項(xiàng)目3磁路和鐵芯線圈電路項(xiàng)目3磁路和鐵芯線圈電路任務(wù)分析3相關(guān)知識(shí)4任務(wù)實(shí)施5歸納總結(jié)6學(xué)習(xí)目標(biāo)1任務(wù)提出2學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)了解磁路的定義，掌握磁路的基本物理量。(2)了解交流鐵芯線圈電路的組成，掌握其電壓的計(jì)算和鐵損的組成。(3)了解電磁鐵的原理和構(gòu)成，掌握磁路歐姆定律的應(yīng)用。(4)了解變壓器的應(yīng)用，掌握變壓器電壓比、電流比和阻抗比的計(jì)算。(5)了解汽車(chē)?yán)^電器電路分析。(6)了解點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)，了解汽車(chē)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理。任務(wù)提出在汽車(chē)的汽油發(fā)電機(jī)中汽缸內(nèi)的可燃混合氣體是由高壓電火花點(diǎn)燃的保證按時(shí)產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備就是發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)。下面首先對(duì)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的部件(如點(diǎn)火線圈)進(jìn)行了解，繼而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程進(jìn)行分析。點(diǎn)火線圈是用來(lái)將電源的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷旱幕驹?，常用的點(diǎn)火線圈分為開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈（如圖3-1所示）和閉磁路點(diǎn)火線圈（如圖3-2所示）。1點(diǎn)火線圈任務(wù)提出1-“-”接線柱；2-外殼；3-導(dǎo)磁鋼套；4-二次繞組；5-一次繞組；6-鐵芯；7-絕緣座；8-附加電阻；9-“+”接線柱；10-接起動(dòng)機(jī)的接線柱；11-高壓線接頭；12-膠木蓋13-彈簧；14-橡膠罩；15-高壓阻尼線；16-橡膠密封圈；17-螺釘；18-附加電阻蓋；19-附加電阻瓷質(zhì)絕緣體；20-附加電阻固定架；21-絕緣紙；22-封料圖3-1開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈任務(wù)提出”接線柱；6-高壓線插孔

1.次繞組；2.二次繞組；3.鐵芯；4.“+”接線柱；5.“-”接線柱；6.高壓線插孔圖3-2閉磁路點(diǎn)火線圈任務(wù)提出1)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成。電源為蓄電池和發(fā)電機(jī)，供給點(diǎn)火系統(tǒng)所需電能，一般電壓為12V，系統(tǒng)組成如圖3-3所示。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)作用是接通或斷開(kāi)點(diǎn)火系一次電路。點(diǎn)火線圈相當(dāng)于一個(gè)變壓器且有兩個(gè)繞組導(dǎo)線，較粗的是一次側(cè)繞組和較細(xì)的是二次側(cè)繞組。分電器包括配電器和斷電器，作用是接通和切斷低壓電路，使點(diǎn)火線圈及時(shí)產(chǎn)生高壓電，按發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的點(diǎn)火順序送至火花塞。電容器與斷路器觸點(diǎn)并聯(lián)，用來(lái)減小斷路觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)的火花，延長(zhǎng)觸點(diǎn)的使用壽命，提高點(diǎn)火線圈的高電壓。火花塞由中心電極組成，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中，用來(lái)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引入燃燒室，點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的可燃混合氣。2)工作過(guò)程。①斷電器觸點(diǎn)閉合，一次側(cè)繞組電流按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。②斷電器觸點(diǎn)打開(kāi)，二次側(cè)繞組產(chǎn)生高電壓。③火花放電。2傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成任務(wù)提出1-點(diǎn)火開(kāi)關(guān)；2-點(diǎn)火線圈；3-配電源；4-斷電器；5-電容器；6-火花塞；7-高壓導(dǎo)線；8-阻尼電阻；9-起動(dòng)機(jī)；10-電流表；11-蓄電池；12-附加電阻圖3-3蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)的組成任務(wù)分析

在現(xiàn)代的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，汽缸內(nèi)被壓縮的可燃混合氣就是靠點(diǎn)火系統(tǒng)電路產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃的。點(diǎn)火系統(tǒng)的電路的作用是將蓄電池或發(fā)電機(jī)供給的低壓電(一般為12～14V)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?20～30kV)，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序與點(diǎn)火時(shí)間的要求，適時(shí)地、準(zhǔn)確地將高壓電送到各缸的火花塞，產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作。要想深入理解汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的原理，就需要學(xué)習(xí)磁路與變壓器相關(guān)知識(shí)。任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)任務(wù)3.1磁路及磁性材料任務(wù)3.2鐵芯線圈和電磁鐵任務(wù)3.3變壓器任務(wù)3.4汽車(chē)?yán)^電器電路分析任務(wù)3.1磁路及磁性材料磁路1鐵磁性材料23.1.1磁路在電器、電動(dòng)機(jī)中采用鐵磁材料，不但可以用較小的勵(lì)磁電流獲得較大的磁通，而且可使磁通集中地通過(guò)一定的閉合路徑。所謂磁路，是指主要由鐵磁材料構(gòu)成而為磁通集中通過(guò)的閉合回路，磁路中的鐵磁材料稱為鐵芯。磁路中除鐵芯外往往還有一些非鐵磁性物質(zhì)，如空氣間隙等。由于磁感線是連續(xù)的，所以通過(guò)無(wú)分支磁路各處橫截面的磁通是相等的。在如圖3-4所示的無(wú)分支磁路中，穿過(guò)鐵芯和空氣間隙的磁通相等。磁路的基本物理量主要有以下幾點(diǎn)。圖3-4磁路3.1.1磁路1．磁感應(yīng)強(qiáng)度2．磁通3．磁導(dǎo)率μ4．磁場(chǎng)強(qiáng)度5．安培環(huán)路定律(全電流定律)6．磁路的歐姆定律3.1.1.1磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)電磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，其大小可以用位于該點(diǎn)的通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)作用力來(lái)衡量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小主要決定于磁場(chǎng)介子的性質(zhì)。方向：與電流方向之間符合右手螺旋定則。大?。築=F/LI。單位：特斯拉(T)和高斯(Gs)，兩者的換算關(guān)系為1T=104Gs。均勻磁場(chǎng)：各電磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同的磁場(chǎng)，也稱勻強(qiáng)磁場(chǎng)。3.1.1.2磁通垂直穿過(guò)磁場(chǎng)中每單位面積的磁力線總量稱為磁通，用符號(hào)“φ”表示。在電磁學(xué)中常把磁通所經(jīng)過(guò)的路徑稱為磁路。磁通定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積，即φ=BS

或B=φ/S當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位取T、面積S的單位取

，磁通

的單位是韋伯(Wb)；若磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位取Gs、面積S的單位取

時(shí)，則磁通

的單位的麥克斯韋(Mx)。兩種的換算關(guān)系是3.1.1.3磁導(dǎo)率μ磁導(dǎo)率μ是用來(lái)表示物質(zhì)的導(dǎo)磁性能的物理量。μ的單位是H/m(亨/米)，自然界的物質(zhì)根據(jù)其導(dǎo)磁性能不同，可以分為鐵磁材料(如鐵、鎳、硅鋼、鑄鋼、坡莫合金等)和非鐵磁材料(如空氣、木材、銅、鋁等)兩大類。各種物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率相比，其比值能夠很好地反映他們的導(dǎo)磁性能，這個(gè)比值稱為相對(duì)磁導(dǎo)率，用

表示μr，即

μr=μ

/μ0。為方便于比較各類物質(zhì)的導(dǎo)磁能力，通常以真空的磁導(dǎo)率作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得真空的磁導(dǎo)率μ0

=4π×10-7

（H/m），且為一常量。3.1.1.4磁場(chǎng)強(qiáng)度為了計(jì)算方便，引入磁場(chǎng)強(qiáng)度的概念，并把它定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度B與該處物質(zhì)的磁導(dǎo)率μ之比，即H=B/μ其中，磁場(chǎng)強(qiáng)度H描述了電流的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向，與磁場(chǎng)所處介質(zhì)無(wú)關(guān)。磁場(chǎng)強(qiáng)度H的單位為安培/米(A/m)。3.1.1.5安培環(huán)路定律(全電流定律)其中，∫HDl是磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量沿任意閉合線(常取磁通作為閉合回線)的線積分；∑I是穿過(guò)閉合回線所圍面積的電流代數(shù)和。安培環(huán)路定律電流正負(fù)的規(guī)定：任意選定一個(gè)閉合回線的圍繞方向，凡是電流方向與閉合回線圍繞方向之間符合右螺旋定則的電流作為正，反之為負(fù)。在均勻磁場(chǎng)中HL=IN，H=IN/L。安培環(huán)路定律將電流與磁場(chǎng)強(qiáng)度聯(lián)系起來(lái)。3.1.1.6磁路的歐姆定律如圖3-5所示為交流鐵芯線圈示意圖。電源和繞組構(gòu)成鐵芯線圈的電路部分，鐵芯構(gòu)成線圈的磁路部分。當(dāng)鐵芯線圈兩端加上正弦交流電壓u時(shí)，則線圈電路中就會(huì)有按正弦規(guī)律變化的電流i通過(guò)。電流i通過(guò)N匝線圈時(shí)形成的磁動(dòng)勢(shì)

，磁動(dòng)勢(shì)在鐵芯中激發(fā)出按照正弦規(guī)律變化、沿鐵芯閉合的工作磁通

。把電路與磁路進(jìn)行比較：電路中流通的是電流I，磁路中通過(guò)的是磁通

；電動(dòng)勢(shì)是激發(fā)電流的因素；電阻阻礙電流，磁阻阻礙磁通。圖3-5交流鐵芯線圈示意圖任務(wù)2.2單一參數(shù)的正弦因此，磁路中的磁動(dòng)勢(shì)、磁通和磁阻三者之間的關(guān)系可以比照電路歐姆定律，即稱為磁路歐姆定律。其中磁阻Rm=L/μS

，由于鐵磁材料的磁導(dǎo)率μ是一個(gè)變量，因此磁阻Rm也不是常數(shù)，所以磁路歐姆定律遠(yuǎn)沒(méi)有電路歐姆定律應(yīng)用得那么廣泛。磁路歐姆定律通常只對(duì)磁路進(jìn)行定性的分析。由磁路歐姆定律可知，若鐵芯磁路中存在氣隙，由于鐵磁材料的磁導(dǎo)率μ要比空氣中的磁導(dǎo)率μ0大幾百甚至幾千倍，因此很小一段氣隙的磁阻就會(huì)遠(yuǎn)大于整個(gè)鐵芯的磁阻。當(dāng)鐵芯磁路的氣隙增大時(shí)，必然造成磁路磁阻Rm大大增加。3.1.2鐵磁性材料鐵磁性材料之所以被廣泛應(yīng)用于電工技術(shù)，是由于它具有以下幾個(gè)基本特征。（1）高導(dǎo)磁性（2）磁飽和性（3）磁滯性和剩磁性（4）磁性材料的分類（5）鐵芯損耗3.1.2.1高導(dǎo)磁性鐵磁性材料之所以具有良好的導(dǎo)磁性能，是由材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定。在鐵磁材料內(nèi)部，往往存在幾百或更多相鄰的分子電流，流向一致，這些流向一致的分子電流的磁場(chǎng)排列整齊，方向相同，在他們所處的局部范圍顯示呈磁性的一個(gè)個(gè)小磁性區(qū)域。這些天然磁性區(qū)域被稱為磁疇，磁疇的體積約為10-9cm3

。鐵磁材料內(nèi)部的這種磁疇結(jié)構(gòu)好比其內(nèi)部存在一個(gè)個(gè)小磁體，這些小磁體在無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí)，排列順序雜亂無(wú)章，因此它們的磁場(chǎng)相互抵消，對(duì)外不能顯示磁性，如圖3-6(a)所示；但是，如果鐵磁材料處在有外磁場(chǎng)作用時(shí)，形成一個(gè)與外磁場(chǎng)方向一致的附加磁場(chǎng)，從而使鐵磁材料內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大大增加，如圖3-6(b)所示。3.1.2.1高導(dǎo)磁性圖3-6鐵磁材料的磁疇與磁化圖3-7磁滯回線3.1.2.2磁飽和性在真空或空氣中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是與磁場(chǎng)強(qiáng)度成線性關(guān)系的，由于鐵磁物質(zhì)在磁化時(shí)有磁性飽和的特點(diǎn)，故鐵磁物質(zhì)中B與H的關(guān)系是非線性的。鐵磁物質(zhì)的磁化特性可用磁化曲線來(lái)表示。各種鐵磁物質(zhì)的磁化曲線是用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出來(lái)的。該曲線大致可分為3段：Oa段的H增大，B幾乎是線性地增大；ab段的H已較強(qiáng)，B的上升很快；bc段的H很強(qiáng)，這時(shí)B增加得很少，達(dá)到磁飽和。在圖3-7的B-H曲線上，a為跗點(diǎn)，b為膝點(diǎn)，c為飽和點(diǎn)。上述分析說(shuō)明，在鐵磁物質(zhì)的磁化過(guò)程中，當(dāng)勵(lì)磁電流增大到一定值時(shí)，幾乎所有的磁疇都與外磁場(chǎng)的方向一致，即使再增大勵(lì)磁電流，也不會(huì)使鐵磁材料的磁性繼續(xù)增強(qiáng)，即出現(xiàn)了磁飽和現(xiàn)象。如圖3-7所示是鐵磁材料的磁化曲線。3.1.2.3磁滯性和剩磁性1如圖3-7所示的閉合回線，當(dāng)H減到零時(shí)，B并不等于零，說(shuō)明鐵磁材料內(nèi)部已經(jīng)排列整齊的磁疇不會(huì)完全恢復(fù)到磁化前雜亂無(wú)章的狀態(tài)，仍然保留一定的磁性，這部分剩余磁性就是圖中的Oc段和Of段，稱為剩磁，各種人造的永久磁體就是根據(jù)剩磁原理制作的。2由于鐵芯在反復(fù)磁化過(guò)程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化總是滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度H的變化，這種現(xiàn)象被稱為鐵磁材料的磁滯性，相應(yīng)B與H變化關(guān)系的閉合回線被稱為磁滯回線。3.1.2.4磁性材料的分類磁路中除鐵芯外往往還有一些非鐵磁性物質(zhì)，如空氣間隙等。由于磁感線是連續(xù)的，所以通過(guò)無(wú)分支磁路，各處橫截面的磁通是相等的。工程上應(yīng)用的鐵磁材料按磁性能和用途可分為以下三類。(1)硬磁材料(2)軟磁材料(3)矩磁材料3.1.2.5鐵芯損耗鐵芯工作在交變磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)熱，鐵芯發(fā)熱所造成的能量損失稱為鐵芯損耗。鐵芯損耗包括磁滯損耗和渦流損耗。(2)渦流損耗鐵磁材料不僅是導(dǎo)磁材料還是導(dǎo)電材料，當(dāng)穿過(guò)鐵芯中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，在鐵芯中將產(chǎn)生感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流。這種感應(yīng)電流在垂直于磁力線的平面內(nèi)，呈渦流狀，被稱為渦流。渦流在鐵芯電阻上引起的熱量損失被稱為渦流損耗。(1)磁滯損耗鐵磁材料在反復(fù)交變的磁化過(guò)程中，內(nèi)部磁疇的極性取向隨著外磁場(chǎng)的交變來(lái)回翻轉(zhuǎn)，在翻轉(zhuǎn)的過(guò)程中，磁疇間相互碰撞和內(nèi)摩擦使鐵芯發(fā)熱，這種熱量損失被稱為磁滯損耗。磁滯回線包圍的面積越大，磁滯損耗越大。3.1.2.5鐵芯損耗無(wú)論是磁滯損耗，還是渦流損耗，最終的形式都是轉(zhuǎn)換為熱量，致使鐵芯的溫度升高而增加功耗，鐵芯發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)，甚至可能破壞設(shè)備的絕緣，對(duì)設(shè)備造成損害。為了減輕鐵損帶給設(shè)備的危害，交流電工設(shè)備中的鐵芯都不用整塊鐵磁材料制作，而是在順著磁場(chǎng)的方向上用表面彼此絕緣的0.35mm或0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，如圖3-8所示，硅鋼片越薄，鐵耗越小，當(dāng)硅鋼片用于高頻電路時(shí)，厚度只有0.05～0.1mm。硅鋼片具有較大的電阻率和較高的導(dǎo)磁率，同時(shí)又因?yàn)楣桎撈瑢u流限制在較小的截面內(nèi)流通，加長(zhǎng)了渦流的路徑，從而最大限度地減小了渦流和渦流損耗。3.1.2.5鐵芯損耗雖然渦流對(duì)電動(dòng)機(jī)、電器的鐵芯可以造成損害，必須采取措施加以限制，但它在金屬加工工藝和電度表中卻得到了廣泛的應(yīng)用：用于半導(dǎo)體材料的區(qū)熔爐、合金和貴金屬冶煉用的熔煉爐。工件的熱處理及化工工藝加熱設(shè)備等，都是利用渦流加熱的專門(mén)裝置；電度表的鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)也是利用了渦流現(xiàn)象。圖3-8鐵芯中的渦流相關(guān)知識(shí)任務(wù)3.1磁路及磁性材料任務(wù)3.2鐵芯線圈和電磁鐵任務(wù)3.3變壓器任務(wù)3.4汽車(chē)?yán)^電器電路分析任務(wù)3.2鐵芯線圈和電磁鐵3.2.1電磁感應(yīng)3.2.2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向3.2.3自感與互感3.2.4電磁鐵3.2.1電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)一，將一根直導(dǎo)體放在均勻磁場(chǎng)中，并以速度v朝著磁力線垂直方向運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體的兩端接上一個(gè)檢流計(jì)，如圖3-9所示。當(dāng)導(dǎo)體左右切割磁力線時(shí)，可以看到檢流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；而如果導(dǎo)體不運(yùn)動(dòng)時(shí)，檢流計(jì)指針是不動(dòng)的。圖3-9實(shí)驗(yàn)一示意圖3.2.1電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)二，將線圈兩端與檢流計(jì)連接，而將磁通插入或拔出線圈，如圖3-10所示。當(dāng)磁通插入線圈時(shí)，檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；而當(dāng)磁鐵在線圈中不動(dòng)時(shí)，檢流計(jì)指針不動(dòng)，當(dāng)磁鐵拔出線圈時(shí)，檢流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)。圖3-10實(shí)驗(yàn)二示意圖3.2.2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向在均勻磁場(chǎng)中，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直導(dǎo)體以速度v作與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=BLν感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的單位為伏特(V)。直導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可用右手定則確定。1直導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和方向法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們：當(dāng)線圈中的磁通發(fā)生變化時(shí)，線圈中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通的變化率成正比，與線圈的匝數(shù)N成正比，即e=N(dφ/dt)其中，磁通

的單位為韋伯(Wb)，e的單位為伏特(V)。線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向可用楞次定律和右手螺旋定則來(lái)確定。如果用一個(gè)表達(dá)式表示法拉第電磁感應(yīng)和楞次定律，即e=-N(dφ/dt)其中，“-”表示線圈的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通將力圖阻止原磁通的改變。2線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和方向3.2.2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向楞次定律指出：如果線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由于穿過(guò)線圈的磁通發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在線圈中流過(guò)的感應(yīng)電流，其產(chǎn)生的磁通將力圖阻止原磁通的改變。在圖3-11(a)中，當(dāng)磁鐵插入線圈時(shí)，線圈中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，線圈流過(guò)的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)與磁鐵的磁場(chǎng)方向相反，應(yīng)用右手螺旋定則可確定：大拇指向上表示磁場(chǎng)方向，即圖3-11(a)中的虛線的磁力線，而彎曲的四指表示感應(yīng)電流方向，由此定出，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性是上面“+”，下面是“-”。在圖3-11(b)中，當(dāng)磁鐵拔出時(shí)，線圈中的磁通量將減小，同樣根據(jù)楞次定律定則，大拇指在下，表示磁場(chǎng)的方向，即圖3-11(b)中的虛線的磁力線，而彎曲的四指表示感應(yīng)電流方向，由此定出，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性是上面“-”，下面“+”。3.2.2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向圖3-11鐵芯插入或拔出線圈時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向3.2.3.1自感如果線圈中通入變化的電流，它將會(huì)使線圈中產(chǎn)生變化的磁通，如圖3-12所示。變化的磁通穿過(guò)本身線圈，必將使線圈感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)由于在自己本身線圈中而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì)，用eL表示，其表示式為圖3-12自感3.2.3.2互感當(dāng)緊靠的兩個(gè)線圈，其中一個(gè)線圈流入變化的電流時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)另一個(gè)線圈回路中電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明該線圈兩端產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這一現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象，該電動(dòng)勢(shì)稱為互感電動(dòng)勢(shì)，用符號(hào)eM表示，而由互感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流稱為互感電流，用符號(hào)iL表示。如圖3-13所示，接入變化電流的線圈成為磁極線圈(副線圈)。eM產(chǎn)生的原因是線圈1通過(guò)變化的電流i1之后產(chǎn)生的變化磁通φ1，由于兩線圈緊靠，故有一部分磁通φ12穿過(guò)線圈2，使線圈2感應(yīng)出互感電動(dòng)勢(shì)eM，互感電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈2的匝數(shù)和通過(guò)穿過(guò)線圈2的磁通變化率成正比。圖3-13互感3.2.4電磁鐵電磁鐵的概念1電磁鐵的組成與結(jié)構(gòu)2電磁鐵的類型3電磁鐵在汽車(chē)上的應(yīng)用43.2.4.1電磁鐵的概念電磁鐵是利用通電的鐵芯線圈吸引銜鐵或保持某種機(jī)械零件、工件于固定位置的一種電器。銜鐵的動(dòng)作可使其他機(jī)械裝置發(fā)生聯(lián)動(dòng)。當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)，電磁鐵的磁性隨著消失，銜鐵或其他零件即被釋放。3.2.4.2電磁鐵的組成與結(jié)構(gòu)電磁鐵可分線圈、鐵芯及銜鐵三部分。它的結(jié)構(gòu)形式通常有如圖3-14所示的幾種。圖3-14電磁鐵的幾種形式3.2.4.2電磁鐵的組成與結(jié)構(gòu)電磁鐵在生產(chǎn)中的應(yīng)用極為普通，如圖3-15所示的例子是用它來(lái)制動(dòng)機(jī)床和起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)。圖3-15電磁鐵應(yīng)用舉例3.2.4.3電磁鐵的類型（1）直流電磁鐵當(dāng)勵(lì)磁線圈通入電流時(shí)，便產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵芯和銜鐵都被磁化，銜鐵受到電磁力的作用而被吸向鐵芯。磁路中的空氣隙隨銜鐵的吸合而減小。直流電磁鐵的吸力與空氣隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比，和空氣隙的截面積成正比。（2）交流電磁鐵交流電磁鐵和直流電磁鐵的構(gòu)造基本相同，也是由勵(lì)磁線圈，軟磁材料鐵芯和銜鐵三部分組成。3.2.4.3電磁鐵的類型交流電磁鐵的吸力如圖3-16所示，在零與最大值之間脈動(dòng)，而因銜鐵以二倍電源頻率在顫動(dòng)，引起噪音，同時(shí)觸點(diǎn)容易損壞。圖3-16交流電磁鐵的吸力變化3.2.4.3電磁鐵的類型為了消除這種現(xiàn)象，可在磁極的部分端面上套一個(gè)分磁環(huán)如圖3-17所示。于是在分磁環(huán)(或稱短路環(huán))中便產(chǎn)生感應(yīng)電流，以阻礙磁通的變化，使在磁極二部分中的磁通φ1與φ2之間產(chǎn)生相位差，因而磁極各部分的吸力也就不會(huì)同時(shí)降為零，這就消除了銜鐵的顫動(dòng)，除去了噪音。圖3-17分磁環(huán)3.2.4.4電磁鐵在汽車(chē)上的應(yīng)用利用電磁鐵的特點(diǎn)，可制成許多控制部件或執(zhí)行部件應(yīng)用到汽車(chē)上，其中比較典型的應(yīng)用就是觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器和汽車(chē)電喇叭。1觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器利用電磁鐵在不同電流下的磁力變化使銜鐵觸點(diǎn)斷開(kāi)或吸合，控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路的閉合與斷開(kāi)，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓的目的。2電喇叭利用銜鐵觸點(diǎn)控制電磁鐵電路的通斷，使電磁鐵不斷吸合和斷開(kāi)，產(chǎn)生振蕩，發(fā)生鳴叫聲。(1)觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器現(xiàn)以配裝在東風(fēng)EQ140汽車(chē)上的FT-61型雙級(jí)觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器為例進(jìn)行說(shuō)明。其結(jié)構(gòu)原理如圖3-18所示。動(dòng)觸點(diǎn)在兩個(gè)靜觸點(diǎn)中間形成一對(duì)動(dòng)斷的低速觸點(diǎn)K1，和一對(duì)動(dòng)合的高速觸點(diǎn)K2，能調(diào)節(jié)二級(jí)電壓，故稱為雙級(jí)觸點(diǎn)式。高速靜觸點(diǎn)與金屬底座直接搭鐵。對(duì)外只有點(diǎn)火(或火線、電樞、A、S、+)和磁場(chǎng)(或F)兩個(gè)接線柱。1-拉力彈簧；2-磁軛；3-電磁線圈；4-電磁鐵芯；5-絕緣板；6-活動(dòng)觸點(diǎn)片；K1-低速觸點(diǎn)；K2-高速觸點(diǎn)；R1-加速電阻；R2-調(diào)節(jié)電阻；R3-溫度補(bǔ)償電阻圖3-18

FT-61型雙級(jí)觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器原理圖(2)電喇叭為了警告行人和來(lái)往車(chē)輛，保證安全行車(chē)，汽車(chē)上都裝有點(diǎn)喇叭。汽車(chē)電喇叭按外形不同可分為螺旋形、筒形和盆型，目前國(guó)產(chǎn)汽車(chē)使用的多位螺旋形和盆型喇叭,。二種形式的電喇叭結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，不同之處是揚(yáng)聲筒形狀不同。汽車(chē)電喇叭靠電磁原理使膜片振動(dòng)而發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)。電喇叭有電磁鐵、可動(dòng)的銜鐵、膜片和動(dòng)斷的觸點(diǎn)等構(gòu)成，如圖3-19(a)所示。觸點(diǎn)與磁場(chǎng)線圈串聯(lián)連接，其中一個(gè)觸點(diǎn)依附于銜鐵。(2)電喇叭當(dāng)電流流過(guò)磁場(chǎng)線圈時(shí)，線圈便建立起吸引可動(dòng)銜鐵的磁場(chǎng)，周邊被固定的膜片，隨著銜鐵移動(dòng)，銜鐵移動(dòng)導(dǎo)致觸點(diǎn)打開(kāi)(如圖3-19(b)所示)，從而斷開(kāi)電路，膜片回到它的原來(lái)位置，觸點(diǎn)再次閉合而重復(fù)上述動(dòng)作。這便引起膜片以每秒數(shù)次的頻率來(lái)回振動(dòng)。膜片振動(dòng)，引起喇叭里面的空氣柱振動(dòng)，從而發(fā)出聲音。圖3-19電喇叭結(jié)構(gòu)示意圖1-接蓄電池正極；2-磁場(chǎng)線圈；3-部分外殼；4-內(nèi)裝電阻；5-觸點(diǎn)；6-銜鐵；7-膜片相關(guān)知識(shí)任務(wù)3.1磁路及磁性材料任務(wù)3.2鐵芯線圈和電磁鐵任務(wù)3.3變壓器任務(wù)3.4汽車(chē)?yán)^電器電路分析任務(wù)3.3變壓器變壓器的用途、種類和結(jié)構(gòu)1變壓器的工作原理2幾種常用的變壓器33.3.1變壓器的用途、種類和結(jié)構(gòu)變壓器是一種將交流電壓變換成頻率相同而電壓不同的靜止電器設(shè)備。3.3.1.1變壓器的用途3.3.1.2變壓器的種類3.3.1.3變壓器的結(jié)構(gòu)3.3.1.1變壓器的用途變壓器是一種常見(jiàn)的電器設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電子線路中的應(yīng)用十分廣泛。其主要作用是升高電壓和降低電壓。在電力系統(tǒng)中，常用變壓器來(lái)升高電壓、減小電流，以降低輸電過(guò)程中的功率損耗和節(jié)約輸電線路有色金屬的消耗，在用戶端用變壓器來(lái)降低電壓，以保護(hù)用電過(guò)程的安全。用來(lái)升高電壓的變壓器稱為升壓變壓器；用來(lái)降低電壓的變壓器稱為降壓變壓器；升壓變壓器和降壓變壓器合稱為電力變壓器。變壓器除了可以用來(lái)變換電壓外，還可以用來(lái)變換電流、變換阻抗和傳遞信息，如電子線路中的輸出變壓器、耦合變壓器。3.3.1.2變壓器的種類變壓器的種類很多，通?？砂从猛尽⒔Y(jié)構(gòu)、相數(shù)和冷卻方式的不同分類。(1)按用途分類(3)按線圈繞組形式(5)按相數(shù)分類(2)按鐵芯結(jié)構(gòu)形式分類(4)按繞組材料分類(6)按冷卻方式分類3.3.1.3變壓器的結(jié)構(gòu)雖然變壓器的種類繁多，用途各異，但變壓器基本結(jié)構(gòu)大致相同。變壓器主要由鐵芯和繞組兩大部分組成。(2)繞組。繞組是變壓器的電路部分，其作用為輸入(輸出)電流，產(chǎn)生磁通和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。繞組可分為高壓繞組和低壓繞組兩種，它們通常同芯地套在鐵芯柱上，低壓繞組在里，高壓繞組在外。這種排列方式可降低對(duì)繞組和鐵芯之間的絕緣要求。一臺(tái)變壓器可以只有一個(gè)繞組(自耦變壓器)，也可以有兩個(gè)或多個(gè)繞組。繞組通常用絕緣的銅線或鋁線繞制。(1)鐵芯。鐵芯是變壓器的磁路部分。為了提高鐵芯的導(dǎo)磁性能，減小渦流和磁滯損耗，變壓器的鐵芯通常采用涂絕緣漆或經(jīng)氧化處理，厚度為0.35～0.5mm的硅鋼片疊壓而成。按照鐵芯的構(gòu)造不同，分為芯式變壓器和殼式變壓器。芯式鐵芯成“口”字形，繞組包圍著鐵芯，如圖3-20(a)所示。殼式鐵芯成“日”字形，鐵芯包圍著繞組，如圖3-20(b)所示。3.3.1.3變壓器的結(jié)構(gòu)圖3-20芯式變壓器和殼式變壓器3.3.1.3變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器在工作時(shí)，鐵芯和繞組都會(huì)放熱，所以必須采取冷卻措施。對(duì)小容量變壓器多用空氣冷卻方式，對(duì)大容量變壓器多用油浸自冷、油浸風(fēng)冷或強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷等方式。如圖3-21所示為一油浸式變壓器的外形圖。1-溫度計(jì)；2-吸濕器；3-儲(chǔ)油柜；4-油表；5-安全氣道；6-氣體繼電器；7-高壓套管；8-低壓套管；9-分接開(kāi)關(guān)；10-油箱；11-鐵芯；12-線圈；13-放油閥門(mén)圖3-21油浸式電力變壓器3.3.2變壓器的工作原理最簡(jiǎn)單的變壓器是由一個(gè)閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)繞組組成，與電源相連的繞組稱為原繞組或初級(jí)繞組；與負(fù)載相連的繞組稱為副繞組或次級(jí)繞組。芯中產(chǎn)生交變磁通，稱為主磁通。主磁通集中在鐵芯內(nèi)，極少一部分在繞組閉合，稱為漏磁通，可忽略不計(jì)。認(rèn)為原、副繞組同受磁通作用。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，原、副繞組都將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)S接通時(shí)，就有感應(yīng)電流流過(guò)負(fù)載。3.3.2.1變壓原理3.3.2.2變流原理3.3.2.3阻抗變換原理3.3.2.4變壓器的損耗和效率3.3.2.1變壓原理空載運(yùn)行時(shí)，副邊電流為零，此時(shí)原繞組流過(guò)的電流稱為空載電流，空載電流比額定電流小很多(約為額定電流的3%～8%)。如圖3-22所示為變壓器的空載運(yùn)行。圖3-22變壓器的空載運(yùn)行3.3.2.1變壓原理設(shè)原繞組匝數(shù)為N1，副繞組匝數(shù)為N2，由于原副繞組同受主磁通作用，所以在兩個(gè)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。e1和e2的頻率與電源頻率相同。若主磁通的變化率為

，則由電磁感應(yīng)定律可得：,。經(jīng)過(guò)理論分析計(jì)算，原、副繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=4.44?φmN1，E=4.44?φmN2

，其中?是電源頻率，φm是交變磁通的最大值。在原繞組中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1起著阻礙電流變化的作用，與加在原繞組兩端的電壓U1相平衡。原繞組的電阻很小，如果略去不計(jì)，則由U1≈E1；對(duì)變壓器負(fù)載來(lái)講，副繞組相當(dāng)于一個(gè)電源，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2相當(dāng)于電源的電動(dòng)勢(shì)。副繞組的電阻也很小，略去不計(jì)，副繞組就相當(dāng)于無(wú)內(nèi)阻的電源，因而副繞組兩端的電壓U2等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2，即U2≈E2。3.3.2.1變壓原理因此得到式中，k叫做變壓器的變壓比或匝數(shù)比。當(dāng)k>1時(shí)，N1>N2，U1>U2，此類變壓器成為降壓變壓器；當(dāng)k<1時(shí)，N1<N2，U1<U2，此類變壓器成為升壓變壓器；當(dāng)k=1時(shí)，N1=N2，U1=U2，該變壓器既不升壓，也不降壓，只能做隔離變壓器使用。因此，取不同的k值，可獲得不同數(shù)值的輸出電壓，使變壓器具有不同用途。=3.3.2.2變流原理如圖3-23所示，使原繞組接通電源，副繞組接通負(fù)載，此時(shí)，副繞組中就有電流i2流過(guò)，并向負(fù)載ZL供電，該狀態(tài)成為變壓器的負(fù)載運(yùn)行。圖3-23變壓器的負(fù)載運(yùn)行3.3.2.2變流原理設(shè)變壓器的副繞組向負(fù)載輸出的功率為P2，而變壓器的原繞組從電源獲得的功率為P1。若忽略變壓器本身的損耗，根據(jù)能量守恒定律，P2應(yīng)與P1相等，即P1=P2。由交流電有功功率公式P=UIcosφ2可得其中，

cosφ1是原繞組電路的功率因數(shù)，

cosφ2副繞組電路的功率因數(shù)，

φ1和φ2

通常相差很小，在實(shí)際計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為它們相等，因而得到1/k叫做變壓器的變流比，這說(shuō)明變壓器具有變流作用。由以上分析可看出，變壓器原邊的電流I1的大小是由副邊I2的大小決定的。當(dāng)I2=0時(shí)，I1很小，等于空載電流；副繞組接上負(fù)載后，|ZL|愈小，I2=U2/|ZL|愈大，I1也隨之增大。3.3.2.3阻抗變換原理在電子線路中，常用變壓器來(lái)變換交流阻抗。無(wú)論是收音機(jī)，還是其他電子裝置，總希望負(fù)載獲得最大功率，而負(fù)載獲得最大功率的條件是負(fù)載電阻等于信號(hào)源內(nèi)阻，此時(shí)成為阻抗匹配。但在實(shí)際電路中，負(fù)載的電阻與信號(hào)源內(nèi)阻往往是不相等的。為此，就需要利用變壓器來(lái)進(jìn)行阻抗匹配，使負(fù)載獲得最大功率，如圖3-24所示。圖3-24變壓器的阻抗變換3.3.2.3阻抗變換原理把帶負(fù)載的變壓器(圖3-24中虛線部分)稱為信號(hào)源的負(fù)載，并以RL′表示，則將，

代入上式整理得因?yàn)?/p>

所以可見(jiàn)，在副繞組接上負(fù)載電阻RL時(shí)，就相當(dāng)于使信號(hào)源上接上一個(gè)負(fù)載電阻

。3.3.2.4變壓器的損耗和效率1輸入功率2輸出功率3變壓器的損耗4額定容量5變壓器的效率3.3.3幾種常用的變壓器電焊變壓器4三相電力變壓器1自耦變壓器2儀用互感器33.3.3.1三相電力變壓器三相電力變壓器是工業(yè)企業(yè)供電的主要設(shè)備，它把輸送到工廠的高壓三相交流電變換成低壓三相交流電，供各種電器設(shè)備使用。可以用三臺(tái)相同的單相變壓器組成三相變壓器組，來(lái)變換三相電壓，如圖3-25所示的接法也可以用一臺(tái)三相變壓器來(lái)完成。圖3-25同三臺(tái)單相變壓器接成的Y/Y0連接的三相變壓器組3.3.3.1三相電力變壓器如圖3-26所示為三相變壓器原理圖，它有三個(gè)芯柱的鐵芯作為三相磁路，每個(gè)芯柱上各套有屬于同一相的兩個(gè)繞組(原繞組和副繞組)。原繞組首端用A、B、C標(biāo)注，末端用X、Y、Z標(biāo)注，副繞組首端和末端分別用小寫(xiě)a、b、c、和x、y、z標(biāo)注。圖3-26三相變壓器原理圖3.3.3.2自耦變壓器普通變壓器的原繞組和副邊繞組是分開(kāi)的兩個(gè)繞組。如果把原繞組和副繞組合二為一，就成為只有一個(gè)繞組的變壓器，這種變壓器稱為自耦變壓器。如圖3-27所示為實(shí)驗(yàn)中常用的兩種輸入電壓和自耦變壓器外形和原理圖。從1、2兩端輸入的額定電壓為110V，原繞組匝數(shù)為N1；從1、3兩端輸入的額定電壓為220V，原繞組匝數(shù)為N1+N2。圖3-27自耦變壓器外形和電路3.3.3.2自耦變壓器如圖3-28所示為三相自耦變壓器，它的三個(gè)繞組通常接成星形，常用它來(lái)啟動(dòng)功率較大的三相交流電動(dòng)機(jī)。圖3-28三相自耦變壓器3.3.3.3儀用互感器供測(cè)量用的將高電壓變換成低電壓、將大電流變換稱小電流的變壓器稱為儀用互感器。儀用互感器分為電流互感器和電壓互感器兩種。圖3-29電壓電流互感器的連接圖(a)電壓互感器接線圖；(b)電流互感器接線圖1．電壓互感器單一電阻、電感或電壓互感器實(shí)際上是一臺(tái)小容量的降壓變壓器。它的一次側(cè)匝數(shù)很多，二次側(cè)匝數(shù)較少。工作時(shí)，一次側(cè)接在需要測(cè)量的電路中，二次側(cè)接在電壓表或功率表的電壓線圈上。電壓互感器的接線圖如圖3-29(a)所示。電壓互感器一次側(cè)繞組匝數(shù)很多，可以有許多抽頭，根據(jù)不同的測(cè)量電壓選取合適的匝數(shù)比。二次側(cè)額定的電壓通常都設(shè)計(jì)為100V。電壓互感器二次側(cè)繞組接阻抗很大的電壓線圈，工作時(shí)相當(dāng)于變壓器的空載運(yùn)行狀態(tài)。因勵(lì)磁電流和漏阻抗很小，可以忽略，則有2．電流互感器電流互感器的接線圖如圖3-29所示，它的一次側(cè)匝數(shù)很少，二次側(cè)匝數(shù)很多，一次側(cè)與被測(cè)電流的線路相串聯(lián)，二次側(cè)接電流表或功率表的電流線圈。電流互感器的阻抗很小，它串入被測(cè)電路對(duì)其電流沒(méi)有影響。電流互感器工作時(shí)二次側(cè)所接電流表的阻抗很小，相當(dāng)于變壓器的短路工作狀態(tài)。忽略勵(lì)磁電流，由磁勢(shì)平衡關(guān)系可得由上式可以看出，一次側(cè)的電流值等于電流表所測(cè)得的電流乘以電流變比K1。3.3.3.4電焊變壓器交流電弧焊在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用很廣泛。交流電弧焊機(jī)就是一種特殊的降壓變壓器。電焊工藝對(duì)電焊變壓器有以下幾點(diǎn)要求。(1)具有60～75V的空載電壓，以保證容易起弧(2)具有迅速下降的外特性，以適應(yīng)電弧特性的要求(3)工作時(shí)常處于短路狀態(tài)，短路電流不能過(guò)大，一般不超過(guò)額定電流的兩倍(4)為了適應(yīng)不同焊條的焊件，要求能夠調(diào)節(jié)焊接電流的大小3.3.3.4電焊變壓器除了用可改變可調(diào)節(jié)鐵芯位置來(lái)調(diào)節(jié)焊接電流外，還可用改變分接頭進(jìn)行粗調(diào)焊接電流的大小。如圖3-30所示，若用換接片接通2和3，則變壓器的二次線圈Ⅱ1與電抗線圈Ⅱ3串聯(lián)，這時(shí)二次繞組感應(yīng)電勢(shì)減小，漏抗大，焊接電流小；若用換接片接通3和4，則二次繞組Ⅱ1串入Ⅱ2

，電抗線圈只串入部分線圈，這時(shí)二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，漏抗減小，焊接電流變大。圖3-30具有磁分路的電焊變壓器原理圖相關(guān)知識(shí)任務(wù)3.1磁路及磁性材料任務(wù)3.2鐵芯線圈和電磁鐵任務(wù)3.3變壓器任務(wù)3.4汽車(chē)?yán)^電器電路分析任務(wù)3.4汽車(chē)?yán)^電器電路分析磁場(chǎng)繼電器控制電路1充電指示燈控制電路2喇叭繼電器33.4.1磁場(chǎng)繼電器控制電路磁場(chǎng)繼電器控制電路一般接在電源與調(diào)節(jié)器之間，用以控制交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路。即發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)接通發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路，熄火時(shí)有自動(dòng)斷開(kāi)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路。通常將它與雙級(jí)電磁振動(dòng)式調(diào)節(jié)器合裝為一體，仍然稱為調(diào)節(jié)器，但這種調(diào)節(jié)器只裝于柴油機(jī)上。電路的組成01電路分析023.4.1磁場(chǎng)繼電器控制電路現(xiàn)以FT61A型調(diào)節(jié)器為例，講述其工作原理。它的的控制電路如圖3-31所示。圖3-31

FT61A型雙聯(lián)調(diào)節(jié)器電路Q1-啟動(dòng)線圈；Q2-維持線圈；X-調(diào)節(jié)器磁化線圈；S-電源開(kāi)關(guān)；SB-啟動(dòng)按鈕；K1-低速觸點(diǎn)；K2-高速觸點(diǎn)；K3-觸點(diǎn)；R1-加速電阻；R2-調(diào)節(jié)電阻；R3-溫度補(bǔ)償電阻3.4.1.2電路分析(1)啟動(dòng)時(shí)(2)啟動(dòng)中(3)啟動(dòng)后(4)電壓調(diào)節(jié)(5)發(fā)電機(jī)熄火3.4.2充電指示燈控制電路汽車(chē)充電指示燈用來(lái)表示充電系統(tǒng)的工作情況。大多數(shù)汽車(chē)是在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)充電指示燈亮，表示發(fā)電機(jī)不工作或電壓過(guò)低。而在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，充電指示燈熄滅。因此，發(fā)電機(jī)工作時(shí)，如指示燈突然發(fā)亮，則充電系統(tǒng)有故障。1(1)利用中性點(diǎn)電壓，通過(guò)充電指示繼電器控制2(2)利用三相繞組的一相線輸出，使充電指示燈工作3(3)在充電電路中增加一個(gè)功率稍大的二極管控制3.4.2.1利用中性點(diǎn)電壓，通過(guò)充電指示繼電器控制豐田汽車(chē)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器(帶繼電器)控制電路原理如圖3-32所示，Q為繼電器線圈，它承受發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓；

K1為繼電器常閉觸點(diǎn)，搭鐵；

K1為繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，靜觸點(diǎn)，接發(fā)電機(jī)輸出電壓“+”B處；HL為充電指示燈，亮表示不充電，滅表示充電。圖3-32豐田汽車(chē)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的電路3.4.2.1利用中性點(diǎn)電壓，通過(guò)充電指示繼電器控制電路分析如下。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S，充電指示燈HL亮，表示不充電。其通路為：蓄電池“+”極→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S→充電指示燈HL→常閉觸點(diǎn)K1→搭鐵→蓄電池“-”極，構(gòu)成回路。(1)啟動(dòng)時(shí)(2)啟動(dòng)后發(fā)電機(jī)電壓升高，由他勵(lì)進(jìn)入自勵(lì)。當(dāng)電壓達(dá)到充電電壓時(shí)，在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓作用下，線圈Q的吸力使繼電器動(dòng)作，K2閉合，K1打開(kāi)，充電指示燈熄滅，表示蓄電池開(kāi)始充電。同時(shí)，K1閉合，將調(diào)節(jié)器磁化線圈電路接通。調(diào)節(jié)器根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓的高低進(jìn)行工作，使其保持在一定的范圍內(nèi)。3.4.2.2利用三相繞組的一相線輸出，使充電指示燈工作天津大發(fā)微型車(chē)采用這種控制方式，如圖3-33所示，充電指示燈接在三相線圈的一相火線端P點(diǎn)，當(dāng)打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，由于發(fā)電機(jī)未工作，故沒(méi)有電流輸出，充電指示燈電路中沒(méi)有電流通過(guò)，指示燈不亮，表示不充電。當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)便具有一定的電壓，由發(fā)電機(jī)P點(diǎn)輸出經(jīng)過(guò)充電指示燈，使其發(fā)亮。圖3-33天津大發(fā)汽車(chē)充電指示燈電路3.4.2.2利用三相繞組的一相線輸出，使充電指示燈工作

其通路為：發(fā)電機(jī)定子線圈→充電指示燈→搭鐵→端蓋二極管→發(fā)電機(jī)定子線圈。值得注意的是：交流發(fā)電機(jī)工作正常時(shí)，充電指示燈亮，表示充電，若充電指示燈突然熄滅，則表示充電系統(tǒng)有故障。3.4.2.3在充電電路中增加一個(gè)功率稍大的二極管控制沃爾沃汽車(chē)采用這一方式。它的交流發(fā)電機(jī)與一般的交流發(fā)電機(jī)相同，僅在電路中增加了一個(gè)功率稍大的二極管，其電路如圖3-34所示。圖3-34瑞典沃爾沃汽車(chē)充電指示燈電路3.4.2.3在充電電路中增加一個(gè)功率稍大的二極管控制3.4.3喇叭繼電器(2)電路分析當(dāng)按下喇叭按鈕后，電流從蓄電池正極→繼電器電池接線柱→線圈

繼電器按鈕接線柱→按鈕→搭鐵→蓄電池負(fù)極。由于繼電器線圈有電流通過(guò)，鐵芯被磁化，將活動(dòng)觸點(diǎn)臂吸下，使其觸點(diǎn)閉合，便接通了喇叭電路。電流從蓄電池正極→繼電器電池接線柱→觸點(diǎn)臂1→觸電5→繼電器“喇叭”接線柱→搭鐵→蓄電池負(fù)極構(gòu)成回路。這時(shí)因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)了喇叭線圈，便發(fā)出了聲響，當(dāng)松開(kāi)按鈕時(shí)，繼電器線圈的電流被切斷，電磁鐵的磁性消失，觸點(diǎn)在彈簧的作用下而分開(kāi)，從而切斷了喇叭電路。(1)電路組成喇叭繼電器的結(jié)構(gòu)如圖3-35所示，繼電器由線圈、鐵芯、觸點(diǎn)臂和觸點(diǎn)組成，在外部有喇叭、電池和按鈕3