汽車電工電子技術 課件 模塊四 磁場與電磁感應

汽車電工電子技術Contents模塊一汽車電子電路基礎模塊二直流電路模塊三交流電路模塊四磁場與電磁感應Contents模塊五二極管與三極管模塊六電動機與發電機模塊七脈沖數字電路模塊八新能源汽車電力電子關鍵技術學習目標模塊四磁場與電磁感應

知識目標１.掌握磁場的基本概念；２.掌握楞次定律、電磁感應定律；３.掌握繼電器的結構及工作原理；４.掌握電磁式輪速傳感器的結構及工作原理；５.掌握發電機的結構及工作原理；６.掌握變壓器的結構及工作原理；７.掌握旋變傳感器的結構及工作原理；８.掌握永磁同步電機的結構及工作原理。技能目標１.能根據電磁感應原理，制作簡易發電機；２.能使用示波器檢測旋變傳感器的波形。素養目標１.通過規范使用示波器測量電壓，培養安全操作意識；２.通過制作簡易發電機，培養創新意識。模塊四磁場與電磁感應單元1電磁感應原理單元2電磁感應在汽車上的運用學習引入1831年，英國物理學家法拉第用十年時間，在簡陋的實驗室里反復進行實驗。他將導線纏繞在軟鐵環上，當一側線圈接通電源的瞬間，另一側原本毫無反應的電流計指針突然擺動。這看似微小的顫動，卻如驚雷般打破了科學界的沉寂，標志著電磁感應現象的首次發現：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就會產生電流。電磁感應原理不僅揭開了磁與電的深層聯系，更成為現代工業文明的基石。汽車的發電機將機械能轉化為電能，點火線圈將12V低壓電轉化成20000V高壓電，轉速傳感器將速度、位置信息轉換成電信號……這些技術的核心，都離不開電磁感應。從實驗室里的偶然發現，到助力現代科技的發展，電磁感應原理的魅力與價值，等待著我們繼續深入探索。單元1電磁感應原理一、磁場單元1電磁感應原理

1.磁體磁體具有磁性，其周圍存在磁場。常見的磁鐵如圖4-1所示，分別是條形磁鐵、環形磁鐵、馬蹄形磁鐵等。它們兩端的磁性最強，中間磁性較弱，磁場從磁體的北極（N極）出發，回到南極（S極），形成閉合曲線。其核心特性是能吸引鐵、鈷、鎳等金屬（稱為鐵磁性物質），并對周圍磁體或通電導體產生力的作用。磁體的磁性源于內部微觀粒子（如電子）的運動。電子的繞核運動和自旋會產生微小的“分子電流”，眾多分子電流的取向一致時，宏觀上就表現為磁體。圖4-1

常見的磁鐵磁場的基本知識一、磁場單元1電磁感應原理

2.磁感線為了形象地描述磁場，引入了磁感線的概念。磁感線是在磁場中畫出的一些有方向的互不交叉閉合曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致。磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強，磁感線越疏的地方磁場越弱。如圖4-2所示，在條形磁鐵周圍的磁感線，從N極出發，進入S極，且在兩端磁感線較密，中間較疏。圖4-2

磁感線的分布一、磁場單元1電磁感應原理

3.磁通磁通是電磁學中描述磁場通過某一面積的物理量，通常用符號Φ表示，單位為韋伯（Wb），簡稱韋。它反映了磁場在特定區域內的分布和強度，是理解電磁感應、變壓器工作原理等電磁現象以及進行電機設計的核心概念之一。4.磁感應強度磁感應強度指單位面積上通過的磁感應線數，是描述磁場強弱和方向的物理量，通常用符號B表示，單位為特斯拉（T）。它是電磁學中的核心概念之一，廣泛應用于電機、變壓器、傳感器、磁性材料等領域。在勻強磁場中，磁感應強度可表示為：一、磁場單元1電磁感應原理

5.磁導率磁導率是描述材料對磁場響應能力的物理量，通常用符號μ表示。它反映了材料在磁場中被磁化的難易程度。磁性物質的分類

表4-1一、磁場單元1電磁感應原理

6.磁場強度磁場強度（H）是描述磁場特性的物理量，定義為單位長度內磁動勢（磁壓降）的矢量，單位為安培每米（A/m）。磁場強度反映磁源產生磁場的能力，與磁化過程相關。在真空或線性介質中，H與磁感應強度（B）成正比；在磁性材料中，H還與材料的磁化狀態（M）有關。一、磁場單元1電磁感應原理

1.通電直導線周圍的磁場通電直導線周圍會產生環繞導線的圓形磁場，其方向可通過右手螺旋定則判定。右手握住導線，大拇指指向電流方向，四指彎曲方向即為磁場方向，如圖4-3a)所示。其磁場強度B與電流I成正比，與距離導線徑向距離r成反比。圖4-3

電流的磁場電流的磁場一、磁場單元1電磁感應原理

2.通電螺線管產生的磁場通電螺線管（由導線繞成螺旋狀的線圈）是電磁學中產生強而均勻磁場的典型裝置，其產生的磁場類似于條形磁鐵，磁場的方向同樣可用右手螺旋定則判定。即右手握住螺線管，四指彎曲方向為電流繞行方向，大拇指指向為磁場方向（N極），如圖4-3b)所示。圖4-3

電流的磁場一、磁場單元1電磁感應原理

3.磁場對通電直導線的作用當通電直導線置于外部磁場中時，導線會受到安培力的作用，這個力稱為電磁力，用F表示。電磁力的大小由電流強度I、導線長度L、磁感應強度B以及電流方向與磁場方向的夾角θ決定，其公式為：當導線與磁場垂直(θ＝９０°)時，受力最大：F＝BIL。當導線與磁場平行(θ＝０°)時，受力為零。一、磁場單元1電磁感應原理

3.磁場對通電直導線的作用通電直導線在磁場中受到的電磁力方向可用左手定則來判定。如圖4-4所示，把大拇指與其余四指垂直，并在同一平面內，讓磁感線垂直進入手心，并使四指指向電流方向，則大拇指所指的方向就是導線的受力方向。圖4-4

磁場對通電直導線的作用二、電磁感應單元1電磁感應原理

1.右手定則當導體在磁場中做切割磁力線運動時，感應電流的方向用右手定則判斷。如圖4-5所示，使大拇指與其余四個手指垂直并且與手掌在同一平面上，把右手放入磁場中，讓磁感應線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動方向，則其余四指的指向就是感應電流的方向。圖4-5

右手定則感應電流的方向單元1電磁感應原理

2.楞次定律楞次定律指的是閉合回路中感應電流的方向總是阻礙引起它的磁通量變化，它是電磁感應中判斷感應電流方向的基本規律。如圖4-6a)所示，當磁鐵插入線圈時，穿過線圈的磁通量增加，感應電流的磁場與原磁場方向相反；如圖4-6b)所示，當磁鐵從線圈中抽出時，穿過線圈的磁通量減少，感應電流的磁場與原磁場方向相同。圖4-6楞次定律判斷感應電流的方向二、電磁感應單元1電磁感應原理

如圖4-7所示，磁鐵移動的速度及磁場的強度會影響線圈所產生的感應電動勢。即：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通變化率成正比，這就是電磁感應定律，其表達式為：圖4-7

電磁感應現象二、電磁感應電磁感應定律模塊四磁場與電磁感應單元1電磁感應原理單元2電磁感應在汽車上的運用學習引入在汽車工業的百年發展史中，電磁感應技術始終是推動變革的核心力量。從燃油車時代到新能源汽車時代，這項原理不僅優化了傳統機械結構，更催生了電動汽車、自動駕駛等顛覆性創新。其應用深度與廣度，已成為衡量汽車科技水平的重要指標。從火花塞的微弱電弧到無線充電的能量“洪流”，電磁感應技術始終在重塑汽車的定義。隨著超導電機、磁懸浮底盤等前沿技術的突破，這一原理將繼續書寫汽車工業的下一個百年傳奇。單元2電磁感應在汽車上的運用電磁式繼電器

1.電磁式繼電器的結構如圖4-8所示，典型的電磁式繼電器主要由電磁系統、觸點系統和復原機構三大部分組成。電磁系統包括電磁鐵和銜鐵，當線圈通電時產生電磁力吸引銜鐵動作；接觸系統由一組觸點組成，負責電路的接通與斷開；復原機構通常采用彈簧，在斷電時使銜鐵和觸點恢復原位。圖4-8電磁式繼電器的結構一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用電磁式繼電器

2.電磁式繼電器的工作原理電磁式繼電器的工作原理基于電磁感應定律。當繼電器的電磁鐵線圈兩端加上一定的電壓時，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應。根據安培定律，電流通過線圈會產生磁場，在磁場的作用下，銜鐵會受到電磁力的吸引，克服復位彈簧的拉力吸向鐵芯極面，帶動觸點接觸，從而接通被控電路。當控制電路斷開時，磁場消失，復位彈簧使銜鐵復位，觸點斷開。這一過程中，小電流的控制電路實現了對大電流負載電路的控制。圖4-9繼電器按腳分類一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用電磁式繼電器

3.電磁式繼電器的類型1)按插腳數分類。如圖4-9所示,電磁式繼電器可分為三腳、四腳、五腳等。圖4-9繼電器按腳分類一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

如圖4-10所示，四腳繼電器通常將繼電器的控制線圈端兩只針腳命名為85/86，負載的供電端子稱為,30，負載的輸出端子稱為87，五腳繼電器中常閉針腳稱為87ａ圖4-10

四腳繼電器插腳定義一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

2）按工作電壓分類

電磁式繼電器按工作電壓分為12V和24V兩種，分別應用于12V和24V電源系統的汽車上。這是根據汽車電源系統的不同而進行的分類。3）按繼電器觸點的狀態分類電磁式繼電器按觸點的狀態分為常開、常閉和開閉混合三類。常開繼電器觸點平時是斷開的，繼電器動作后觸點閉合，接通控制電路；常閉繼電器的觸點平時是閉合的，繼電器動作后觸點斷開，切斷控制電路；開閉混合型繼電器有兩對觸點，平時常閉觸點接通，常開觸點斷開，如果繼電器線圈通電，則觸點狀態發生改變。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

4.電磁式繼電器的常見故障與診斷電磁式繼電器常見故障包括觸點燒蝕、線圈斷路、觸點粘連、機械卡滯等。診斷繼電器故障時可通過外觀檢查、電阻檢測、動作檢測等方法判斷其好壞。(1)外觀檢查：首先觀察繼電器的外觀是否有損壞，如外殼破裂、插腳變形等。如果外觀有明顯損壞，可能會影響繼電器的正常工作，需要進一步檢查或更換。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

(2)電阻檢測：用萬用表電阻R×100擋檢查接線端子86與85，應導通（有一定的電阻值），而接線端子30與87間電阻應為無窮大。在接線端子86與85間加12V電壓，用萬用表測端子30與87，應導通。如果檢測結果與上述不符，說明繼電器已損壞。(3)動作檢測：接通點火開關，然后用耳朵或聽診器傾聽控制繼電器內有無吸合聲，或者用手感受一下繼電器有沒有振動感。如有，說明繼電器工作基本正常，用電器不工作是由其他原因引起的；否則，說明該繼電器工作失常。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用輪速傳感器

1.電磁式輪速傳感器

1）電磁式輪速傳感器的結構如圖4-11a)所示，電磁式輪速傳感器主要由兩大部件組成：靜止的傳感頭和旋轉的齒圈。傳感頭是傳感器的核心部件，通常由永磁鐵、極軸和線圈構成，如圖4-11b)所示。永磁鐵產生恒定的磁場，極軸作為磁路的導磁部分，將磁場引導至齒圈附近，線圈則纏繞在極軸外部，用于檢測磁場變化并產生感應電動勢。圖4-11電磁式輪速傳感器的結構一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

2）電磁式輪速傳感器的工作原理

電磁式輪速傳感器應用的是磁生電的原理，即電磁感應原理。當車輪轉動時，齒圈隨車輪一起旋轉，與傳感頭的極軸做相對運動。（1）磁場的變化當傳感頭的極軸與齒圈的齒隙相對時，極軸距齒圈之間的空氣間隙最大，即磁阻最大。此時，傳感頭的磁極磁力線只有少量通過齒圈而構成回路，電磁線圈周圍的磁場較弱。當傳感頭的極軸與齒圈的齒頂相對時，兩者之間的空隙較小，即磁阻最小。傳感頭的磁極磁力線通過齒圈的數量增多，電磁線圈周圍的磁場較強。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

（2）電信號的產生齒圈隨車輪不停地旋轉，會使傳感頭電磁線圈周圍的磁場以強—弱—強—弱……周期性地變化。根據電磁感應定律，當通過線圈的磁場強度發生變化時，線圈內會產生感應電動勢，從而形成交變電壓信號，即車輪轉速信號。交變電壓信號的頻率與齒圈的齒數和轉速成正比，因齒圈的齒數固定，車輪轉速傳感器輸出的交流電壓信號頻率只與車輪轉速成正比。車輪轉速越快，齒圈轉速越快，產生交流電的頻率也越高。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

3）電磁式輪速傳感器的檢測（1）外觀檢查：首先觀察傳感器外觀有無損壞，查看傳感頭是否破裂、齒圈是否變形或磨損等。若外觀存在明顯損壞，會影響傳感器正常工作，需進一步檢修或直接更換。（2）電阻檢測：用萬用表測量傳感頭電磁線圈的電阻值，正常阻值應符合對應型號標準范圍。若電阻值過大，說明線圈存在斷路故障；若電阻值過小，則說明線圈有短路故障。（3）信號檢測：將傳感器裝于測試臺，模擬車輪旋轉，利用示波器檢測傳感器輸出的交流電壓信號。正常狀態下，信號頻率與車輪轉速成正比，且電壓幅值保持在標準區間。若信號頻率紊亂、幅值過低，表明傳感器存在故障。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

2.霍爾式輪速傳感器1）霍爾式輪速傳感器的結構霍爾式輪速傳感器屬于主動式傳感器。如圖4-12所示，霍爾式輪速傳感器系統通常由傳感器本體、觸發輪（信號盤）組成，其中傳感器本體是實現信號采集的核心部件，其內部結構主要包括霍爾元件、永磁鐵等部分。圖4-12

霍爾式輪速傳感器一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

2）霍爾式輪速傳感器的工作原理

霍爾式輪速傳感器以霍爾效應為核心。其工作過程可分為磁場變化、霍爾電壓生成、信號轉換與輸出三個核心階段。

(1)磁場變化階段當車輛行駛時，車輪帶動信號盤同步轉動，信號盤上的齒和槽會交替經過傳感器的磁場區域。在初始狀態下，永磁鐵產生的磁場穿過霍爾元件，此時磁場強度處于穩定狀態。當信號盤的齒轉到傳感器正下方時，齒會對磁場產生“聚磁”作用，使穿過霍爾元件的磁通量密度增大；當槽轉到傳感器正下方時，由于槽處無導磁材料，磁場會出現“發散”，導致穿過霍爾元件的磁通量密度減小。隨著信號盤的持續轉動，穿過霍爾元件的磁場強度便會呈現周期性的強弱變化，形成交變磁場。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

(2)霍爾電壓生成階段霍爾元件接通工作電源后，內部載流子（電子）在電場作用下沿固定方向運動。當交變磁場作用于霍爾元件時，運動電子受洛倫茲力作用發生偏轉，在元件兩側形成電荷積累。電荷積累會產生垂直于電流和磁場方向的電場，當電場力與洛倫茲力達到平衡時，電荷積累停止，此時霍爾元件輸出端產生穩定的霍爾電壓。霍爾電壓大小與磁場強度成正比，因此磁場強度隨信號盤轉動做周期性變化時，霍爾電壓也隨之周期性波動，形成模擬電壓信號。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

(3)信號轉換與輸出階段霍爾元件輸出的模擬電壓信號幅值較小，一般僅幾十至幾百毫伏，且易受外界干擾，不能直接被ECU識別。信號處理電路會對模擬信號進行處理：先通過運算放大器放大微弱電壓信號，提升幅值；再經濾波電容濾除高頻干擾，使波形更平滑；最后由開關晶體管將放大后的模擬信號轉換為標準數字脈沖信號。當霍爾電壓達到設定閾值時，晶體管導通，輸出低電平；霍爾電壓低于閾值時，晶體管截止，輸出高電平。信號盤持續轉動，傳感器便輸出高低電平交替的數字脈沖信號。ECU接收脈沖信號后，統計單位時間內脈沖個數，結合信號盤齒數，即可計算出車輪轉速。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

３)霍爾傳感器的檢測(1)外觀檢測：主要通過目視和手感排查傳感器及相關部件的物理損壞。檢測內容包括：傳感器外殼是否存在裂紋、變形或破損，若外殼損壞可能導致內部進水、進塵，進而損壞內部電子元件；傳感器與信號盤之間的間隙是否正常（通常為**0.5～1.5mm**），間隙過大或過小都會影響磁場變化的穩定性，造成信號異常；信號盤齒有無磨損、缺齒、變形等缺陷，齒部損傷會使磁場變化不規則，引發輸出信號失真；檢查線束是否有破損、老化、插頭松動或腐蝕現象，線束故障會造成供電中斷或信號傳輸不良。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

(2)基礎電路檢測：主要用萬用表測量傳感器電源電壓、搭鐵電阻和信號線路通斷，以此判斷電路有無故障。檢測前先斷開傳感器插頭，打開點火開關（不啟動發動機），將萬用表調至直流電壓擋，紅表筆接插頭電源引腳，黑表筆接搭鐵引腳，標準電壓應與車載電源一致（5V或12V）。若電壓為0或遠低于標準值，說明電源線路存在斷路或接觸不良，需檢查熔斷絲、線束及ECU電源輸出端。搭鐵電阻檢測時，把萬用表調至歐姆擋，紅表筆接傳感器外殼，黑表筆接插頭搭鐵引腳，標準電阻應小于1Ω。若電阻過大，說明搭鐵線路虛接，需清理搭鐵端子或更換線束。信號線路通斷檢測，測量傳感器插頭信號引腳與ECU對應引腳之間的電阻，標準阻值應接近0Ω。若電阻為無窮大，說明信號線路存在斷路故障。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

(3)信號輸出檢測：需使用示波器或專用診斷儀，在靜態或動態工況下檢測傳感器輸出的脈沖信號。靜態檢測時，固定傳感器，用手轉動信號盤，將示波器接在傳感器信號引腳與搭鐵引腳之間，觀察波形。正常應輸出高低電平交替的標準方波，波形清晰無畸變；高電平接近供電電壓，低電平接近0V。動態檢測需啟動車輛，將車輛舉升或置于底盤測功機上，在不同車速下檢測信號。隨車速升高，脈沖信號頻率同步增大、波形周期逐漸縮短，無丟波、雜波、波形畸變等異常。若使用專用診斷儀，可讀取ECU內部輪速數據，與實際車速比對；若數據偏差過大或顯示無輪速信號，即可判定傳感器或線路存在故障。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用發電機

１.發電機的結構如圖4-13所示，發電機主要由定子、轉子以及電刷、滑環等部件構成。定子由定子鐵芯和三相繞組組成，作用是產生三相交流電。轉子主要由轉子軸、磁極、勵磁繞組和滑環組成。勵磁繞組安裝在磁極內部，通過滑環和電刷引入直流勵磁電流。圖4-13

發電機的結構一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

2.發電機的工作原理發電機的工作原理基于電磁感應現象。汽車發動機啟動后，曲軸帶動發電機轉子旋轉，電壓調節器通過電刷向勵磁線圈供給勵磁電流，使轉子產生磁場并隨轉子一同旋轉，形成旋轉磁場。旋轉磁場切割定子三相繞組，依靠磁通量的周期性變化，在定子繞組中感應產生三相交變感應電動勢。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用點火線圈

如圖4-14所示。其核心功能是將車載12V低壓電轉換為數萬伏高壓電,為火花塞提供能量以點燃汽缸內的燃料混合物。1.點火線圈的分類

點火線圈按照磁路結構，可分為開磁路式和閉磁路式兩類。

圖4-14

發動機點火線圈一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

1)開磁路式點火線圈開磁路式點火線圈一般為罐狀結構。它以數片硅鋼片疊合而成棒狀鐵芯,次級線圈和初級線圈分別繞在鐵芯的外側。初級線圈繞在次級線圈的外側,故次級線圈所產生的磁通變化與初級線圈完全相同。

2)閉磁路式點火線圈閉磁路式點火線圈采用封閉式鐵芯，磁通全部在鐵芯內部閉合流通。因其鐵芯磁阻小，可有效降低線圈磁動勢，實現點火線圈小型化。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

2.點火線圈的結構與工作原理如圖4-15所示,點火線圈主要由初級線圈、次級線圈和鐵芯構成。初級線圈由較粗的漆包線繞制而成,匝數較少(通常為幾百匝);次級線圈由極細的漆包線繞制而成,匝數極多(通常為幾萬匝)。初級線圈與次級線圈通過鐵芯耦合。圖4-15點火線圈的結構

點火線圈變壓原理基于電磁感應的互感現象。如圖4-16所示，當初級線圈電流發生變化時，產生的交變磁場會在次級線圈中感應出電動勢，感應電動勢大小與線圈匝數比成正比。其工作過程主要分為兩個階段。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用圖4-16點火線圈的工作原理

(1)初級線圈電流導通：磁場儲存能量。當ECU控制點火器接通時，蓄電池12V低壓電流流經初級線圈。電流通過初級線圈時，會在鐵芯周圍建立恒定磁場，磁場能量以磁能形式儲存在鐵芯和線圈當中。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用電磁感應在燃油汽車上的應用

(2)初級線圈電流突然中斷：磁場突變產生高壓。斷電器觸點瞬間斷開，初級線圈電流驟然降為零。此時鐵芯磁場發生急劇突變，由有磁場迅速變為無磁場。根據法拉第電磁感應定律，突變磁場會在初級線圈產生自感電動勢，因初級線圈匝數少，自感電動勢僅幾百伏；同時變化的磁場穿過次級線圈，產生互感電動勢。由于次級線圈匝數遠多于初級線圈，匝數比可達100∶1以上，利用電磁感應變壓原理，次級線圈可感應出數萬伏高壓電，足以擊穿火花塞間隙，實現點火。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

(3)高壓電輸出：擊穿火花塞間隙。次級線圈產生的高壓電經高壓導線輸送至火花塞，當電壓足夠擊穿火花塞電極間的空氣間隙（通常為**0.6～1.0mm**）時，便會產生電火花，進而點燃發動機氣缸內的可燃混合氣。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

3.點火線圈的檢測1）外觀檢查檢查點火線圈絕緣蓋有無臟污、開裂破損，接線柱是否松動、銹蝕。表面有臟污、銹蝕需清理后復檢；若絕緣蓋出現破裂損壞，直接更換點火線圈。2）測量電阻法用萬用表分別測量**初級繞組、次級繞組、附加電阻**的阻值，實測數值須符合車型標準，偏差過大即為故障，應更換總成。同時測量任意接線柱與外殼間絕緣電阻，正常值應不低于50MΩ，絕緣不良說明漏電損壞。3）高壓打火法拔下火花塞端高壓線，使線頭距離車體約1.5cm，接通點火開關并起動發動機。若能產生強勁藍色電火花，說明點火線圈工作正常；若無火花，排除高壓線故障后，即可判定點火線圈損壞。一、電磁感應的在燃油車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用旋變傳感器

1.旋變傳感器的結構如圖4-17所示，旋變傳感器主要由定子和轉子兩大部分組成。定子固定在電機殼體上，包含勵磁繞組和信號（正弦、余弦）繞組；轉子安裝在電機轉軸上，與電機同步旋轉。定子是旋變傳感器的固定部分，由多個硅鋼片組成。圖4-17

旋變傳感器的結構二、電磁感應的在新能源車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用旋變傳感器

定子繞組內部有三組線圈，分別是勵磁繞組、正弦信號繞組和余弦信號繞組。勵磁繞組是輸入側線圈，用于接收電機控制器輸出的勵磁信號；正弦和余弦線圈是空間上呈90°分布的輸出側線圈，如圖4-18所示，負責產生反映轉子位置的正弦和余弦信號。圖4-18

旋變傳感器的工作原理二、電磁感應的在新能源車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

2.旋變傳感器的工作原理旋變傳感器基于電磁感應定律和磁阻變化原理工作。當點火開關置于ON位置時，電機控制器（MCU）輸出一定頻率的交流勵磁信號送至勵磁繞組，使旋變定子產生交變磁場。轉子靜止時，勵磁繞組、正弦繞組和余弦繞組信號頻率相同，信號振幅保持不變。轉子旋轉時，受轉子表面凸起結構影響，定子信號繞組內的磁通量發生周期性變化，使正弦、余弦信號振幅隨氣隙間隙變化而改變。電機控制器采集正弦線圈、余弦線圈輸出的兩路信號，經內部旋變編碼器解碼運算后，即可得出驅動電機轉子的實時位置、轉速以及正反轉旋轉方向。二、電磁感應的在新能源車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用

3.旋變傳感器的檢測1）電阻檢測

拔掉電機低壓插頭進行電阻測量，分別檢測勵磁繞組、正弦繞組、余弦繞組的阻值，以此判斷旋變傳感器性能好壞。不同電機品牌的旋變傳感器電阻參數略有差異，通常正弦繞組與余弦繞組阻值相等，勵磁繞組阻值相對偏低。例如某車型旋變傳感器正弦、余弦繞組阻值為16Ω±1Ω，勵磁繞組阻值為8Ω±1Ω。檢測時將萬用表調至電阻擋，測量傳感器各針腳阻值：若勵磁繞組阻值為無窮大或接近0Ω，說明存在斷路或短路故障；若正弦繞組與余弦繞組阻值偏差過大，同樣可判定旋變傳感器損壞。二、電磁感應的在新能源車上的應用單元2電磁感應在汽車上的運用電磁感應在新能源汽車上的應用

2）波形檢測

勵磁波形檢測：使用示波器檢測勵磁繞組的輸入信號波形，確保其頻率和幅值符合標準要求。正弦和