项目六汽车电动车窗升降器 《汽车电工电子技术》课件
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（3）控制性能好，起动、制动、转向、调速等运行方
（4）有些步进电动机具有自锁功能。
学习任务二 步进电动机
引导问题2
步进电动机的内部结构如何？它是基 于什么原理工作的？
1.磁阻式步进电动机的结构
磁阻式步进电动机与 其他普通电动机一样，主 要分为定子和转子两部分。 它是由磁性转子铁心通过 与由定子产生的脉冲电磁 场相互作用而产生转动的。 磁阻式步进电动机的结构 形式很多，按定转子铁心 的段数分为单段式和多段 式两种。
（4）蓄电池存电不足，而 发电机负载又较少时，它可以 将发电机的电能转变为化学能 存储起来，也就是充电。
保持励磁绕组电 流方向不变，改变 电枢绕组电流方向， 使电动机反转。
学习任务一 直流电动机
方法2：保持电 源电压和主磁极 磁场不变，通过 在电枢回路中串 入电阻使电动机 降低转速的电枢 电阻调速法。
方法1：降低电枢电 压的降压调速法。
2.直流
电动机
的调速 PPT模板下载：/moban/ 节日PPT模板：/jieri/ PPT背景图片：/beijing/ 优秀PPT下载：/xiazai/ Word教程： /word/ 资料下载：/ziliao/ 范文下载：/fanwen/ 教案下载：/jiaoan/
学习任务二 步进电动机
引导问题4
如何利用微机控制系统实现四相步进电动机的正反转和 调速控制？分别采用双四拍方式和单四拍方式方式。
各小组成员根据下面实训内容制定实施本次 实训任务的步骤和内容，预期效果，并记录于表 6-2-1中。
学习任务二 步进电动机
引导问题5 完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？
学习任务一 直流电动机
内容引导
学习任务一 直流电动机
引导问题1
如何通过操作电动车窗按钮实现电动
车窗的升降？
电动车窗系统主要由车窗玻璃、车窗玻璃升降器、 电动机和控制开关等组成。操作控制开关，电动机产 生旋转动力，输出的动力经传动机构驱动车窗沿着导 轨做上下往复运动。由于电动机的旋转是双向的，通 过开关控制其电流方向，使其正转或反转，以达到车 窗玻璃上升和下降的目的。此外，由于电子控制技术 的飞速发展，电动车窗系统还出现了许多新的功能。
学习目标
知识目标 • • • • 理解直流电动机铭牌数据的含义。
学习任务一 直流电动机
技能目标 • • 掌握永磁直流电动机的调速。
素质目标 •规范课堂6S • • 养成独立思考问题的好习惯。
学习任务一 直流电动机
任务导入
现代汽车在点火开关处于接通的情况下，车内成 员只要坐在座椅上就可以轻松地通过操纵车窗旁的控 制按钮来实现车窗玻璃的上升和下降。你一定知道车 窗玻璃的运动需要某种动力，但是你知道动力是如何 产生的吗？
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汽车电工电子技术
项目六 汽车电动车窗升降器
直流电动机 步进电动机 汽车电动门窗升降器的制作
项目六 汽车电动车窗升降器
学习任务二 步进电动机
任务实施
一、 任务要求 •任务要求见附录1。
学习任务二 步进电动机
步骤二 控制电路的连接 （1 （2 （3）绘制本小组所选择方式下步进电动机的工作时序波形图。 （4）连接好电路，安装试验箱C10区JP6接口上的短路帽，将 C10区J41接口与A2区J61接口的P10~P13 （5）打开程序调试软件，下载运行好的软件程序，观察步进 电动机的转动情况，并做好记录。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
任务导入
学习任务一中已经简单介绍了电动车窗控制系统的 组成，通过学习读者知道电动车窗控制系统有总开关和 分开关两组开关。如果每个车窗只有车门上单独的一个 开关，电动车窗控制原理就很好理解，但主驾驶位置上 却增加了总开关，能同时控制其他三个门的电动车窗， 它们之间如何连接？每根线起什么作用？只有弄懂这些 内容才能更好地理解电动车窗控制系统的工作原理。本 任务旨在通过完成电动车窗升降器的制作，使读者对基 本的电动车窗控制原理、电路识读等有一个总体的认识， 为将来的汽车检测和故障诊断奠定基础。
学习任务二 步进电动机
内容引导
学习任务二 步进电动机
引导问题1 步进电动机的运转及特点。
步进电动机的是一种将电机输入脉冲电流信号转换 成角位移或直线位移的机电执行元件。每当脉冲信号施 加于电机时，其转轴就转过一个固定的角度，如果脉冲 连续，电机则一步一步连续旋转，其角位移或线位移量 与输入信号的脉冲数成正比，而转速或线速度也正比于 输入信号脉冲的频率，所以通过改变脉冲信号的输入就 能方便地控制它的工作状态。同时，有的步进电动机还 有自锁能力，当控制脉冲信号停止输入，而让最后一个 脉冲控制的绕组继续通直流电时，则电动机可以保持在 最后一个脉冲控制的角位移的终点位置上，能够实现停 车时转子定位。
学习任务二 步进电动机
任务导入
步进电动机是一种特殊的电机，由于它的运动形式是 步进式的，所以称为步进电动机（脉冲电动机）。步进电 动机发展迅速，尤其是随着计算机技术、微电子技术和数 字技术的发展，其应用领域日益广阔，涉及冶金、电力、 纺织、电子、化工、医疗、印刷以及航空航天、船舶、汽 车等。目前，在汽车上的应用主要有步进电动机全数字仪 表、电动车窗、电动车电子油门控制、汽车制动测试系统、 汽车步进电动机型怠速控制阀等。步进电动机在生活中应 用相当广泛，但步进电动机并不能像普通的直流电动机、 交流电动机在常规下使用。它必须由脉冲信号、功率驱动 电路等组成控制系统方可使用，因此，要用好步进电动机 并非易事。
学习任务一 直流电动机
1.永磁式直流电动机
1—定子； 2—电枢； 3—碳刷组件； 4—接线柱； 5—减
速箱体； 6—
7—蜗轮； 8—输出轴； 9—透
气膜； 10—霍尔元件； 11—磁环
学习任务一 直流电动机
永磁式直流电动机的分解图
学习任务一 直流电动机
2.电磁式直流电动机
1—轴承； 2—轴； 3—电枢绕组； 4—换向绕组； 5—电 枢铁心； 6—后端盖； 7—刷杆座； 8—
9—电刷； 10—主磁极； 11—机座； 12—励磁绕组； 13—风扇； 14—前端盖
学习任务一 直流电动机
引导问题4 如何识读直流电动机的铭牌和技术数据？
某直流电动机的铭牌
学习任务一 直流电动机
引导问题5 直流电动机如何实现反转、调速？
1.直流电动机的反转
保持电枢绕组两 端电压极性恒定不 变，改变励磁绕组 电流方向，使电动 机反转。
学习任务二 步进电动机
步骤三 实训过程检查
步骤四 评价与反馈 •评价与反馈内容见附录2。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
学习目标
知识目标 • • 理解典型电动门窗的控制原理。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
技能目标 • • • 掌握复杂电路的分析和连接方法。
素质目标 •规范课堂6S • • 养成独立思考问题的好习惯。
方法3：保持他励直流电动机 电枢绕组电压、电枢回路电阻不 变，通过减少直流电动机的励磁 磁通，提高转速的弱磁调速法。
学习任务一 直流电动机
引导问题6
如何设计简单电路同时实现控制电动机 正反转和速度调节？
各小组成员根据下面实训内容制定实施本次 实训任务的步骤和内容，预期效果，并记录于表 6-1-2中。
项目描述
为了提高汽车的舒适性、方便性与安全性，现代汽 车普遍采用电动车窗系统，以实现车窗的自动升降。本 项目学习直流电动机和步进电动机的基本结构和工作原 理以及汽车电动门窗升降器的制作。读者通过对以上内 容的学习，初步理解电动门窗升降功能实现的控制原理， 为后续课程打下坚实习任务一 直流电动机
2.直流电动机的工作原理
直流电动机工作示意图
学习任务一 直流电动机
直流电动机的连续工作过程
学习任务一 直流电动机
引导问题3 直流电动机有哪几种类型？结构如何？
直流电动机的主要结构包括产生磁场的定子和 产生电磁转矩的转子，定子静止不动，转子做旋转 运动。按励磁方式不同，直流电动机可分为永磁式 和电磁式两种。永磁式直流电动机的磁场由磁性材 料提供，电磁式直流电动机的磁场由定子励磁线圈 通电所形成的励磁磁场提供。
行业PPT模板：/hangye/ PPT素材下载：/sucai/ PPT图表下载：/tubiao/ PPT教程： /powerpoint/ Excel教程：/excel/ PPT课件下载：/kejian/ 试卷下载：/shiti/
学习任务一 直流电动机
步骤三 实训过程检查
步骤四 评价与反馈 •评价与反馈内容见附录2。
学习任务二 步进电动机
学习目标
知识目标 • • • • 理解步进电动机控制系统。
学习任务二 步进电动机
技能目标 •掌握简单微机控制系统实现步进电动机的转动方向 和转速控制。
素质目标 •规范课堂6S • • 养成独立思考问题的好习惯。
学习任务一 直流电动机
车窗一般采用玻璃材料，随着时代变迁，车窗玻璃也 日新月异。
学习任务一 直流电动机
引导问题2 直流电动机是如何将电能转化成机械能的？
2.直流电动机的工作原理
直流电动机的工作是基于电磁力定律，载流导 体在磁场中要受到电磁力，在导体与磁场垂直的情
f=Bil
式中，f为电磁力，N ；B为磁感应强度，T ； i为导体中通过的电流，A ；l为导体的长度，m。
学习任务二 步进电动机
2.步进电动机的优势与缺点
（1）在负载能力范围内，电压、电流、负载及温度 等因素变化并不能影响到电动机的步距值。换句话说， 步进电动机的总位移量和转速主要与输入脉冲信号有关。
（2）步进电动机每转动一周都有固定的步数，虽然从 某一步到任何一步总会有一定的误差，但因每转一圈的 累积误差为零，所以步进电动机只要在不失步的情况下
定子和转子
学习任务二 步进电动机
三相磁阻式步进电动机原理图 三相双三拍原理图
学习任务二 步进电动机
引导问题3 步进电动机和直流电动机控制方式的区别。
步进电动机控制系统与普通交、直流电动机控制系 统有较大区别，它必须有驱动器、控制器、电源才能驱 动步进电动机正常工作。控制器包括信号发生器、缓冲 寄存器、环形分配器、控制逻辑及正反转控制门等，作 用是产生脉冲信号并转化为环形脉冲加到驱动器上，使 步进电动机按选定的运行方式工作。驱动器实质上就是 脉冲功率放大器，因为从控制器能够输出的电流很小， 而步进电动机工作时一般需要几安到几十安的电流。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
内容引导
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
引导问题1 典型电动车窗控制系统的组成。
典型电动车窗控制原理图
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
1.蓄电池
（1）发动机起动时，向起
（2）在发电机不发电或电 压较低的情况下，向用电设备
（3）当用电设备同时接入 较多，发电机超载时，协助发
学习任务一 直流电动机
引导问题7 完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？
学习任务一 直流电动机
任务实施
一、 任务要求 •任务要求见附录1。
学习任务一 直流电动机
二、 任务步骤 步骤一 培训器材的认识及检查
步骤二 简单电路的连接
1. 2.查阅电动机手册，将实验用永磁式直流电动机的主要技术数 据记录于表6-1-3中。 3.按照设计电路图，分析直流电动机正转、反转调速控制原理。 4. 5.连接好电路，检查无误后打开电源开关，观察电路功能是否 实现，并做好相关记录。
学习任务一 直流电动机
电动车窗主控制开关和分控制开关
学习任务一 直流电动机
车窗玻璃升降机控制按钮
学习任务一 直流电动机
绳轮式升降器
交臂式升降器
学习任务一 直流电动机
直流电动机是将直流电能转化成机械能的装置，通过改变其 电枢电流的方向来改变旋转方向，从而使车窗玻璃上升或下降。
车窗驱动电动机的外观和结构
（4）有些步进电动机具有自锁功能。
学习任务二 步进电动机
引导问题2
步进电动机的内部结构如何？它是基 于什么原理工作的？
1.磁阻式步进电动机的结构
磁阻式步进电动机与 其他普通电动机一样，主 要分为定子和转子两部分。 它是由磁性转子铁心通过 与由定子产生的脉冲电磁 场相互作用而产生转动的。 磁阻式步进电动机的结构 形式很多，按定转子铁心 的段数分为单段式和多段 式两种。
（4）蓄电池存电不足，而 发电机负载又较少时，它可以 将发电机的电能转变为化学能 存储起来，也就是充电。
保持励磁绕组电 流方向不变，改变 电枢绕组电流方向， 使电动机反转。
学习任务一 直流电动机
方法2：保持电 源电压和主磁极 磁场不变，通过 在电枢回路中串 入电阻使电动机 降低转速的电枢 电阻调速法。
方法1：降低电枢电 压的降压调速法。
2.直流
电动机
的调速 PPT模板下载：/moban/ 节日PPT模板：/jieri/ PPT背景图片：/beijing/ 优秀PPT下载：/xiazai/ Word教程： /word/ 资料下载：/ziliao/ 范文下载：/fanwen/ 教案下载：/jiaoan/
学习任务二 步进电动机
引导问题4
如何利用微机控制系统实现四相步进电动机的正反转和 调速控制？分别采用双四拍方式和单四拍方式方式。
各小组成员根据下面实训内容制定实施本次 实训任务的步骤和内容，预期效果，并记录于表 6-2-1中。
学习任务二 步进电动机
引导问题5 完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？
学习任务一 直流电动机
内容引导
学习任务一 直流电动机
引导问题1
如何通过操作电动车窗按钮实现电动
车窗的升降？
电动车窗系统主要由车窗玻璃、车窗玻璃升降器、 电动机和控制开关等组成。操作控制开关，电动机产 生旋转动力，输出的动力经传动机构驱动车窗沿着导 轨做上下往复运动。由于电动机的旋转是双向的，通 过开关控制其电流方向，使其正转或反转，以达到车 窗玻璃上升和下降的目的。此外，由于电子控制技术 的飞速发展，电动车窗系统还出现了许多新的功能。
学习目标
知识目标 • • • • 理解直流电动机铭牌数据的含义。
学习任务一 直流电动机
技能目标 • • 掌握永磁直流电动机的调速。
素质目标 •规范课堂6S • • 养成独立思考问题的好习惯。
学习任务一 直流电动机
任务导入
现代汽车在点火开关处于接通的情况下，车内成 员只要坐在座椅上就可以轻松地通过操纵车窗旁的控 制按钮来实现车窗玻璃的上升和下降。你一定知道车 窗玻璃的运动需要某种动力，但是你知道动力是如何 产生的吗？
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汽车电工电子技术
项目六 汽车电动车窗升降器
直流电动机 步进电动机 汽车电动门窗升降器的制作
项目六 汽车电动车窗升降器
学习任务二 步进电动机
任务实施
一、 任务要求 •任务要求见附录1。
学习任务二 步进电动机
步骤二 控制电路的连接 （1 （2 （3）绘制本小组所选择方式下步进电动机的工作时序波形图。 （4）连接好电路，安装试验箱C10区JP6接口上的短路帽，将 C10区J41接口与A2区J61接口的P10~P13 （5）打开程序调试软件，下载运行好的软件程序，观察步进 电动机的转动情况，并做好记录。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
任务导入
学习任务一中已经简单介绍了电动车窗控制系统的 组成，通过学习读者知道电动车窗控制系统有总开关和 分开关两组开关。如果每个车窗只有车门上单独的一个 开关，电动车窗控制原理就很好理解，但主驾驶位置上 却增加了总开关，能同时控制其他三个门的电动车窗， 它们之间如何连接？每根线起什么作用？只有弄懂这些 内容才能更好地理解电动车窗控制系统的工作原理。本 任务旨在通过完成电动车窗升降器的制作，使读者对基 本的电动车窗控制原理、电路识读等有一个总体的认识， 为将来的汽车检测和故障诊断奠定基础。
学习任务二 步进电动机
内容引导
学习任务二 步进电动机
引导问题1 步进电动机的运转及特点。
步进电动机的是一种将电机输入脉冲电流信号转换 成角位移或直线位移的机电执行元件。每当脉冲信号施 加于电机时，其转轴就转过一个固定的角度，如果脉冲 连续，电机则一步一步连续旋转，其角位移或线位移量 与输入信号的脉冲数成正比，而转速或线速度也正比于 输入信号脉冲的频率，所以通过改变脉冲信号的输入就 能方便地控制它的工作状态。同时，有的步进电动机还 有自锁能力，当控制脉冲信号停止输入，而让最后一个 脉冲控制的绕组继续通直流电时，则电动机可以保持在 最后一个脉冲控制的角位移的终点位置上，能够实现停 车时转子定位。
学习任务二 步进电动机
任务导入
步进电动机是一种特殊的电机，由于它的运动形式是 步进式的，所以称为步进电动机（脉冲电动机）。步进电 动机发展迅速，尤其是随着计算机技术、微电子技术和数 字技术的发展，其应用领域日益广阔，涉及冶金、电力、 纺织、电子、化工、医疗、印刷以及航空航天、船舶、汽 车等。目前，在汽车上的应用主要有步进电动机全数字仪 表、电动车窗、电动车电子油门控制、汽车制动测试系统、 汽车步进电动机型怠速控制阀等。步进电动机在生活中应 用相当广泛，但步进电动机并不能像普通的直流电动机、 交流电动机在常规下使用。它必须由脉冲信号、功率驱动 电路等组成控制系统方可使用，因此，要用好步进电动机 并非易事。
学习任务一 直流电动机
1.永磁式直流电动机
1—定子； 2—电枢； 3—碳刷组件； 4—接线柱； 5—减
速箱体； 6—
7—蜗轮； 8—输出轴； 9—透
气膜； 10—霍尔元件； 11—磁环
学习任务一 直流电动机
永磁式直流电动机的分解图
学习任务一 直流电动机
2.电磁式直流电动机
1—轴承； 2—轴； 3—电枢绕组； 4—换向绕组； 5—电 枢铁心； 6—后端盖； 7—刷杆座； 8—
9—电刷； 10—主磁极； 11—机座； 12—励磁绕组； 13—风扇； 14—前端盖
学习任务一 直流电动机
引导问题4 如何识读直流电动机的铭牌和技术数据？
某直流电动机的铭牌
学习任务一 直流电动机
引导问题5 直流电动机如何实现反转、调速？
1.直流电动机的反转
保持电枢绕组两 端电压极性恒定不 变，改变励磁绕组 电流方向，使电动 机反转。
学习任务二 步进电动机
步骤三 实训过程检查
步骤四 评价与反馈 •评价与反馈内容见附录2。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
学习目标
知识目标 • • 理解典型电动门窗的控制原理。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
技能目标 • • • 掌握复杂电路的分析和连接方法。
素质目标 •规范课堂6S • • 养成独立思考问题的好习惯。
方法3：保持他励直流电动机 电枢绕组电压、电枢回路电阻不 变，通过减少直流电动机的励磁 磁通，提高转速的弱磁调速法。
学习任务一 直流电动机
引导问题6
如何设计简单电路同时实现控制电动机 正反转和速度调节？
各小组成员根据下面实训内容制定实施本次 实训任务的步骤和内容，预期效果，并记录于表 6-1-2中。
项目描述
为了提高汽车的舒适性、方便性与安全性，现代汽 车普遍采用电动车窗系统，以实现车窗的自动升降。本 项目学习直流电动机和步进电动机的基本结构和工作原 理以及汽车电动门窗升降器的制作。读者通过对以上内 容的学习，初步理解电动门窗升降功能实现的控制原理， 为后续课程打下坚实习任务一 直流电动机
2.直流电动机的工作原理
直流电动机工作示意图
学习任务一 直流电动机
直流电动机的连续工作过程
学习任务一 直流电动机
引导问题3 直流电动机有哪几种类型？结构如何？
直流电动机的主要结构包括产生磁场的定子和 产生电磁转矩的转子，定子静止不动，转子做旋转 运动。按励磁方式不同，直流电动机可分为永磁式 和电磁式两种。永磁式直流电动机的磁场由磁性材 料提供，电磁式直流电动机的磁场由定子励磁线圈 通电所形成的励磁磁场提供。
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学习任务一 直流电动机
步骤三 实训过程检查
步骤四 评价与反馈 •评价与反馈内容见附录2。
学习任务二 步进电动机
学习目标
知识目标 • • • • 理解步进电动机控制系统。
学习任务二 步进电动机
技能目标 •掌握简单微机控制系统实现步进电动机的转动方向 和转速控制。
素质目标 •规范课堂6S • • 养成独立思考问题的好习惯。
学习任务一 直流电动机
车窗一般采用玻璃材料，随着时代变迁，车窗玻璃也 日新月异。
学习任务一 直流电动机
引导问题2 直流电动机是如何将电能转化成机械能的？
2.直流电动机的工作原理
直流电动机的工作是基于电磁力定律，载流导 体在磁场中要受到电磁力，在导体与磁场垂直的情
f=Bil
式中，f为电磁力，N ；B为磁感应强度，T ； i为导体中通过的电流，A ；l为导体的长度，m。
学习任务二 步进电动机
2.步进电动机的优势与缺点
（1）在负载能力范围内，电压、电流、负载及温度 等因素变化并不能影响到电动机的步距值。换句话说， 步进电动机的总位移量和转速主要与输入脉冲信号有关。
（2）步进电动机每转动一周都有固定的步数，虽然从 某一步到任何一步总会有一定的误差，但因每转一圈的 累积误差为零，所以步进电动机只要在不失步的情况下
定子和转子
学习任务二 步进电动机
三相磁阻式步进电动机原理图 三相双三拍原理图
学习任务二 步进电动机
引导问题3 步进电动机和直流电动机控制方式的区别。
步进电动机控制系统与普通交、直流电动机控制系 统有较大区别，它必须有驱动器、控制器、电源才能驱 动步进电动机正常工作。控制器包括信号发生器、缓冲 寄存器、环形分配器、控制逻辑及正反转控制门等，作 用是产生脉冲信号并转化为环形脉冲加到驱动器上，使 步进电动机按选定的运行方式工作。驱动器实质上就是 脉冲功率放大器，因为从控制器能够输出的电流很小， 而步进电动机工作时一般需要几安到几十安的电流。
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
内容引导
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
引导问题1 典型电动车窗控制系统的组成。
典型电动车窗控制原理图
学习任务三 汽车电动门窗升降 器的制作
1.蓄电池
（1）发动机起动时，向起
（2）在发电机不发电或电 压较低的情况下，向用电设备
（3）当用电设备同时接入 较多，发电机超载时，协助发
学习任务一 直流电动机
引导问题7 完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？
学习任务一 直流电动机
任务实施
一、 任务要求 •任务要求见附录1。
学习任务一 直流电动机
二、 任务步骤 步骤一 培训器材的认识及检查
步骤二 简单电路的连接
1. 2.查阅电动机手册，将实验用永磁式直流电动机的主要技术数 据记录于表6-1-3中。 3.按照设计电路图，分析直流电动机正转、反转调速控制原理。 4. 5.连接好电路，检查无误后打开电源开关，观察电路功能是否 实现，并做好相关记录。
学习任务一 直流电动机
电动车窗主控制开关和分控制开关
学习任务一 直流电动机
车窗玻璃升降机控制按钮
学习任务一 直流电动机
绳轮式升降器
交臂式升降器
学习任务一 直流电动机
直流电动机是将直流电能转化成机械能的装置，通过改变其 电枢电流的方向来改变旋转方向，从而使车窗玻璃上升或下降。
车窗驱动电动机的外观和结构