汽车电工电子技术（第2版）教学课件作者张华单元四.ppt

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1、单元四电动机在汽车中的应用任务4.1直流电动机任务4.2步进电动机任务4.3三相异步电动机任务4.4技能训练返回4.1直流电动机4.1.1直流电动机的认识直流电动机在人们日常生活中是比较常用的，如男士们使用的电动剃刀、孩子们的电动玩具，在现代汽车中，普遍采用电力起动，它以蓄电池为电源，以直流电动机为动力，通过传动装置和控制机构进行工作。它在工作时有两个显著特点:一是扭矩大;二是工作时间短。直流电动机与交流电动机相比，它具有宽广的调速范围，平滑的无级调速特性，可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;过载能力大，能承受频繁的冲击负载，满足自动化生产系统中各种特殊运行的要求。直流电动机也有它明显

2、的缺点:一是制造工艺复杂，消耗有色金属较多，生产成本高;二是运行时由于电刷与换向器之间容易产生火花，可靠性较差，且维护比较困难。下一页返回4.1直流电动机但是在某些要求调速范围大、快速性高、精密度好、控制性能优异的场合，直流电动机的应用日前仍占有较大的比重，就因为它具有优良的调速性能和起动性能。以汽车为例，就有许多直流电动机在工作:如风扇电动机、起动机、风窗玻璃刮水器电动机、风窗玻璃冲洗器电动机、新鲜空气鼓风机电动机、用于车窗、滑动天窗、座椅等伺服电动机等等。4.1.2直流电动机的组成[组成]直流电动机由固定不动的定子(主磁极)和旋转的转子(电枢)两部分组成，在这两部分之间有一个极小的空

3、隙。如图4-1(a)和(b)所示。上一页下一页返回4.1直流电动机【定义】将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。4.1.2.1定子定子包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等组成，如图4-1(b)所示。主磁极由铁芯和励磁绕组组成，励磁绕组通以励磁电流产生主磁场，它可以是一对、两对或多对磁极。换向磁极由换向磁极铁芯和绕组组成，位于两主磁极之间，并与电枢串联，通以电枢电流，产生附加磁场，以改善电动机的换向条件，减小换向器上的火花。在小功率直流电动机中不装换向磁极。机座由铸钢或原钢板制成，用以安装主

4、磁极和换向器等部件，并保护电动机，它既是电动机的外壳又是电动机磁路的一部分。上一页下一页返回4.1直流电动机4.1.2.2转子直流电动机的转子与其连接部件统称电枢，如图4-2所示。它主要由电枢铁芯、电枢绕组、换向器转轴和风扇等部件组成。电枢铁芯由硅钢片叠压而成，如图4-3所示，其表面有许多均匀分布的槽，用来嵌入电枢绕组，电枢绕组由许多相同的线圈组成，按一定规律嵌入电枢铁芯的槽内并与换向器的两片相连。通以电流时在主磁场的作用下产生电磁转矩。4.1.2.3换向器又称整流子换向器是直流电动机的特有装置。它由许多楔形钢片组成，各片间用云母或其他垫片绝缘，外表呈圆柱形，装在转轴上，在换向器表面压着

5、电刷。上一页下一页返回4.1直流电动机换向器通过与电刷的摩擦接触，将两个电刷之间固定极性的直流电流变换成为绕组内部的交流电流，以便形成固定方向的电磁转矩。或者说旋转的电枢绕组与静止的外电路一直相通，以引入直流电。4.1.3直流电动机的分类直流电动机的定子分永磁式和励磁式两种。其中，永磁式是由永久磁铁做成;而励磁式是指磁极上绕线圈，然后在线圈中通过直流电，形成电磁铁。直流电动机的励磁方式是指电机励磁电流的供给方式，根据励磁线圈(电枢)和转子绕组的连接关系分为不同直流电动机，即串励式电动机、并励式电动机、复励式电动机和他励式电动机四种类型，如表4-1所示这四种励磁电动机比较。上一页下一页返回

6、4.1直流电动机4.1.4直流电机的铭牌4.1.4.1直流电机铭牌为了使电机安全可靠地工作，且保持优良的运行性能，电机生产企业根据国家标准及电机的设计数据，对每台电机在运行中的电压、电流、功率、转速等规定了额定值。凡表征电机额定运行情况的各种数据，称为额定值。额定值一般都标注在电机的铭牌上，所以一也称为铭牌数据，它是正确合理使用电机的依据。如表4-2所示。4.1.4.2我国目前生产的直流电机主要有以下系列:Z2系列:该系列为一般用途的小型直流电机系列。"Z”表示直流，"2”表示第二次改进设计。系列容量为0.4-200kW,电动机电压有110V,220V两种，发电机电压115V,230V两

7、种，属防护式。上一页下一页返回4.1直流电动机ZF和ZD系列:这两个系列为一般用途的中型直流电机系列。"F”表示发电机，"D”表示电动机。系列容量为55-145kW。zzJ系列:该系列为起重、冶金用直流电机系列。电压有220V,440V两种。工作方式有连续、短时和断续三种。该系列电机起动快速，过载能力大4.1.4.3直流电机接线端直流电机有四个出线端子，电枢绕组及励磁绕组各两个，可通过标出的字符和绕组电阻的大小区别，如表4-3所示。