第4章 發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)

1、第第4章章 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)4.1 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)4.2 汽車交流發(fā)電機(jī)汽車交流發(fā)電機(jī)4.3 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)4.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)1本章要求本章要求: 理解并掌握各種電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理；了解直流電動(dòng)機(jī)的分類、機(jī)械特性和反轉(zhuǎn)、調(diào)速的方法；了解汽車交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式； 掌握汽車交流發(fā)電的型號(hào)命名方法；了解永磁電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在汽車上的典型應(yīng)用。2第第4章章 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)4.1 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)4.1.1 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)3主要由磁極、電樞和換向器部分構(gòu)成1、磁極磁極用來在電機(jī)中產(chǎn)生磁場用來在電機(jī)中產(chǎn)生磁場。 分成鐵心和勵(lì)磁繞組

2、。勵(lì)磁式勵(lì)磁式：鐵心纏上繞組構(gòu)成永磁式永磁式：由永久磁鐵組成2、電樞 鐵心呈圓柱狀，用硅鋼片疊成，表面沖有槽，放電樞繞組(線圈)。4是電機(jī)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的部分。也包括鐵心和繞組(線圈)兩大部分。3、換向器5換向器是直流電機(jī)的特殊裝置，用來改變電流的用來改變電流的方向方向。換向器由換向片組成，各片之間用云母絕緣。換向片在套筒外表面圍成一圈，用壓圈固定。換向器裝在轉(zhuǎn)軸上。電樞繞組的導(dǎo)線按一定規(guī)則與換向片相連接。換向器的凸起部分是焊接電樞繞組的。換向器的表面用彈簧壓著固定的電刷，使轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組得以同外電路連接起來。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 軸軸64.1.2直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理1、轉(zhuǎn)動(dòng)原理轉(zhuǎn)動(dòng)原理

3、在直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，換向器起著非常重要作用，通過它可以改變電樞線圈電流方向，保證了電樞能一直旋轉(zhuǎn)下去。 7SNacd電刷電刷I換向片換向片Ub+InTFF 電流和磁場相互作用的原理。電樞線圈通入電樞線圈通入直流電以后直流電以后，在磁極的磁場中受力在磁極的磁場中受力，形成轉(zhuǎn)矩形成轉(zhuǎn)矩，在其推動(dòng)在其推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。下轉(zhuǎn)動(dòng)。U +E FEd TnSbNFacII換向片換向片電刷電刷2、反電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩反電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩（1）反電動(dòng)勢）反電動(dòng)勢線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。由右手定則，感應(yīng)電動(dòng)勢的方向與電流的方向相反，故稱反電動(dòng)勢。8CE:與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)n:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

4、速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:磁通磁通式中：U 外加電壓外加電壓Ra 繞組電阻繞組電阻+URaIaM E+ 反電動(dòng)勢因方向與電流相反，具有阻礙電流通過的性質(zhì)，電樞中的電阻也具有同樣的性質(zhì)。因此,為了維持電流的不變，外加電壓要對他們加以平衡，于是得到電樞回路電壓平衡方程電樞回路電壓平衡方程：9 電樞線圈的總的反電動(dòng)勢 E與電樞轉(zhuǎn)速n及每極磁 通成正比：EE = C naaEaaU = E + I R = C n+ I R單單位位: (Wb)，Ia (A) ，T (Nm)直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由電樞繞組中的電流在 磁場中受力形成的，因此電磁轉(zhuǎn)矩T與電樞電流Ia以 及每極磁通有關(guān)，常用以下公式表示：（2）電磁轉(zhuǎn)）電

5、磁轉(zhuǎn)矩矩10CT:與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù)；與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù)；:電機(jī)每極的磁通電機(jī)每極的磁通Ia:電樞繞組中的電流。電樞繞組中的電流。由式可知，電磁轉(zhuǎn)矩T與每極磁通和電樞電流Ia成正比。TaT = C ITL:機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T0:空載轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩: 電磁轉(zhuǎn)矩的方向由和Ia的方向決定，只要改變其中一個(gè)量的方向，電磁轉(zhuǎn)矩的方向也隨之改變,從而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向也就改變。11TaT = C I0TT =T +T 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩, 它使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。在電機(jī)運(yùn)行時(shí), 電磁轉(zhuǎn)矩必須和機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩及空載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡, 即：上式稱為轉(zhuǎn)矩平衡方程當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，

6、通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩將自動(dòng) 調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化，保持新的平衡。例：例：達(dá)到新的平衡點(diǎn)(Ia 、 P入入) 12轉(zhuǎn)矩平衡過程轉(zhuǎn)矩平衡過程設(shè)外加電樞電壓U一定，T=TL(平衡)，此時(shí)，若TL突然增加，則調(diào)整過程為Ia TL nET EE = C nTaT = C IaaU - EI =R4.1.3 直流電動(dòng)機(jī)的分類與機(jī)械特性直流電動(dòng)機(jī)的分類與機(jī)械特性1、分類分類直流電機(jī)按照勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)（1） 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在電路圖中，線圈代表勵(lì)磁繞組，圓圈表示電樞(繞組)。UaUf_IaM+_If+勵(lì)磁繞組和電樞繞組相互獨(dú)立,分

7、別由兩個(gè)直流電源供電，因此勵(lì)磁電流If僅取決于勵(lì)磁電源的電壓Uf和勵(lì)磁回路的總電阻，而不受電樞端電壓Ua的影響。 13（2）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)IaUM+_If+_IE勵(lì)磁繞組和電樞繞組并聯(lián)， 由一個(gè)直流電源供電。因此勵(lì)磁電流If不僅與勵(lì)磁回路的電 阻有關(guān)，而且還受電樞電壓U 的影響。U+_IaMIf勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)接 到同一電源上。由于通過勵(lì)磁 繞組的電流就是電樞電流，其 值大，為了減小電樞電壓降和 銅損，勵(lì)磁繞組應(yīng)具有較小的 電阻，因此勵(lì)磁繞組匝少導(dǎo)粗。14（3）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組分成兩部分，與 電樞繞組并聯(lián)的部分，稱為并勵(lì)繞組；與電樞繞組的串聯(lián)的部分，稱為串勵(lì)繞組。

8、15（4）復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)）復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)-IMIaU+ 當(dāng)兩部分勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通相同時(shí)，稱為積復(fù)勵(lì)電動(dòng) 機(jī)；方向相反時(shí)，則稱為差復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。2、機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系的關(guān)系16 并勵(lì)、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是最基本的特性,重點(diǎn)討論 電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比； 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)電流數(shù)值??； 轉(zhuǎn)速基本不受負(fù)載變化的影響，是一種恒定轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)。（1）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特它適用于拖動(dòng)負(fù)荷輕、轉(zhuǎn)速變化不大的設(shè)備，如汽 車上的風(fēng)扇、泵等小型設(shè)備。 電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比； 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)電流數(shù)值較大； 轉(zhuǎn)速受負(fù)載變化的影響大，負(fù)載變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)快速下降。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性具有

9、以下特點(diǎn)：它適用于拖動(dòng)負(fù)荷重、轉(zhuǎn)速變化較大的設(shè)備，如汽車上的發(fā)動(dòng)機(jī)，手電鉆等。17（2）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有兩種：4.1.4 直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)和調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)和調(diào)速1、反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)18電磁轉(zhuǎn)矩：TaT = K I注意注意：改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，勵(lì)磁電流和電樞電流兩者的方向不能同時(shí)變。 （1）改變勵(lì)磁電流方）改變勵(lì)磁電流方向向：保持電樞電壓極性不變，將勵(lì)磁繞組反接。 （2）改變電樞電流方）改變電樞電流方向向：保持勵(lì)磁繞組電流方向不變，把電樞繞組反接。192、調(diào)速調(diào)速可見直流電機(jī)調(diào)速方法有三種。 （1）電樞回路串聯(lián)電阻調(diào)速）電樞回路串聯(lián)電阻調(diào)速 電能損耗大，效率

10、低； 調(diào)速范圍窄，最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速比為1.5:1。 這種方法多用于對調(diào)速性能要求不高的設(shè)備上，如汽車上的鼓風(fēng)機(jī)、電車等行走機(jī)械。 用人為的方法使電動(dòng)機(jī)在同樣的負(fù)載下得到不同的轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速公式:aaEU - I Rn =C （2）改變電樞電壓調(diào)速改變電樞電壓調(diào)速20 控制方便，易于從低速往高速方向調(diào)節(jié)； 調(diào)速效率高，經(jīng)濟(jì)性好； 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行較平穩(wěn)； 調(diào)速范圍窄，一般調(diào)速比在1.5或2:1。在某些大型車床在某些大型車床、鏜床、鏜床、刨床上都采用這種方刨床上都采用這種方法法。 電能損耗小，效率高； 調(diào)速范圍寬，最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速比為1:01 改變電樞電壓調(diào)速多用于對調(diào)速性能要求較高的設(shè)備上，如汽車上伺

11、服直流電機(jī)，工業(yè)上的軋鋼機(jī)、 龍門刨床、造紙機(jī)等。（3）改變磁通）改變磁通調(diào)速調(diào)速4.1.5 永磁式電動(dòng)機(jī)在汽車上的典型應(yīng)用永磁式電動(dòng)機(jī)在汽車上的典型應(yīng)用1、刮水電動(dòng)機(jī)刮水電動(dòng)機(jī)Ea-電樞反電動(dòng)勢；電樞反電動(dòng)勢；UR-電樞電阻上的總壓降電樞電阻上的總壓降；Ia-電樞電路總電流；電樞電路總電流；R -電樞總電阻。電樞總電阻。永久磁極永久磁極電刷電刷電樞電樞21每個(gè)線圈的反電動(dòng)勢 大小相等、方向不變。電樞電壓平衡方程電樞電壓平衡方程：RRE = C n（1）開關(guān)撥到開關(guān)撥到L3aRE = C nRaU= I R3aRRaU = E +UC n+ I R永久磁極永久磁極 電樞電樞電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行電動(dòng)機(jī)

12、低速運(yùn)行電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行 可見，通過改變電樞的電動(dòng)勢就可以使電機(jī)輸出高低兩種不同的轉(zhuǎn)速。223aEU - I Rn =C 2aRE = C nRaU= I R（2）開關(guān)撥到開關(guān)撥到H電樞電壓平衡方程：2aRRaU = E +UC n+ I R2aEU - I Rn =C 鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)是汽車空調(diào)專用的電動(dòng)機(jī)，其作用是促進(jìn)空調(diào)內(nèi)外氣體的交換，達(dá)到制冷、供暖、除霜和 通風(fēng)的目的。 采用永磁式三速電機(jī)，多數(shù)安裝在暖風(fēng)機(jī)總成內(nèi)，與 其安裝在一起的還有調(diào)速電阻總成，如圖所示。 鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)的控制開關(guān)安裝在儀表板上，開關(guān)通過控制 調(diào)速電阻來控制電 機(jī)的轉(zhuǎn)速。232、鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī) (1)開關(guān)置

13、低速檔開關(guān)置低速檔 24 (3)當(dāng)開關(guān)置于高速檔當(dāng)開關(guān)置于高速檔 電機(jī)串入三個(gè)電阻，其電樞電壓最低，電機(jī)以低速 運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)開關(guān)置中開關(guān)置中速速1或中速或中速2檔檔 電機(jī)串入的電阻數(shù)減少，電樞電壓升高，以中速運(yùn) 轉(zhuǎn)。 蓄電池電壓全部加在電機(jī)上，所以電動(dòng)機(jī) 以高速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。可見，通過開關(guān)控制通過開關(guān)控制電機(jī)串入的電阻電機(jī)串入的電阻數(shù)即可達(dá)到調(diào)速的目的數(shù)即可達(dá)到調(diào)速的目的。4.2 汽車交流發(fā)電汽車交流發(fā)電機(jī)機(jī) 交流發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源,其功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，向起動(dòng)機(jī)以外的用電設(shè)備供電，同時(shí)還向蓄電池充電。按總體結(jié)構(gòu)不同,交流發(fā)電機(jī)可分為普通式和整體式兩種。普通式是指交流發(fā)電機(jī)和整

14、流器集成在一起組成的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，而整體式交流發(fā)電機(jī)是由交流發(fā)電機(jī)、整流器和電壓調(diào)節(jié)器集成在一起組成的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)槎叩幕窘M成是相同的，因此為簡單起見，以普通式交流發(fā)電機(jī)為例進(jìn)行討論。254.2.1 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)26 由轉(zhuǎn)子、定子、整流器和整流板（或稱元件板、散熱板）、前后端蓋、電刷裝置、風(fēng)扇等組成。1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子爪極爪極：有兩塊，每塊有6個(gè)鳥嘴形磁極，裝在轉(zhuǎn)軸上，爪極間的空腔內(nèi)裝有鐵心線圈。 27 是磁極部分，用來在電機(jī)中產(chǎn)生磁場，由爪極、 勵(lì)磁繞組(磁場繞組)、轉(zhuǎn)軸、滑環(huán)等組成。勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組：繞在鐵心上，鐵心壓裝在兩塊爪極之間的轉(zhuǎn)軸上。滑環(huán)滑環(huán)：由相互絕緣的兩個(gè)銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)

15、軸一端并與轉(zhuǎn)軸絕緣。勵(lì)磁繞組的兩端分別從內(nèi)側(cè)爪極的兩個(gè)小孔中引出，其中一端焊在內(nèi)側(cè)滑環(huán)上，另一端焊接在外側(cè)滑環(huán)上，兩個(gè)銅環(huán)分別與發(fā)電機(jī)的兩個(gè)電刷接觸。當(dāng)兩個(gè)電刷與直流電源接通時(shí)，勵(lì)磁繞組便有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使一塊爪極磁化為N， 另一塊為S極，形成6對相互交錯(cuò)的磁極，如右圖。28 是發(fā)電機(jī)的電樞部分，用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由鐵心鐵心和三相電樞繞三相電樞繞組組組成。鐵鐵心心：環(huán)狀硅鋼片疊成，內(nèi)圓開槽，放置三相繞組。 三相電樞繞三相電樞繞組組：對稱繞組，連成星形并引出4個(gè)端子，三相繞組各引一個(gè)，中性點(diǎn)引出一個(gè)。292、定子定子 整流器的作用是將電樞繞組產(chǎn)生的三相交流電變換為直流電，一般由3只

16、正極管和3只負(fù)極管組成。正極管正極管：引出極是正極，管殼為負(fù)極，管殼底部一般涂有紅色標(biāo)記。303、整流器整流器在負(fù)極搭鐵的交流發(fā)電機(jī)中，3只正極管的負(fù)極壓裝在整流板的座孔內(nèi)，組成發(fā)電機(jī)的正極，正極接 線柱用 “B”（ “+”、“電樞”等字樣）標(biāo)記。負(fù)極管負(fù)極管：引出極是負(fù)極，管殼為正極，管殼底部涂有黑色標(biāo)記。3只負(fù)極管的正極壓裝在后端蓋的座孔內(nèi)組成發(fā)電機(jī)的負(fù)極，標(biāo)記為“E”（ “-”）。31將三只正極管的正極與三只負(fù)極管的負(fù)極一一對應(yīng)連接，就組成了三相橋式整流電路，如圖所示，它將三相繞組的交流電變換為12伏的直流電。整流器的工作原理將在第5章介紹。324、端蓋與電刷裝置端蓋與電刷裝置 前后端蓋

17、前后端蓋：一般由鋁合金鑄成，因?yàn)殇X合金為非導(dǎo)磁材料，可減少漏磁，并具有重量輕、散熱性好的優(yōu)點(diǎn)。在前后端蓋的軸承孔內(nèi)嵌有鋼套，以提高軸承孔的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性。33電刷裝置電刷裝置：安裝在后端蓋上，包括電刷、電刷架和 電刷彈簧。電刷裝在刷架內(nèi)，靠彈簧的壓力與轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)保持接觸，為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供電流。344.2.2 交流發(fā)電機(jī)的工作原理與勵(lì)磁方式交流發(fā)電機(jī)的工作原理與勵(lì)磁方式1、工作原理工作原理發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為磁轉(zhuǎn)子為磁極極，當(dāng)磁極繞組接通直流電源時(shí)將產(chǎn)生磁場產(chǎn)生磁場。發(fā)電機(jī)的定子為電定子為電樞樞，三相電樞繞組在鐵心上彼此相彼此相差差120o。35當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，電樞繞當(dāng)轉(zhuǎn)

18、子旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，電樞繞組因組因 切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢?？梢姡嚯妱?dòng)勢是對稱三相電動(dòng)勢是對稱的的。K 繞組系數(shù)；繞組系數(shù)；f = pn / 60 電動(dòng)勢頻率電動(dòng)勢頻率， p為磁極對數(shù)為磁極對數(shù)， n為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；N 每相繞組的匝數(shù)每相繞組的匝數(shù)； 每極磁通。每極磁通。上式中，（V）36)1202120sinsinVme = Et -Et -)1202120sinsinWme= Et +Et +2sinsinUme = Et =Et4.44E =KfN 在結(jié)構(gòu)常數(shù)一定時(shí)，每相繞組產(chǎn)生的電壓、電動(dòng)勢與轉(zhuǎn)速和磁通量乘積成正比，轉(zhuǎn)速越高、磁通

19、量越大，電壓、電動(dòng)勢也越高，相反，電壓、電動(dòng)勢越小。掌握這一特點(diǎn)，有利于理解發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式。由上式可推知式中，稱為結(jié)構(gòu)常數(shù)結(jié)構(gòu)常數(shù)37EE = C n4.4460EpC=KNEUE = C n在忽略電阻壓降的情況下，每相的感應(yīng)電壓:發(fā)電機(jī)開始發(fā)電時(shí)，電樞的三相電壓低于蓄電池電壓，整流器的二極管截止，此時(shí)勵(lì)磁電流由蓄電池提供。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到超過蓄電池電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，此時(shí)發(fā)電機(jī)一方面向蓄電池充電，另一方面，向磁場繞組提供勵(lì)磁電流。所以采用這種方式是由發(fā)電機(jī)開始發(fā)電時(shí)電壓較低決定的。38發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路2、勵(lì)磁方式勵(lì)磁方式 是發(fā)電機(jī)磁場產(chǎn)生的方式 汽車發(fā)電機(jī)采用從蓄電池汽車發(fā)電

20、機(jī)采用從蓄電池勵(lì)磁變換為自勵(lì)的方式勵(lì)磁變換為自勵(lì)的方式。4.2.3 交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)根據(jù)我國汽車行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)，交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)有五部分組五部分組成成：電壓等級(jí)代號(hào)電壓等級(jí)代號(hào)1位數(shù)字39電流等級(jí)代號(hào)電流等級(jí)代號(hào)JF1位拼音變形代號(hào)變形代號(hào)：字母設(shè)計(jì)序號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)： 12位數(shù)字 產(chǎn)品代號(hào)產(chǎn)品代號(hào)：23位拼音字母1、產(chǎn)品代號(hào)JF：交流發(fā)電機(jī) JFZ：整體式交流發(fā)電機(jī)JFB：帶泵交流發(fā)電機(jī)JFW：帶泵交流發(fā)電機(jī)2、電壓等級(jí)(V)電流等級(jí)電流等級(jí) 代號(hào)代號(hào)123456789電流范圍電流范圍19 2029 3039 4049 5059 6069 7079 8089 90 403、電流等級(jí)(A)1：12V、

21、2：24V、6：6V4、設(shè)計(jì)序號(hào) 按產(chǎn)品設(shè)計(jì)順序編出的號(hào)碼，用12位數(shù)字表示。 Y：右邊Z：左邊無字母無字母：表示在中間位置從驅(qū)動(dòng)端看例如：例如：桑塔納、奧迪轎車用JFZ1913Z型交流發(fā)電 機(jī)是電壓等級(jí)為12V、電流等級(jí)為大于90A、第13次設(shè)計(jì)、調(diào)整臂在左邊的整體式交流發(fā)電機(jī)。415、變形代號(hào) 交流發(fā)電機(jī)是以調(diào)整臂的位置作為變形代號(hào)。4.3 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)是一種電壓控制型電機(jī)是一種電壓控制型電機(jī)。當(dāng)電壓信號(hào)的大小和極性改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向也隨之改變。伺服電動(dòng)機(jī)具有可控性好，運(yùn)行平穩(wěn)，反應(yīng)敏捷、快速等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中獲得了廣泛使用。在汽車上在汽車上，伺

22、服電動(dòng)機(jī)常用于發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門伺服電動(dòng)機(jī)常用于發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門開度開度控制控制、自動(dòng)離合器的離合控制等方、自動(dòng)離合器的離合控制等方面面。伺服電動(dòng)機(jī)按電源的性質(zhì)分為直流和交流兩種。直流伺服電動(dòng)機(jī)在汽車上經(jīng)常使用，因此本節(jié)重點(diǎn)討論直流機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。424.3.1 傳統(tǒng)直流伺服電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)直流伺服電動(dòng)機(jī) 傳統(tǒng)直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理與一般直流電動(dòng)機(jī)基本相同，但也有自身特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)上結(jié)構(gòu)上:直流伺服電動(dòng)機(jī)的體積較小，為了減少動(dòng)慣量，電樞做得細(xì)長一些。工作原理上工作原理上:直流伺服電動(dòng)機(jī)采用電樞控制方式即 把控制電壓加在電樞繞組上而勵(lì)磁電壓保持恒定。傳統(tǒng)直流伺服機(jī)分為：永磁式永磁式：結(jié)構(gòu)決定無法用磁

23、場勵(lì)磁他勵(lì)式他勵(lì)式：損耗大，電樞的響應(yīng)慢不足不足：換向時(shí)引起的火花會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，且電刷與 換向片要定期清理和維護(hù)，影響了電動(dòng)機(jī)的可靠性。434.3.2 新型無刷直流電動(dòng)機(jī)新型無刷直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)位置傳感器位置傳感器電子開關(guān)電子開關(guān)1、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 三相定子繞組的首端A、B、C相連 接電源的正極 ，末端X、Y、Z通過3個(gè)開關(guān)a、b、c 接電源負(fù)極。位置傳感器用于檢測轉(zhuǎn)子位置并控制開關(guān)狀態(tài)。442、工作原理工作原理假定轉(zhuǎn)子在假定轉(zhuǎn)子在 當(dāng)前位置上當(dāng)前位置上 開關(guān)開關(guān)a閉合閉合A相通入電流形相通入電流形成成N極極,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)120o位置傳感器檢測到轉(zhuǎn)子位置位置傳感器檢測到轉(zhuǎn)子位

24、置 變化后斷開變化后斷開a后接通后接通c開關(guān)開關(guān)C 相 通相 通 入 電 流入 電 流形 成形 成 N 極 ， 轉(zhuǎn)極 ， 轉(zhuǎn) 子 逆 時(shí)子 逆 時(shí) 針 再 轉(zhuǎn)針 再 轉(zhuǎn) 120o在位置傳感器的在位置傳感器的 控制下，三相繞控制下，三相繞 組按組按ACB順順序依次通電而序依次通電而在定子上產(chǎn)生一在定子上產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針磁場個(gè)逆時(shí)針磁場，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。45因?yàn)殡娫捶唇雍笠驗(yàn)殡娫捶唇雍螅_關(guān)按照，開關(guān)按照 abc順序閉合后，順序閉合后，則定子則定子從從A相開始依次出相開始依次出現(xiàn)現(xiàn)S極極，形，形成順時(shí)針磁場成順時(shí)針磁場，在在其作用其作用下下轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)46假設(shè)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為反向，順時(shí)針為正向，由由反轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)只要改變電源的極性即可。正轉(zhuǎn)只要改變電源的極性即可。因?yàn)榉崔D(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)非常簡便因?yàn)榉崔D(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)非常簡便，故伺服電機(jī)常用于汽車自故伺服電機(jī)常用于汽車自動(dòng)離合器的控制動(dòng)離合器的控制。4.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種脈沖控制型電機(jī)。控制脈沖頻率越高電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，改變控制脈沖輸入順序則電機(jī)的轉(zhuǎn)向也隨之改變。每輸入一個(gè)電脈沖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所轉(zhuǎn)過的角度稱為步進(jìn)角(步距角)。它的大小取決于電機(jī)的結(jié)構(gòu)， 當(dāng)結(jié)構(gòu)一定時(shí)，步進(jìn)角是一個(gè)定值，所以步進(jìn)電機(jī)的角度移動(dòng)或直線移動(dòng)的精確度極高。又因?yàn)槠湔{(diào)速范圍大，起動(dòng)、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，從而在數(shù)字控制系統(tǒng)中，得到了越來