继电器的功能:继电器是具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。
作为控制元件,概括起来,继电器有如下几种作用:
1)扩大控制范围:例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。
2)放大:例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路。
3)综合信号:例如,当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时,经过比较综合,达到预定的控制效果。
4)自动、遥控、监测:例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行。
本设计采用的就是继电器的隔离两个不同电路的功能,通过加装继电器使得两个电路不会互相干扰,方便安装一些小电流电器元件。
图22控制电路电路图
控制电路电路图如图22所示,5个继电器起到开关的作用,分别布在30端子,C端子与电机接线柱之间,50端子,正极与50端子之间,启动机壳体与电源负极之间。对应的四个开关分别控制这5个继电器,分别是吸引实验开关,保持实验开关,电机开关,总电源开关。
电机开关同时控制两个继电器,目的是防止在进行吸引实验时,电流直接由30端子进入负极,从而造成短路。当电机开关闭合时,右侧的电机开关继电器与电机壳体(电源负极)断开,避免了短路情况的发生。
在电机开关,保持实验开关,吸引实验开关的电路上,分别并联了相应颜色的LED灯,当开关闭合时,就会有相应的LED灯发光,显示出此时在电路中哪一条线路有电。相对于抽象的电路,让大家对启动马达的工作原理有了一个更加直观的认识。
5.3.4实验台测试电路
实验台面板上带有一块数显电流表,一块数显电压表,一块数显转速表。
电流表量程为0-50A,配有75mV的分流器使得电流表可以正常工作。电压表量程为0-20V,转速表量程为0-9999转/秒。
启动机电压为12V左右,故电压表量程足够。可以直接安装在主电路上。电流表测试的电流默认为控制电路电流。
图23
图23为电压表实物图。
图24
图24为转速表实物图。
6结论以及展望 6.1结论
本文设计的汽车启动机空载性能/结构实验台经过安装,调试后可正常工作,
并可以模拟出汽车启动马达各部分的单独工作状态,并能进行反复模拟实验,便于观察实验现象并且记录数据,从而为分析汽车启动马达的原理提供可靠的实验依据。
本实验台设置了3个实验控制开关,以及电压表和相应的电压检测孔,可以直观的显示启动马达在工作过程中,各部分的电压,以及启动马达在工作时的转速。结合使用电压表,电流表,转速表等仪器,实现各种故障对汽车性能的影响做定量分析,为分析汽车启动马达的故障机理和规律提供了科学的依据。
6.2展望
由于设计者才疏学浅,知识的局限性等原因,本设计的不足之处需要进一步研究并改进。下面是设计者对以后研究的一些展望。
(1)
本实验台中采用的LED灯显示状态还可以再进行改进,使用简单
的编程可以使LED灯发光顺序与电路中电流的走向一致,同步。 (2) 实验台中的测试控由于技术限制只可以测得启动马达工作时各部
分的电压,无法实现电压与电流同时测量。还可以进一步改进
7.0汽车启动马达空载性能/结构实验台图片展示
鸣谢:
感谢我们的指导教师张忱老师,每天在实验室与我们一起工作,帮助我们解决了很多自己无法解决的问题,教会了我们很多无论是在今后学习,工作中都大有用处的经验。感谢林老师,韩老师帮助我们解决了很多关于装配,固定上的问题。
参考文献:
【1】 李东江,宋玉良,现代汽车电子控制技术,科学技术文献出版社.1998 【2】 高照亮,汽车电器实训,浙江大学出版社.2009 【3】 吕国奉,吴项,电子技术,高等教育出版社.2005
【4】 高安芹,杨露露,电子技术实训教材,中国电力出版社,2007 【5】 肖生发,汽车构造,中国林业出版社,2006
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