直流电动机控制原理
知识拓展
想一想
(１)直流电动机有哪些特点? (２)收集分析汽车上有关直流电动机电路?
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学习任务二 直流电动机控制原理
任务点 直流电动机控制电路 学习任务
１. 理解直流电动机的结构及工作原理 ； ２. 掌握直流电动机控制电路； ３. 初步掌握直流电动机控制电路故障的排除。
知识准备 一、直流电动机的基本工作原理
直流电动机是将电能转换为机械能的设备，是以通电导体在 磁场中受电场力作用的原理而制成的。 其工作原理如图2-12所 示。
续上表
学习任务二 直流电动机控制原理
考核与评价 一、考核方式
(１)每小组对应一套电子积木板、一张实训工作台； (２)检查实训任务:真实、完整、有效； (３)按各实例知识讲解及实训进行自评、互评。
学习任务二 直流电动机控制原理
考核与评价
二、考核说明及 评价(表2-12)。
学习任务二 直流电动机控制原理
全国交通运输职业教育教学指导委员会规划教材 教育部中等职业教育汽车专业技能课教材
汽车电工电子基础
项目一 项目二 项目三 项目四 项目五 项目六
汽车直流控制电路 汽车继电器及电动机控制 汽车交直流变换控制电路 汽车传感器与信号处理
汽车执行器控制电路 汽车数字电路及其应用
学习任务二 直流电动机控制原理
一个线圈产生的电磁转矩是有限的，且电枢轴转动不稳定， 所以电动机的电枢绕组是由很多线圈组成的，换向片的数量也随线 圈数量的增加而增多。电动机的电磁转矩T取决于磁通ϕ，电枢电 流Ｉａ的乘积，可用下式表示:
Ｔ ＝ＣｍϕＩａ 式中:Ｃｍ———电机结构常数。
知识准备 二、直流电动机转矩自动调节过程
当电动机接入直流电源时，载流导体产生电磁转矩使电枢旋转。而电 枢旋转时，线圈又会切割磁感线产生感应电动势，其方向可用右手定则来 判断。因其电动势的方向恰与电枢线圈电流方向相反，故称反电动势Ｅ。 其大小与电机结构常数Ｃｍ，电枢转速ｎ 及磁极磁通ϕ 成正比，即
1 任务导入 2 学习任务 3 知识准备 4 边学边做 5 考核与评价 6 知识拓展
学习任务二 直流电动机控制原理
任务导入 直流电动机是汽车上常用的部件，如电动门窗、电动后视
镜、空调风机等都是采用直流电动机正转和反转进行控制，一 般直流电动机的正反转通过调换极性控制。 极性调换开关常采 用双位双联性质的开关。
学习任务二 直流电动机控制原理
边学边做
１. 通过以上学习，具备了一定的理论知识，下面将进行实训。 首先，准备实训需要使用的积木板、器材，见表2-10。
学习任务二 直流电动机控制原理
边学边做 ２. 实训步骤:直流电动机正反转控制(表2-11)。
学习任务二 直流电动机控制原理
边学边做 ２. 实训步骤:直流电动机正反转控制(表2-11)。
图2-12 直流电动机的工作原理
知识准备 一、直流电动机的基本工作原理
当电流由正电刷和换向片A流入，从换向片B和负电刷流出时 (图2-12a)，电枢绕组线圈中的电流方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ，此时 转矩方向为逆时针方向。当线圈转过180°后，电流由正电刷和换 向片Ｂ 流入，从换向片A和负电刷流出，线圈中的电流方向为ｄ→ ｃ→ｂ→ａ，转矩方向仍为逆时针方向。 电枢轴便可在一个固定 转向的电磁转矩作用下而不断旋转。
知识准备 三、电动车窗电动机电路分析
上述过程中，流过电动机电枢的电流方向相反，所以电动机 旋转方向相反，带动玻璃上升或下降。
与此类似的双向永磁电动机也被利用到电动后视镜、电动座 椅、电动天窗等系统的触动电路中，在开关控制下，带动部件实 现两个方向的运动。
应用：分析图2-13所示电动升降门窗电路用左后门窗开关控 制左后门窗玻璃升降的工作原理。
知识准备 三、电动车窗电动机电路分析
现以左后门窗为例说明其工作原理。图2-13为福特公司永磁式电动 机的电动升降门窗电路。
当主控开关中的左后门窗开关拨到Up时，电流方向为:蓄电池正极 →点火开关→电路断电器→主控开关中左后门窗Up触点→左后门窗分控 开关Up触点→电动机→左后门窗分控开关Down触点→主控开关中左后 门窗Down触点→搭铁。电动机旋转，带动左后门窗玻璃上升。
当主控开关中的左后门窗开关拨到Down时，电流方向为:蓄电池正 极→点火开关→电路断电器→主控开关中左后门窗Down触点→左后门 窗分控开关Down触点→电动机→左后门窗分控开关Up触点→主控开关 中左后门窗Up触点→搭铁。电动机旋转，带动左后门窗玻璃下降。
知识准备 三、电动车窗电动机电路分析
图2-13 福特公司永磁式电动机的电动升降门窗电路
Ｅ＝Ｃｍϕｎ 因为反电动势方向与电源电压方向相反，因而在电动机工作时，其电 压平衡方程式是: Ｕ＝ Ｅ ＋ＩａRａ 式中:Ｕ———电源电压；
Rａ———电枢电路的电阻。 由此可得电枢电流为: Ｉａ＝ (Ｕ － Ｅ) / Rａ
知识准备 二、直流电动机转矩自动调节过程
由上述分析可知:当电动机拖动的负载发生变化时，其电 枢转速、电枢电流、电磁转矩均会自动地做相应的变化，以 满决于不同类型的电动机，可以为正确选用适合不同负载的 电动机提供依据。
