新能源汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 課件 項(xiàng)目六新能源汽車常用電磁器件原理分析與檢測(cè)

新能源汽車常用電磁器件原理分析與檢測(cè)CATALOGUE學(xué)習(xí)目標(biāo)情境描述知識(shí)解析任務(wù)實(shí)施課程思政目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)01學(xué)生應(yīng)能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、書籍等渠道快速獲取所需信息，并能夠準(zhǔn)確判斷信息的真實(shí)性。培養(yǎng)信息獲取能力學(xué)生應(yīng)具備獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力，并能與他人合作討論，共同完成任務(wù)。培養(yǎng)獨(dú)立自學(xué)或討論合作能力學(xué)生應(yīng)能夠清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并傾聽(tīng)他人意見(jiàn)，能以友好態(tài)度進(jìn)行交流。培養(yǎng)口頭表達(dá)能力學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)科學(xué)家對(duì)科學(xué)研究堅(jiān)忍不拔的精神，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓そ尘瘛Ｅ囵B(yǎng)科學(xué)家精神素質(zhì)目標(biāo)電磁學(xué)基本理論掌握電磁學(xué)基本理論、磁場(chǎng)的基本物理量，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象和渦流效應(yīng)。變壓器原理理解自感和互感原理，掌握變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的變壓器。繼電器工作原理掌握繼電器的作用和主要組成部分，能夠正確描述繼電器的工作原理。汽車?yán)^電器應(yīng)用了解繼電器在汽車上的典型應(yīng)用，如點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油回收系統(tǒng)等。點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)與原理了解點(diǎn)火線圈的種類，描述點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)和工作原理。噴油器結(jié)構(gòu)與原理知道噴油器的類型，了解噴油器的結(jié)構(gòu)和工作原理，會(huì)安裝噴油器。知識(shí)目標(biāo)

技能目標(biāo)會(huì)搭建帶繼電器的燈光電路會(huì)檢測(cè)汽車用的四線繼電器會(huì)用萬(wàn)用表檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈情境描述020102情境描述經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，充電槍連接后聽(tīng)不到繼電器閉合的聲音，作為新能源汽車專業(yè)的學(xué)生，幫忙分析故障原因并進(jìn)行檢測(cè)維修。新能源汽車維修店接待一客戶，反饋他的新能源汽車無(wú)法上電，更換能正常充電的充電槍依然無(wú)法充電。繼電器在新能源汽車中的應(yīng)用01繼電器在新能源汽車主控制電路上作為安全保護(hù)裝置，設(shè)置正、負(fù)兩個(gè)繼電器，以防一個(gè)出現(xiàn)故障無(wú)法正常切斷電路時(shí)另一個(gè)也可以切斷電路。磁性材料在新能源汽車中的應(yīng)用02磁性材料在新能源汽車中廣泛應(yīng)用，如永磁體、DC/DC轉(zhuǎn)換器和車載充電機(jī)等，起升降壓及電流變換的作用，是充電模塊的核心部件。新能源汽車的增長(zhǎng)趨勢(shì)03隨著新能源汽車的高速增長(zhǎng)，作為電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件，電感及變壓器等磁性材料也呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。任務(wù)分析電磁閥與繼電器異同電磁閥包括噴油器、碳罐電磁閥等，它們的工作原理與繼電器相同，都基于電磁感應(yīng)。點(diǎn)火線圈工作原理點(diǎn)火線圈的工作原理是電磁感應(yīng)，即通過(guò)電磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生高壓電。區(qū)分繼電器類型了解常開(kāi)型與常閉型繼電器的區(qū)別對(duì)于理解電路工作原理至關(guān)重要。新能源汽車電路為了安全性和穩(wěn)定性，通常使用繼電器來(lái)控制用電器，而不是普通開(kāi)關(guān)。繼電器工作原理繼電器依靠電磁力來(lái)控制觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的吸合與斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用電器的控制。思考與討論知識(shí)解析060102磁性材料磁鐵具有吸引鐵磁性物質(zhì)如鐵、鎳等的性質(zhì)，具有這種性質(zhì)的材料被稱為磁性材料。通常所說(shuō)的磁鐵就是一種具有磁性的材料。磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向規(guī)定為小磁針的N極在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)所指的方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。小磁針的N極在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。電磁感應(yīng)電和磁究竟有怎樣的聯(lián)系？在18世紀(jì)和19世紀(jì)之交，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特相信，電和磁之間應(yīng)該存在著某種聯(lián)系。奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了電流的磁效應(yīng)，電流周圍存在著磁場(chǎng)。自?shī)W斯特實(shí)驗(yàn)之后，安培等人又做了很多實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)磁體對(duì)通電導(dǎo)線也有作用力。相互作用力磁體和磁體之間，磁體和通電導(dǎo)線之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。030405磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的物理量，其方向?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)N極所指的方向，大小等于單位長(zhǎng)度的直導(dǎo)線在該點(diǎn)受到的電磁力。磁通量Φ磁感線的疏密程度表示了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，則B與S的乘積為穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通。磁導(dǎo)率μ磁導(dǎo)率是用來(lái)表示物質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量，在國(guó)際單位中，磁導(dǎo)率的單位是亨/米，符號(hào)是H/m。均勻磁場(chǎng)磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相同，則該磁場(chǎng)為均勻磁場(chǎng)。均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T。磁場(chǎng)基本物理量0102磁路導(dǎo)體有良好導(dǎo)電能力，鐵磁性物質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)有良好傳導(dǎo)性，磁場(chǎng)遇到較少阻礙。利用特性實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，線圈通以電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁阻磁通通過(guò)磁路時(shí)受到阻礙作用，叫磁阻，用Rm表示。磁阻大小與磁路長(zhǎng)度成正比，橫截面積成反比，并和組成磁路的材料性質(zhì)有關(guān)。磁動(dòng)勢(shì)電流在電路中流動(dòng)是由于電動(dòng)勢(shì)的存在，同樣磁路中的磁通量也需要磁動(dòng)勢(shì)來(lái)驅(qū)動(dòng)。磁動(dòng)勢(shì)用F來(lái)表示，它的值與線圈匝數(shù)N和線圈中所通過(guò)的電流I的乘積成正比。鐵芯線圈鐵芯線圈分為直流和交流兩種。直流鐵芯線圈通直流電來(lái)勵(lì)磁，交流鐵芯線圈通交流電來(lái)勵(lì)磁。直流鐵芯線圈簡(jiǎn)單，因?yàn)閯?lì)磁電流是直流，產(chǎn)生的磁通是恒定的。磁滯損耗在線圈和鐵芯中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)致功率損耗。為減小磁滯損耗，應(yīng)選用磁滯損耗較小的磁質(zhì)材料制造鐵芯。030405磁路閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。法拉第電磁感應(yīng)定律線圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由楞次定律和右手螺旋定則來(lái)判定，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量總是企圖阻礙原磁通量的變化。楞次定律電磁感應(yīng)右手定則平伸右手，拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，拇指指向運(yùn)動(dòng)方向，四指所指方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向（或感應(yīng)電流方向）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e=Blvsina互感法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，兩個(gè)線圈間無(wú)導(dǎo)線相連，但電流變化時(shí)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為互感。變壓器的結(jié)構(gòu)由鐵芯和繞組組成，鐵芯由高導(dǎo)磁硅鋼片組成，是變壓器的磁路通道，繞組是變壓器的電路通道。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)一個(gè)導(dǎo)電的物體處于變化的磁場(chǎng)中，在導(dǎo)電體中就能夠感應(yīng)出電流來(lái)，變壓器就是利用電磁感應(yīng)制成的。變壓器一次繞組與二次繞組的電壓比和一次繞組與二次繞組的匝數(shù)比值有關(guān)。次級(jí)線圈比初級(jí)線圈少，則是降壓變壓器，反之則為升壓變壓器。變壓器變壓器電壓比升、降壓變壓器電磁感應(yīng)互感和自感繼電器的檢測(cè)方法檢測(cè)繼電器需要使用萬(wàn)用表等工具，通過(guò)測(cè)量其線圈的阻值、觸點(diǎn)的電阻值以及線圈的工作電壓等參數(shù)，來(lái)檢查其性能是否正常。繼電器的工作原理故障排除方法如果發(fā)現(xiàn)繼電器存在故障，需要根據(jù)其故障表現(xiàn)來(lái)排除，例如線圈燒毀、觸點(diǎn)接觸不良等，需要進(jìn)行維修或更換。繼電器工作原理與檢測(cè)繼電器利用電磁鐵產(chǎn)生的吸引力控制開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)。通電時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生吸引力使開(kāi)關(guān)閉合；斷電時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。要點(diǎn)三燃油蒸汽回收系統(tǒng)燃油蒸汽回收系統(tǒng)具有收集油箱內(nèi)蒸發(fā)燃油蒸汽的功能，確保燃油蒸汽得到有效利用，防止直接排入大氣造成污染。01碳罐電磁閥結(jié)構(gòu)及原理要點(diǎn)三02碳罐電磁閥的結(jié)構(gòu)和原理碳罐電磁閥是燃油蒸汽回收系統(tǒng)的重要組成部分，由線圈、接線盒、鐵芯、彈簧、密封塞等組成，原理是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等信號(hào)，控制碳罐電磁閥的開(kāi)閉。碳罐電磁閥結(jié)構(gòu)及原理要點(diǎn)三判斷碳罐電磁閥的好壞通過(guò)萬(wàn)用表電阻檔檢測(cè)碳罐電磁閥線圈的導(dǎo)通性，是判斷碳罐電磁閥好壞的一種方法，不同車型的炭罐電磁閥的阻值不同，大概在十幾歐姆到幾十歐姆。03碳罐電磁閥結(jié)構(gòu)及原理噴油器是執(zhí)行噴油任務(wù)的最終元件，向發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定量的經(jīng)過(guò)霧化的燃油。噴油器安裝位置噴口形狀噴油器一般安裝在進(jìn)氣歧管上，上方連接燃油管路，下方連接進(jìn)氣歧管。按照噴口形狀，可以分為單噴口式和多噴口式。030201噴油器結(jié)構(gòu)及原理噴油器的發(fā)展經(jīng)歷了化油器的虹吸供油，到機(jī)械噴射，直至現(xiàn)在的電噴供油。電磁噴油器電磁噴油器就是一個(gè)電磁閥，通電打開(kāi)噴油，斷電封閉，停止噴油。工作過(guò)程和原理噴油器結(jié)構(gòu)及原理噴油器與碳罐電磁閥的相同點(diǎn)噴油器和碳罐電磁閥都屬于電磁閥，它們都是由電磁鐵和閥門組成，通過(guò)電磁鐵的吸引力來(lái)控制閥門的開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)液體的噴射或控制氣體的排放。噴油器和碳罐電磁閥在新能源汽車中都有廣泛的應(yīng)用，它們都可以用于控制汽車中的氣體或液體的流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)汽車的各種功能。噴油器和碳罐電磁閥的工作原理都是基于電磁學(xué)的基本原理，通過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，然后利用磁場(chǎng)的吸引力來(lái)控制閥門的開(kāi)關(guān)。噴油器與碳罐電磁閥的不同點(diǎn)噴油器主要用于將燃油噴入氣缸中，而碳罐電磁閥則主要用于控制碳罐中的氣體排放。噴油器一般是由燃油泵提供壓力，將燃油噴入氣缸中，而碳罐電磁閥則是由大氣壓力將氣體排出。噴油器和碳罐電磁閥的響應(yīng)時(shí)間不同，噴油器的響應(yīng)時(shí)間較短，而碳罐電磁閥的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)及工作原理點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu)由初級(jí)繞組、次級(jí)繞組、鐵芯、外殼等組成。點(diǎn)火線圈的工作原理點(diǎn)火線圈能將車上低壓電變成高電壓，是由于有與普通變壓器相同的形式，次級(jí)線圈比初級(jí)線圈的匝數(shù)多。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)由電源、點(diǎn)火線圈、配電器、斷電器、電容器、離心提前裝置、火花塞等組成。電子點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理電子點(diǎn)火系統(tǒng)由電源、點(diǎn)火線圈、帶有信號(hào)發(fā)生器的配電器、火花塞、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和點(diǎn)火控制器等部件組成。0102外觀檢測(cè)外觀檢查是確保閉磁路點(diǎn)火線圈正常工作的第一步，需要仔細(xì)查看外表、殼體和接線柱，確保沒(méi)有松動(dòng)或破裂等問(wèn)題。電氣檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈的電氣檢測(cè)包括測(cè)量初級(jí)繞組阻值、次級(jí)繞組阻值和絕緣性檢測(cè)。初級(jí)繞組阻值將萬(wàn)用表調(diào)至電阻測(cè)量檔，兩表筆分別接到初級(jí)繞組正、負(fù)級(jí)接線柱上，測(cè)量初級(jí)繞組阻值應(yīng)為0.4～2.0Ω。次級(jí)繞組阻值將萬(wàn)用表調(diào)至電阻測(cè)量檔，兩表筆分別接到次級(jí)繞組兩接線柱上（負(fù)極接線柱與高壓端接線柱），測(cè)量次級(jí)繞組阻值應(yīng)為6.0kΩ～9.0kΩ。絕緣性檢測(cè)將萬(wàn)用表調(diào)至電阻測(cè)量檔200KΩ，測(cè)量點(diǎn)火線圈任一端與外殼的電阻，電阻應(yīng)為無(wú)窮大，否則存在搭鐵故障。030405閉磁路點(diǎn)火線圈檢測(cè)任務(wù)實(shí)施07任務(wù)實(shí)施任務(wù)準(zhǔn)備教具學(xué)具準(zhǔn)備實(shí)踐操作一汽車用四線繼電器的檢測(cè)包括帶繼電器的燈光電路的搭建，點(diǎn)火線圈的檢測(cè)，均需使用萬(wàn)用表。準(zhǔn)備點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、汽車用四線繼電器、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、萬(wàn)用表、蓄電池、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等設(shè)備/工具/耗材。搭建帶繼電器的燈光電路并檢測(cè)汽車用四線繼電器實(shí)踐操作二閉磁路點(diǎn)火線圈檢測(cè)搭建帶繼電器的燈光電路按照右圖搭建電路。確保將所有元件正確連接，并確保電路的完整性。檢驗(yàn)不通電時(shí)和通電時(shí)燈光的狀態(tài)，通過(guò)觀察和記錄燈光的狀態(tài)，來(lái)確保電路的正確性和穩(wěn)定性。123通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量繼電器的觸點(diǎn)接線端之間的阻值，找出常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)，以及線圈的接線端。檢測(cè)觸點(diǎn)類型并找出線圈使用萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量繼電器線圈的阻值，判斷線圈是否存在開(kāi)路現(xiàn)象，并確定電磁式繼電器的電阻值范圍。測(cè)線圈電阻當(dāng)線圈電阻正常時(shí)，進(jìn)行開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的檢測(cè)，測(cè)量85和86兩個(gè)插腳之間的電阻，以及85和86通電時(shí)的觸點(diǎn)電阻。測(cè)觸點(diǎn)電阻檢測(cè)汽車用四線繼電器01外觀檢測(cè)外觀檢查是確保閉磁路點(diǎn)火線圈正常工作的第一步，需要仔細(xì)查看外表、殼體和接線柱，確保沒(méi)有松動(dòng)或破裂等問(wèn)題。閉磁路點(diǎn)火線圈檢測(cè)02電氣檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈的電氣檢測(cè)包括測(cè)量初級(jí)繞組阻值、次級(jí)繞組阻值和絕緣性檢測(cè)。初級(jí)繞組阻值檢測(cè)測(cè)量初級(jí)繞組阻值將萬(wàn)用表調(diào)至電阻測(cè)量檔，兩表筆分別接到初級(jí)繞組正、負(fù)級(jí)接線柱上02電氣檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈的電氣檢測(cè)包括測(cè)量初級(jí)繞組阻值、次級(jí)繞組阻值和絕緣性檢測(cè)。次級(jí)繞組阻值檢測(cè)次級(jí)繞組阻值檢查將萬(wàn)用表調(diào)至電阻測(cè)量檔，兩表筆分別接到次級(jí)繞組兩接線柱上（負(fù)極接線柱與高壓端接線柱）02電氣檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈檢測(cè)閉磁路點(diǎn)火線圈的電氣檢測(cè)包括測(cè)量初級(jí)繞組阻值、次級(jí)繞組阻值和絕緣性檢測(cè)。絕緣性檢測(cè)將萬(wàn)用表調(diào)至電阻測(cè)量檔200KΩ，測(cè)量