電源和發(fā)電機(jī)

電源和發(fā)電機(jī)第1頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二一、蓄電池的類型汽車上采用蓄電池的目的堿性蓄電池酸性蓄電池：NaOH或KOH溶液：H2SO4溶液汽車上采用：起動發(fā)動機(jī)濕荷電蓄電池干荷電蓄電池起動型鉛酸蓄電池——

簡稱蓄電池少維護(hù)蓄電池免維護(hù)蓄電池

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下一頁第2頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二二、蓄電池的功用1．起動時，向起動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電；2．低速、發(fā)電機(jī)電壓較低或不發(fā)電時，向用電設(shè)備供電；3．中、高速、發(fā)電機(jī)正常供電時，將發(fā)電機(jī)剩余電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲存起來；4．過載時，協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電。另外，相當(dāng)于大電容①使電壓穩(wěn)定②吸收瞬時過電壓，保護(hù)電子元件能夠第3頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二三、對蓄電池的要求起動時,短時(5-10S)內(nèi)，向起動機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流汽油車：200-600A柴油車：800-1000A容量大內(nèi)阻小足夠的強(qiáng)度壽命長成本低要求主要要求起動型鉛酸蓄電池的突出優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)阻小、電壓穩(wěn)定第4頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二5211-外殼2-正極柱3-加液孔螺塞4-電池蓋5-負(fù)極柱6-負(fù)極板組7-正極板組8-隔板9-負(fù)極板10-正極板6-QA-100型蓄電池第5頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二四、蓄電池的構(gòu)造由3個或6個單格電池串聯(lián)而成每個單格電池的電壓約為2伏H2SO4+

H2OPbPbO2隔板電解液外殼蓄電池極板

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下一頁第6頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（一）極板柵架活性物質(zhì)是蓄電池的核心部分1、組成極板柵架第7頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（1）柵架①材料：鉛銻合金柵架②作用：導(dǎo)電和支撐活性物質(zhì)③加銻：提高機(jī)械性能和澆鑄性能極板第8頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（2）活性物質(zhì)鉛粉+硫酸溶液+添加劑柵架：PbO2

深棕色：海綿狀純Pb

深灰色極板——膏狀，涂敷在極板上正極板負(fù)極板第9頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二2、焊接成極板組柵架極板組6-負(fù)極板組7-正極板組8-隔板9-負(fù)極板10-正極板第10頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（３）正負(fù)極板組交叉組成一個單格U=2V2、焊接成極板組（１）負(fù)極板組片數(shù)比正極板片數(shù)多一片（２）

容量以正極板片數(shù)計算組裝后使每片正極板都處于兩片負(fù)極板之間，使正極板兩側(cè)放電均勻每片標(biāo)準(zhǔn)正極板額定容量Cs=15Ah蓄電池額定容量C20=Cs·n

①單格電池容量就是整個電池容量

②單格串聯(lián)，電壓上升，額定容量不變；

單格并聯(lián)，電壓不變，額定容量增大。第11頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（二）隔板：為減小內(nèi)阻和尺寸，防止短路多孔性1、作用2、要求耐酸性抗氧化性3、材料①

正極板電解液充足且上下溝通4、安裝方法②氣泡沿槽上升③脫落物質(zhì)沿槽下沉帶槽面垂直面向正極板

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下一頁第12頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（三）電解液純硫酸+蒸餾水2、正確調(diào)整液面高度1、正確選用電解液密度季節(jié)、地區(qū)1.27~1.31g/cm：高出隔板10~15mm3（四）外殼2、聯(lián)條1、材料橡膠塑料傳統(tǒng)式穿壁式

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下一頁第13頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二五、蓄電池的型號與選擇一、串聯(lián)的單格電池數(shù)二、電池的類型和特征三、額定容量舉例：①EQ1090型汽車6-Q-1056-Q-105D②BJ2020型汽車6-QA-60③CA1090型汽車6-Q-100第14頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二按機(jī)械工業(yè)部JB2599－85《鉛蓄電池產(chǎn)品型號編制方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鉛蓄電池的型號分為三部分：如型號6－QA－60代表額定電壓12V、額定容量60A·h的起動型干荷電鉛蓄電池。第一部分

第二部分

第三部分

串聯(lián)的單格電池數(shù)蓄電池的類型蓄電池的特征蓄電池的額定容量

蓄電池的特殊性能

用阿拉伯?dāng)?shù)字表示用大寫的漢語拼音字母表示如：Q--起動用鉛蓄電池N--內(nèi)燃機(jī)車用蓄電池M--摩托車用蓄電池用大寫的漢語拼音字母表示如：A--干荷電鉛蓄電池H--濕荷電鉛蓄電池W--免維護(hù)鉛蓄電池B--薄型極板無字母--普通鉛蓄電池20h率放電率的額定容量，單位為A·h，單位略去不寫。

用大寫的漢語拼音字母表示如：G--高起動率D--低溫性能好S--塑料槽蓄電池

第15頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二①電壓與汽車電系的額定電壓一致；②足夠大的容量，以保證可靠起動。

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下一頁第16頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二工作原理第17頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二一、雙極硫酸鹽化理論正極電解液負(fù)極正極電解液負(fù)極放電PbO2＋2H2SO4＋PbPbSO4＋2H2O＋PbSO4充電

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下一頁第18頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二二、蓄電池放電時的特征1、正、負(fù)極板活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U；2、電解液密度降低──判斷放電程度；3、內(nèi)阻增大。

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下一頁第19頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二三、蓄電池充電時的特征1、正、負(fù)極板活性物質(zhì)恢復(fù)為PbO2、Pb；2、電解液密度增大──判斷充電程度；3、內(nèi)阻減小。

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下一頁第20頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二四、幾點(diǎn)說明1、蓄電池充、放電過程可逆，化學(xué)反應(yīng)方程式：放電PbO2＋2H2SO4＋PbPbSO4＋2H2O＋PbSO4充電2、正極板處化學(xué)反應(yīng)劇烈，且電解液密度變化大，應(yīng)保證具有充足的電解液措施隔板安裝正確取消筋條,增大容積經(jīng)常檢查液面高度

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下一頁第21頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二四、幾點(diǎn)說明3、充電末期，充電電流電解水H2SO4+

H2OPbPbO2H2O→2H++OH-

負(fù)極板處：2H++2e→H2↑

正極板處：

總反應(yīng)式：2SO42-+

2H2O-4e2H2O→2H2↑+O2↑危害活性物質(zhì)脫落消耗蒸餾水、電力→2H2SO4+O2↑第22頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二蓄電池容量及影響因素第23頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二一、容量1、容量概念

蓄電池在規(guī)定條件下（放電電流If、放電溫度T℃

、放電終止電壓U終）放出的電量，稱蓄電池容量。

C=If·tf

單位：安培小時Ah2、容量計量單位中國：放電電流(A)×?xí)r間(h)＝安時（Ah）國際：維持恒流放電時間分鐘（min）

第24頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（1）理論容量

假定活性物質(zhì)全部參加放電反應(yīng)，根據(jù)活性物質(zhì)重量按法拉弟電化當(dāng)量定律計算所得容量。 （2）實(shí)際容量C

蓄電池實(shí)際放出電量稱為實(shí)際容量。

C＝If·

tf

實(shí)際容量總是小于理論容量。

3、容量的分類第25頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（3）額定容量

將充足電的新蓄電池在電解液溫度為25±5℃條件下，以20小時放電率的放電電流（即0.05C20安培）連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時輸出的電量，稱為蓄電池的額定容量。

說明：

①C20由結(jié)構(gòu)保證，每片極板C20＝15Ah，與使用條件無關(guān)；②放電條件改變，只影響實(shí)際容量，不影響額定容量；③規(guī)定條件只供檢查蓄電池技術(shù)狀況時使用，即C20是否達(dá)標(biāo)。

第26頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二（4）儲備容量：單位為min

蓄電池在25±2℃條件下，以25A恒流放電至單池平均電壓降到1.75V時的放電時間稱為蓄電池的儲備容量。 儲備容量表達(dá)了汽車在充電系統(tǒng)失效時，蓄電池能為照明和點(diǎn)火系統(tǒng)等用電設(shè)備提供25A恒流的能力。

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下一頁第27頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二發(fā)電機(jī)第28頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二一、發(fā)電機(jī)的功用

在發(fā)動機(jī)怠速以上轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，向除起動機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電，同時還向蓄電池充電。汽車電源系統(tǒng)蓄電池發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器

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下一頁第29頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二①為向蓄電池充電，要求提供直流電；②端電壓要保持恒定；③工作可靠，滿足電氣設(shè)備同時用電需要。二、要求

返回交流發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)①體積小、重量輕、比功率大（W/Kg）②低速充電性能好③工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長④能節(jié)省大量銅材⑤配用調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡單⑥產(chǎn)生的無線電干擾信號弱等。第30頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二第31頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二交流發(fā)電機(jī)的工作原理第32頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二發(fā)電原理第33頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二發(fā)電原理

三相繞組按一定規(guī)律分布在定子鐵芯上，彼此相差120°電角度；轉(zhuǎn)子繞組為磁場繞組，繞在轉(zhuǎn)子鐵芯上，當(dāng)磁場繞組通入電流時，轉(zhuǎn)子就會產(chǎn)生磁場。流經(jīng)磁場繞組的電流稱為磁場電流。 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，因為定子繞組與磁力線之間會產(chǎn)生相對運(yùn)動，所以定子繞組就會切割磁力線，在三相繞組中就會感應(yīng)產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位互差120°電角度的交流電動勢。 第34頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二三相橋式整流電路

及電壓波形通過硅整流器將交流電整流為直流電。第35頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二北京切諾基汽車用交流發(fā)電機(jī)1-后端蓋2-定子3-前端蓋4-前風(fēng)扇5-皮帶輪6-螺母7-前軸承8-轉(zhuǎn)子9-內(nèi)風(fēng)扇10-電壓調(diào)節(jié)器11-后軸承12-連接器13-電刷組件14-整流器第36頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二JF132型交流發(fā)電機(jī)組件圖1-電刷彈簧壓蓋；2-電刷；3-電刷架；4-后端蓋；5-整流二極管；6-正整流板；7-轉(zhuǎn)子；8-定子；9-前端蓋；10-風(fēng)扇；11-驅(qū)動帶輪第37頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二JF132型交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-驅(qū)動帶輪；2-風(fēng)扇；3-前端蓋；4-定子鐵芯；5-定子繞組；6-磁場繞組；7-電刷架；8-電刷彈簧；9-電刷；10-滑環(huán)；11-后端蓋；B-“輸出”端子；F-“磁場”端子；E-“搭鐵”端子；N-“中性點(diǎn)”端子第38頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二①轉(zhuǎn)子軸②磁軛——減小磁路磁阻③磁場繞組5~6Ω④爪極⑤滑環(huán)一、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場組成1-滑環(huán)；2-轉(zhuǎn)子軸；3-爪極；4-磁軛；5-磁場繞組第39頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二磁軛→N極→氣隙→定子→氣隙→氣隙→S極→磁軛磁路1-轉(zhuǎn)子鐵芯；2-磁場繞組；3、6-磁極；4-定子鐵芯；5-定子繞組；7-漏磁通；8-轉(zhuǎn)子軸相鄰異性磁極間的氣隙應(yīng)大于轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙注意第40頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二①定子繞組（三相繞組）②定子鐵芯二、定子產(chǎn)生交流電組成1-定子鐵芯；2、3、4、5-定子繞組引線端第41頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二①定子繞組（三相繞組）②定子鐵芯二、定子產(chǎn)生交流電組成Y、△

使三相繞組產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位互差120度的三相對稱電動勢。連接方式繞制要求

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下一頁第42頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二JF132型交流發(fā)電機(jī)定子繞組展開圖

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下一頁第43頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二三、整流器將交流電變?yōu)橹绷麟?/p>

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下一頁第44頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二三、整流器將交流電變?yōu)橹绷麟?1)

整流二極管的極性六只二極管三只引線為正極（正極管）三只引線為負(fù)極（負(fù)極管）第45頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二(2)整流二極管的結(jié)構(gòu)型式

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下一頁第46頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二(2)整流二極管的結(jié)構(gòu)型式a型：將二極管外殼焊在金屬散熱板上c型：將二極管做成扁圓形焊在金屬散熱板夾在金屬散熱板間b型：將二極管PN結(jié)直接燒結(jié)在金屬散熱板上d型：將二極管裝在金屬散熱板的孔中外殼孔中——早期第47頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二(3)普通型交流發(fā)電機(jī)六只整流二極管的安裝位置三只正極管安裝在正整流板三只負(fù)極管安裝在負(fù)整流板(或后端蓋)(a)焊接式；(b)電路圖；(c)壓裝式；1-正整流板；2-負(fù)整流板第48頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二(4)

整流器總成長方形：JF13系列馬蹄形：夏利轎車①形狀半圓形：CA1091用JF1522A圓形：豐田1-負(fù)整流板2-正整流板３散熱筋條４連接螺栓５正極管６負(fù)極管７安裝孔８絕緣墊片９輸出端子安裝孔第49頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二②安裝便于冷卻便于維修內(nèi)側(cè)外側(cè)安裝在后端蓋

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下一頁第50頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二四、端蓋鋁合金——防止漏磁(1)

電刷組件①組成電刷電刷彈簧非導(dǎo)磁材料，重量輕，散熱性能好電刷架1-電刷架2-磁場接線柱3-電刷與彈簧4-磁場接線柱第51頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二②安裝型式內(nèi)裝式外裝式：拆卸方便第52頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二(2)四個接柱電樞接柱B中性點(diǎn)接柱N磁場接柱F搭鐵接柱E

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下一頁第53頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二交流發(fā)電機(jī)的搭鐵型式內(nèi)搭鐵外搭鐵磁場繞組的一端經(jīng)電刷在發(fā)電機(jī)端蓋上搭鐵磁場繞組的兩端均與端蓋絕緣，其中一端經(jīng)調(diào)節(jié)器后搭鐵第54頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二電壓調(diào)節(jié)器

第二節(jié)交流發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器

第一節(jié)

電壓調(diào)節(jié)器的功用及調(diào)壓原理

退出第55頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)電壓調(diào)節(jié)器的功用及調(diào)壓原理第56頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二Ｕ＝E＝

Ceφn式中：E

－－感應(yīng)電動勢(Ｖ)Ce－－電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)

φ－－磁極磁通(Wb)n－－發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min)發(fā)電機(jī)的空載電壓Ｕ

返回第57頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二一、調(diào)節(jié)器的功用

在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時，控制發(fā)電機(jī)電壓保持恒定，防止電壓過高而損壞用電設(shè)備，避免蓄電池過量充電。

返回第58頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二If1If2二、電壓調(diào)節(jié)原理Ｕ2ＵIft0n=CU

E調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)φEIf

If=U2

φU

=U1

Ｕ＝E=Ceφn發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n一定時電壓調(diào)節(jié)情況Ｕ1Ｕ

If當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)勵磁電流If來減小磁通Ф，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓U保持不變；當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)節(jié)器通過增大發(fā)電機(jī)的勵磁電流If來增加磁通Ф，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓U保持不變。第59頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二

返回第60頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二

返回第61頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二

返回第62頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二

返回第63頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二

返回第64頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二三、磁場電流調(diào)節(jié)方法①通過觸點(diǎn)開閉，使磁場電路的電阻改變來調(diào)節(jié)磁場電流——單級電磁振動式②通過觸點(diǎn)開閉，間斷短路磁場繞組來調(diào)節(jié)磁場電流——雙級電磁振動式③利用功率管的開關(guān)特性，使磁場電路接通與切斷來調(diào)節(jié)磁場電流——電子調(diào)節(jié)器

返回第65頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)交流發(fā)電機(jī)電子調(diào)節(jié)器第66頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二一、電子調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)①調(diào)節(jié)電壓穩(wěn)定②工作可靠性高③使用壽命長④無需維修⑤能滿足大功率發(fā)電機(jī)的要求⑥對無線電干擾小

返回第67頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二二、電子調(diào)節(jié)器的分類(一)按結(jié)構(gòu)型式分分立元件調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器(二)按裝配方式分外裝式調(diào)節(jié)器內(nèi)裝式調(diào)節(jié)器

返回第68頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二二、電子調(diào)節(jié)器的分類(三)按功能分普通電子調(diào)節(jié)器帶充電指示控制繼電器調(diào)節(jié)器(四)按發(fā)電機(jī)搭鐵型式分內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器帶過壓控制器調(diào)節(jié)器

返回第69頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二

返回第70頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二檢測電路：組成：控制電路：{開關(guān)電路：三、電子調(diào)節(jié)器的組成ＤＷ、Ｔ1、Ｒ3R1R1+R2UＲ1、Ｒ2Ｔ2UR1

返回第71頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二當(dāng)U=U2時四、電子調(diào)節(jié)器的工作原理穩(wěn)壓管導(dǎo)通

返回第72頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二當(dāng)U≤U1時UR1≤R1R1+R2U1穩(wěn)壓管截止四、電子調(diào)節(jié)器的工作原理

返回第73頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二導(dǎo)通條件截止條件當(dāng)U=U2時當(dāng)U≤U1時UR1≤R1R1+R2U1(一)穩(wěn)壓管的導(dǎo)通和截止條件四、電子調(diào)節(jié)器的工作原理

返回第74頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二(二)電子調(diào)節(jié)器的工作過程

返回第75頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二1.當(dāng)U<Uc時穩(wěn)壓管ＤＷ、三極管T1截止，三極管T2導(dǎo)通，激磁電流由蓄電池提供UR1=R1R1+R2Uc∵Uc<U2∴UR1<Uw+Ube1

返回第76頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二Ｕ=CeφnnU1.當(dāng)U<Uc時

返回第77頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二2.當(dāng)U>Uc,且U<U2時UR1=R1R1+R2U∵U<U2∴UR1<Uw+Ube1穩(wěn)壓管ＤＷ、三極管T1截止，三極管T2導(dǎo)通，激磁電流由發(fā)電機(jī)提供

返回第78頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二Ｕ=CeφnUIfφU2.當(dāng)U>Uc,且U<U2時

返回第79頁，共88頁，2023年，2月20日，星期二3.當(dāng)U上升到U2時穩(wěn)壓管ＤＷ、三極管T1導(dǎo)通，三極管T2截止，切斷激磁電路UR1=R1R1+R2U2=Uw+Ube1

返回第80頁，共88頁，2023年，2月20日，