压分别为：dtU严E严4.44网①g-E2=4.4402①加—KYJ20E?N2变压器原、副绕组的电压与其绕纽的匝数成正比。(2)变压器的电流变换作用原、副绕组电流的冇效值的关系为—丄/2N、K即变压器原、副绕组的电流与其绕组的匝数成反比。(3)变压器的阻抗变换作用图3・18变压器的阻抗变换当变压器的负载阻抗Z变化时，变化，A也要随着变化，Zl对h的影响可以用一个接在原边的等效阻抗乙来代替，如图3・1X所示。可得出阻抗乙和负

4、载阻抗Z的关系。即变压器的等效负载阻抗乙是负载阻抗Z的以倍。二、变压器在汽车上的应用1•点火线圈根据磁路和结构的不同可分为开磁路和闭磁路点火线圈。开磁路点火线圈多用于传统统及普通电子点火系统：闭磁路式圈体积小，町直接装在分电器盖上,构紧凑，而且省去了点火线圈与分间的高压导线，并可使二次侧电容所以在电子点火系统中广泛采用o点火线不仅结电器Z减小，点火系当一次侧电流流过一次绕组时，使铁芯磁化，由卜•部分都是从空气屮通过的，铁芯未构成闭合磁路，磁路式点火线圈。两接线柱式点火线圈的低压接线柱上分别标有您林!于磁路的上、檢心■所以称为开一次绕缓：

5、的标二次疑维：昱稚钢片I记。三接线柱式点火线圈为两接线柱式的主耍区別是外壳上装有一个附加电阻，为固定该电阻，又增加了一个低压接线柱。如图3・19所示，附加电阻就接在标冇“开关”和“+叩勺两个接线柱上。附加电阻可山低碳钢丝、線钻丝或纯银丝制成。具有受热吋电阻迅速增人，而冷却时电阻迅速降低的特性。因此，在发动机工作时，可自动调节一次侧电流，改善高速时的点火特性。闭磁路点火线圈的结构在“FT字形铁芯内绕有初、次级绕组，在初级绕组外绕有次级绕组，共磁路如图3-21b）所示。为减小磁滞损耗，磁路屮只有很小的气隙，故漏磁较少，磁路磁阻与开磁路点火线

6、圈相比要小得多，其绕组的匝数较少，励磁电流较小，使得点火线圈结构紧凑、体积小，能虽转换效率提高。一次绕須：二次绕ifl!火系统尸字形铁心炭绕组尸字形铁心一次绕组2.传统点的基本组成电能，一点火系传统点火系统山电源儒电池和发电机）、点火开关SW、点火线圈、分电器（断电器和配电器等）和火花塞等组成，如图3・22所示。电源：其作用是给点火系统提供般电压为12Vo点火开关：其作用是接通和切断统低压电路。压电转点火线圈：其作用是将12V的低变成为15000〜20000V的高压电。分电器：其作用是接通或断开点火线圈的初级电路，使点火线圈产生高压电，

7、并按各缸的点火顺序，将高压电分送到火花塞。主要由配电器和断电器纽成，断电器的作用是接通和切断低压电路，以使点火线圈产先高压电；配电器的作川是按发动机的点火顺序向各气缸火花塞分配高压电。电容器：与断电器并联，其作用是当断电器触点断开时吸收初级线圈的自感电动势，减小断电器触点的火花，延长触点的使用寿命，并提高点火线圈的高压电。火花塞：其作用是将点火线圈产生的高压电引入发动机气缸的燃烧室，并在其间隙屮产牛电火花，点燃可燃混合气。3.传统点火系统的电路原理在蓄电池点火系统中，由蓄电池或发电机供给的12V低电压，经断电器和点火线圈转变为15〜20

8、kV的高压电，再经配电器分送到各缸火花塞，使其电极间产生电火花。其工作过程如图3・22所示。（1）低压电路当发动机工作时，断电器连同凸伦一起在发动机凸伦轴的驱动下旋转，使断电器触点反复地开闭，接通与切断点火