购买

¥ 20.0

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 磁路及电磁器件(完整)

磁路及电磁器件(完整).ppt

磁路及电磁器件(完整)

is_411417
2019-02-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《磁路及电磁器件(完整)ppt》,可适用于财会税务领域

第三章 磁路及电磁器件  本章主要介绍的内容有:  ●磁场及电磁感应  ●变压器  ●点火线圈   ●电磁铁  ●继电器  ●课题实验第一节 磁场及电磁感应  本节主要介绍的内容有:  ●磁场的形成及基本物理量  ●电流的磁场及磁力线  ●电磁感应一、磁场的形成及基本物理量.磁、磁场与磁感线的概念  磁是物质运动的基本形式之一。物体能吸引铁、镍、钴等金属或它们合金的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体上磁性最强的部位叫磁极。任何磁体都有两个磁极而且无论怎样把磁体分割磁体总保持两个磁极通常以S表示磁体的南极(常涂红色)以N表示磁体的北极(常涂绿色或白色)。磁极间的相互作用力叫磁力磁极间相互作用的规律是:同性相斥异性相吸如图所示。原来没有磁性的铁磁物质放在磁铁旁边会获得磁性这一现象叫磁化。被磁化的铁磁物质远离磁铁后仍保留一定的磁性叫剩磁。  磁体周围存在磁力作用的空间当另一磁体或通电导体置入该空间时就要受到磁力的作用人们通常把这个磁力空间叫磁场。磁场具有力和能的性质因而它是一种物质。但它又与其他物质不一样它没有构成物质的分子或原子。所以磁场是存在于磁体周围空间的一种特殊物质。  磁场力和能的性质可以通过磁场方向和强弱表示出来。一般情况下磁场各处的强弱和方向都是不同的。为了形象地表示磁场在空间各点的强弱和方向人们根据铁屑在磁体周围磁场的作用下有规则地排列的启示图(a)想像出磁感线。所谓磁感线就是一条条从磁体北极沿磁体周围空间到磁体南极然后再通过磁体内部回到北极的闭合曲线。曲线上每一点的切线方向(即小磁针N极在该点的指向)就表示该点的磁场方向曲线在某处的疏密程度(单位面积内的磁感线条数)就表示该处的磁场强弱如图(b)所示。.基本物理量  ()磁感应强度  磁感应强度是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。它是一个矢量。它与电流(电流产生磁场)之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定。磁感应强度用符号B表示单位是特斯拉(T)也就是韦伯平方米(Wbm)。  如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等、方向相同这样的磁场则称为均匀磁场。  ()磁通  磁通就是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积的乘积磁通的符号用Ф表示单位是韦伯(Wb)也就是伏秒(V·S)。  ()磁场强度  磁场强度是计算磁场时所引用的一个物理量通过它来确定磁场与电流之间的关系。磁场强度用符号H表示单位是安培米(Am)。二、电流的磁场及磁力线.电流的磁场()通电直导线周围的磁场  通电直导线周围磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆这些同心圆都在与导线垂直的平面上如图(a)所示。  实验表明改变电流的方向各点的磁场方向都随之改变。  磁感线的方向与电流方向之间的关系可用安培定则(又称右手螺旋定则)来判定:如图(b)所示用右手握住通电直导线让拇指指向电流方向则四指环绕的方向就是磁感线的方向。  ()磁导率  磁导率是表征媒介质磁化性质的物理量用符号μ表示它与磁场强度的乘积就等于磁感应强度磁导率的单位是亨利米(Hm)。()通电线圈的磁场  把直导线绕成螺线管线圈并通入电流结果通电线圈产生类似条形磁铁的磁场如图(a)所示。由图可见在线圈外部磁感线从N极出来进入S极线圈内部的磁感线方向由S极指向N极并和外部的磁感线形成闭合曲线。  实验证明:通电线圈磁场的强弱不仅与线圈的电流大小有关而且还与线圈的匝数有关即与线的电流和匝数的乘积成正比。  通电线圈的磁场的方向可用右手螺旋定则确定:如图(b)所示右手握住线圈用弯曲的四指指向电流方向则拇指所指的方向就是磁场方向。.电磁力  载流导体在磁场中所受的作用力称为电磁力(或安培力)单位是牛(N)。  通电直导体在磁场中所受作用力的方向可用左手定则判定:如图所示将左手伸开使拇指与四指垂直让磁感线垂直穿过掌心四指朝向导体电流的方向大拇指所指的方向就是导体所受安培力的方向。.电磁力在汽车上的应用  如图所示为汽车上装用的动磁式电流表的结构图黄铜导电板固定在绝缘底板上。三、电磁感应  ()在图(a)所示的均匀磁场中放置一根导体AB。导体两端联接一个检流计当导体垂直切割磁感线时可以明显地观察到检流计指针有偏转。这说明导体回路中有电流存在。另外当使导体平行于磁感线方向运动时检流计指针不偏转说明导体回路中不产生电流。  ()在图(b)所示实验中空心线圈两端联接检流计。当用一块条形磁铁快速插入线圈时我们会观察到检流汁指针向一个方向偏转如果条形磁铁在线圈内静止不动检流计指针不偏转再将条形磁铁由线圈中迅速拔出时又会观察到检流计指针向另一方向偏转。  上述两实验现象说明:当导体相对于磁场运动且切割磁感线或者线圈中的磁通发生变化时在导体或线圈中都会产生感应电动势。若导体或线圈构成闭合回路则导体或线圈中将有电流流过。.直导体中的感应电动势  ()感应电动势的方向  做切割磁感线运动的导体产生的感应电动势的方向可由右手定则来确定:平伸右手拇指与四指垂直让磁感线垂直穿过掌心使拇指指向导体运动方向四指所指方向就是感应电动势的方向(或感应电流的方向)如图所示。  ()感应电动势的大小  实验证明:在均匀磁场中做切割磁感线运动的直导体其感应电动势e的大小与磁感应强度B、导体的有效长度ι、导体的运动速度υ以及导体运动方向与磁感线之间的夹角α的正弦值成正比。.线圈中的感应电动势  ()感应电动势的方向  我们已经知道线圈中的磁通量发生变化时线圈中会产生感应电动势。感应电动势的方向由楞次定律和右手螺旋定则来确定。  ()感应电动势的大小  法拉第通过大量实验总结出:线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通量的变化快慢(即变化率)和线圈的匝数N的乘积成正比。一、电磁铁的概念、结构.电磁铁的概念  电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。衔铁的动作可使其他机械装置发生联动。当电源断开时电磁铁的磁性随着消失衔铁或其他零件即被释放。.电磁铁的组成与结构  电磁铁由磁化铁圈、铁心和衔铁个主要部分组成。常用有马蹄式、拍合式及螺旋管式三种结构如图马蹄式一般用于起重电磁铁拍合式常用于继电器螺旋管式则用于液压电磁阀。  电磁铁在生产中的应用极为普遍图中所示的例子是用它来制动机床和起重机的电动机。  当接通电源时电磁铁动作而拉开弹簧把抱闸提起于是放开了装在电动机轴上的制动轮这时电动机便可自由转动。当电源断开时电磁铁的衔铁落下弹簧便把抱闸压在制动轮上于是电动机就被制动。二、电磁铁的类型.直流电磁铁  电磁铁广泛地应用在继电器、接触器及自动装置中。电磁铁分为直流和交流两种。  当励磁线圈通入电流时便产生磁场铁心和衔铁都被磁化衔铁受到电磁力的作用而被吸向铁心。磁路中的空气隙随衔铁的吸合而减小。  直流电磁铁的吸力与空气隙的磁感应强度的平方成正比和空气隙的截面积成正比。  直流电磁铁中既有电路(励磁线圈回路)又有磁路(闭合铁心磁路)。对于电路由于是直流励磁铁心中的磁通是恒定的线圈中无感应电动势所以线圈的电流决定于电源电压和线圈的内阻。当电源电压和线圈内阻一定时励磁电流就恒定不变磁动势也就不变。.交流电磁铁  对于磁路当衔铁刚吸合时衔铁和铁心之间的空气隙最大此时磁路中磁阻最大由于磁动势一定磁通和磁感应强度最小吸力也最小。当衔铁吸合后空气隙最小磁路中磁阻最小则磁通和磁感应强度最大所以吸力也最大。所以在直流电磁铁中当电源电压和线圈电阻一定时励磁电流恒定不变与空气隙大小无关(即磁路不影响电路)但衔铁吸力随衔铁吸合过程将逐渐增大。  交流电磁铁和直流电磁铁的构造基本相同也是由励磁线圈软磁材料铁心和衔铁三部分组成。  当交流电磁铁的铁心线圈通入正弦交流电时铁心中便产生交变磁通当电源频率和线圈匝数一定时铁心中磁通的最大值与电源电压的有效值成正比。当电压有效值不变时铁心中磁通的最大值亦保持恒定不变与磁路的情况(如铁心材料的磁导率、气隙大小等)无关。  交流电磁铁是用交流电励磁的气隙中的磁感应强度随时间而变化所以交流电磁铁的吸力也要随时间而变化。一般计算时只考虑其平均值平均吸力是最大吸力的一半。  交流电磁铁的吸力如图所示在零与最大值之间脉动因而衔铁以两倍电源频率在颤动引起噪音同时触点容易损坏。为了消除这种现象可在磁极的部分端面上套一个分磁环(图)。于是在分磁环(或称短路环)中便产生感应电流以阻碍磁通的变化使在磁极两部分中的磁通Ф与Ф之间产生相位差因而磁极各部分的吸力也就不会同时降为零这就消除了衔铁的颤动除去了噪音。  ●提示:交流电磁铁的铁心是由硅钢片叠成的。这是因为铁心中的磁通是交变的要产生涡流和磁滞损耗。为了减小铁心损耗必须用硅钢片叠合而成。而在直流电磁铁中因磁通是恒定的无铁心损耗铁心是用整块软钢制成的。  ●进一步:交直流电磁铁除有上述的不同外还应该知道它们在吸合过程中电流和吸力的变化情况也是不一样的。  ●提示:汽车电路中主要应用直流电磁铁交流电磁铁在汽车中的应用很少。第五节 继电器  本节主要介绍的内容有:  ●继电器的概念  ●继电器的类型、结构、符号和主要参数  ●汽车继电器的典型应用一、继电器的概念  继电器是自动控制电路中常用的一种元件它是用较小的电流来控制较大电流的一种自动开关在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护等作用。在工业控制中使用的中间继电器、热继电器等体积较大线圈通过的电流或承受的电压较大触点允许通过的电流较大。在汽车电气系统中所使用的继电器体积较小触点控制的电流也较小属于小型继电器。本节主要讨论小型继电器。二、继电器的类型、结构、符号和主要参数.继电器的类型()电磁式继电器  继电器的种类很多常用的有电磁式和干簧式两种。  电磁式继电器是一种具有跳跃输出特性、传递信号的电磁器件。它由电磁机构与触点系统两部分组成包括铁心、衔铁、线圈、回位弹簧和触点等如图所示。()干簧式继电器  干簧式继电器与电磁式继电器的主要区别就是干簧式继电器的触点是一个或几个干簧管如图所示为干簧式继电器的结构它的符号与电磁式继电器一样。当继电器线圈通以电流时在线圈中心工作气隙中形成磁通回路从而使干簧管的一对触点吸合。电子继电器相当于一个大电流的开关管。.继电器符号  在电路中表示继电器时只要画出它的线圈和与控制电路有关的接点组就可以了。继电器的线圈用一个长方框符号表示同时在长方框内或框旁标上这个继电器的文字符号“K”。表中列出了继电器的常用符号和三种接点的符号。.继电器的主要电气参数  ()线圈电压和功率  是指继电器线圈使用的是直流电还是交流电以及线圈消耗的额定电功率。  ()线圈电压  是指继电器正常工作时线圈需要的电压值。  ()线圈电阻  是指线圈的电阻值。  ()寿命(触点负荷)  是指触点的负载能力有时也称为触点容量。三、汽车继电器的典型应用.起动继电器  在采用电磁啮合式起动机的起动电路中起动开关常与点火开关制成一体由于通过起动机电磁开关(吸引线圈和保持线圈)的电流很大(大功率起动机可达~A)而使点火开关早期损坏。为此在有些汽车上点火开关和起动机电磁开关之间装有起动继电器如图所示。  继电器是一种用小电流控制大电流的器件在汽车上经常利用开关控制继电器的吸合与断开再利用继电器的触点控制电器部件的通断。  在汽车上常用的继电器有:起动继电器、喇叭继电器、闪光(转向)继电器、刮水继电器等。下面做简单介绍。.喇叭继电器  图所示为继电器在喇叭电路中的应用。.闪光继电器  闪光继电器又称为闪光器按其结构不同可分为阻丝式、电容式和电子式三种。其中阻丝式又可分为热丝式(电热式)和翼片式(弹跳式)而电子式又可分为混合式(带触点的继电器与电子元件)和全电子式(无继电器)。  图为电容式闪光器工作原理图。它由一个继电器和一个电容器组成。在继电器铁芯上绕有串联线圈和并联线圈电容则采用大容量(μF)电解电容。利用电容器充放电延时特性使继电器的两个线圈的电磁吸力时而相加时而相减产生周期性的开关动作使转弯信号灯闪烁。、刮水继电器  图为EQF型汽车上的间歇刮水器线路图除刮水开关外还有一个内部带有时间继电器的间歇继电器(刮水继电器)。刮水器上有、I、Ⅱ、Ⅲ四个挡位其中挡为停止挡I挡为间歇挡Ⅱ挡为低速挡Ⅲ挡为高速挡工作原理如下。  当刮水器开关拨至I挡时刮水间歇继电器中的时间继电器通电产生吸力将动合触点A闭合动断触点B打开此时电动机通过间歇继电器构成回路。其电路为:蓄电池正极一总熔断器(A)→电流表→熔断器(A)→刮水电动机电枢绕组→刮水器开关内部触点→间歇继电器接线柱→常开触点A→刮水器开关→搭铁→蓄电池负极。电动机运转带动刮水器工作。  当电动机运行一段时间后间歇继电器中的时间继电器线圈经几秒的延时自动断电在弹簧的作用下动合触点A被打开动断触点B又闭合。  由于此时自动停位触点处于自动停位器的搭铁铜片上电动机不因继电器线圈断电而停止工作。此时电路为:蓄电池正极→总熔断器(A)→电流表→熔断器(A)→电枢刮水器开关内部→间歇继电器接线柱→动断触点B→自动停位器搭铁片→搭铁蓄电池负极。当电动机转到图示所在位置(即电源触点和自动停位触点处于在同一铜片)时刮水电动机电路被切断电动机便停止工作。但由于机械惯性电动机瞬间还会转动因而电动机以发电机运行而产生制动迫使电动机立即停止转动此时刮片正处于玻璃下方。  间歇继电器经几秒钟间歇延时又重新接通刮水电动机又开始工作。如此反复循环构成了刮水电动机的间歇工作。  当刮水器拨至Ⅱ、Ⅲ挡时电动机的转速直接由刮水开关控制。此时刮水开关内部I挡的触点自动与搭铁断开。只有将刮水开关拨至挡时电动机才自动复位并停止运转。

VIP尊享8折文档

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/37

磁路及电磁器件(完整)

¥20.0

会员价¥16.0

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利