Járművillamosság-elektronika I.

Az előadások a következő témára: "Járművillamosság-elektronika I."— Előadás másolata:

1 Járművillamosság-elektronika I.
Tematika Laborgyakorlatok Alapfogalmak Előadók: Lőrincz Illés rs1.sze.hu/~lorinczi  Szakállas Gábor B1 előadó, hétfő, óra

2 -Schmidt–Rajki–Vincze: Járművillamosság Tk. Bp. 2002
-Oktatási segédlet: Endrődy-Nagy: Gépjármű villamos berendezések Tk. Bp J -Schmidt–Rajki–Vincze: Járművillamosság Tk. Bp -Tom Denton: Automobile electrical and elect- ronic systems, British Library th edition -Bosch műszaki útmutató füzetek, Maróti kiadó

3 Tematika 1. hét Oktatási szünet 2. hét Regisztráció, tantárgy kialakítás, követelmények Laborgyakorlatok időpontjainak megbeszélése Alapfogalmak (villamos, mágneses), Félvezető eszközök alkalmazása gépjárművekben 3. hét Gépjárművek villamos rendszere (villamos hálózat, 42 Voltos rendszer), Áramellátó rendszer (akkumulátorok, jellemzőik, vizsgálatuk) 4.hét Generátorok szerkezete, működése, Feszültségszabályozás 5. hét Indító motorok, Egyéb villamos gépek 6. hét Korszerű járművilágítások

4 Tematika 7. hét Hibrid és villamos hajtású járművek 8. Hét Munkaszüneti nap 9. hét Gyújtásrendszerek ismertetése, műszerek, szenzorok 10. hét Jármű irányítás, autonóm jármű mikorra valósul meg? 11. hét Alternatív energia források használata 12. hét Komfortelektronika, Összefoglalás 13. hét Zárthelyi 14. hét Zárthelyi dolgozat pótlása, pótlaborok

5 Labor időpontok

6 Járművillamosság-elektronika I.
Gyakorlatvezetők: Szakállas Gábor, Kocsis Sz. Szabolcs, Lőrincz Illés Laborok helye: L2-8, L2-4, L2-K5

7 Laborgyakorlatok témái
4-5. hét laborgyakorlat: Áramellátó rendszerek a gyakorlatban (L2-8) 6-7. hét laborgyakorlat: Líthium akkumulátorok vizsgálata (L2-4) 8-9. hét laborgyakorlat: 1 kW-os BLDC motor villamos fékpadi vizsgálata (L2-K5)

8 Laborgyakorlatok témái
hét laborgyakorlat: Indítómotorok és mérőműszerek a gyakorlatban (L2-8) hét Alternatív energia források vizsgálata (L2-4)

9 Szakmai gyakorlat Mindenkinek elektronikus úton történik a gyakorlat intézése már. Infó: (Belsőégésű motorok szakirány felelőse Dr.T. Nagy Csaba) Kérdés esetén mailt küldjetek nekem, névvel, szakkal ellátva (L2-4). karrier.sze.hu/kszgy -Cég és a Te adataid feltöltése után elfogadom a jelentkezésed -Szerződés nyomtatása 2 példányban, aláíratása; -kérdőív… -A gyakorlat letelte után fel kell tölteni a kb. 5 oldalas beszámolót a teljesítés igazolással együtt. Formátuma a szakdolgozat előírását kövesse. Kis cégekről kérnék egy oldalas bemutatót, leírást is az elejére. Ne halogassátok sem a gyakorlatot, sem a beszámoló leadását!

10 Járművillamosság-elektronika I.
Alapfogalmak

11 Definíciók Villamos áram: töltések rendezett irányú áramlása
Iránya: pozitívból negatívba mutat (technikai áramirány) negatívból pozitívba (elektronok valós irányú mozgása - fizikai áramirány) Okozhatja: dörzs elektromosság, hő energia, galván- és indukciós elektromosság Járművillamosságtan-elektronika I.

12 Villamos áram hatásai:
Hőhatás (ablakfűtés) Elektromágneses (vezető körül mágneses tér) Vegyi (galván elemek) Ívhatás (gyújtógyertya) Élettani (áramütés!!!!!) Fény (izzólámpák) Járművillamosságtan-elektronika I.1

13 Áramerősség Áramerősség: I (A) I=Q/t
(vezető keresztmetszetén egységnyi idő alatt átáramló töltésmennyiség) 1 A az áram erőssége, ha két párhuzamos, egyenes, végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és vákuumban, egymástól 1 m távolságban lévő vezető között méterenként 2x10− 7 N erőt hoz létre. Járművillamosságtan-elektronika I.

14 Feszültség Feszültség: U (V) U=W/Q
az elektromos töltésnek az A pontból a B pontba történő mozgatása során végzett munka (W) és az elektromosan töltött test töltésének (Q) a hányadosával definiált fizikai mennyiség. Egysége: J/C Elektromos potenciál: U(P) nevezzük A tér bármely pontjának (P), egy kitüntetett ponthoz (O) viszonyított feszültségét Járművillamosságtan-elektronika I.

15 Ellenállás Ellenállás: R (Ohm) R=U/I
Ohm-törvény: a vezetőn átfolyó áram erőssége egyenesen arányos a vezető két vége közti feszültséggel Fajlagos ellenállás: R=l/A Vezetőképesség: G (Siemens)=1/R Járművillamosságtan-elektronika I.

16 Villamos munka Villamos munka: W=QU=ItU (J) Villamos teljesítmény:
P (Watt)=W/t=UI Kapacitás: C(F) C=Q/U (töltés befogadó képesség) a kondenzátorra vitt töltés (Q) és a kondenzátor fegyverzetei közötti feszültség (U) hányadosa. Egysége: C/V, röviden Farad. Járművillamosságtan-elektronika I.

17 Mágneses alap mennységek
Mágneses indukció: B (T) B=M/NIA Mágneses fluxus: (weber)=BA adott felületen áthaladó indukcióvonalak száma Mágneses térerő: H (A/m) Magnetometer Járművillamosságtan-elektronika I.

18 Mágneses alap mennyiségek
B=μH=μoμrH, μo=4π10-7 Tm/A μ:permeabilitás μr<<1 diamágneses anyag (fa, ezüst) μr>1 paramágneses anyag (Al, Pt, Mg, Ti, Cr, Mn, Mo, W ) μr>>1 ferromágneses anyag (vas, nikkel, kobalt ) Járművillamosságtan-elektronika I.

19 Egyenes tekercsre Egyenes tekercs (szolenoid) mágneses tere: az indukcióvonalak a tekercs belsejében párhuzamos egyenesek - azaz itt homogén a mező. B=μiN/l Járművillamosságtan-elektronika I.

20 Jobbkéz szabály (i: hüvelyk- ujj, B: mutatóujj, F: középsőujj)
Áramjárta vezetőre ható erő: ha áram folyik egy mágneses mezőbe helyezett vezetőben, és az nem párhuzamos az indukcióvonalakkal, akkor a mágneses mező erőt fejt ki a vezetőre F=liB, másképpen F=QvB Jobbkéz szabály (i: hüvelyk- ujj, B: mutatóujj, F: középsőujj) Járművillamosságtan-elektronika I.

21 Időben változó mágneses mező
Mozgási indukció: ha egy vezető az indukcióvonalakat metszve mozog mágneses mezőben, akkor a végei közt feszültség (ha pedig a vezető egy zárt kör, akkor egyúttal elektromos áram) jön létre. Ezt a feszültséget illetve áramot indukált feszültségnek és áramnak nevezzük. Faraday törvény: Járművillamosságtan-elektronika I.

22 Önindukciós együttható: induktivitás (tekercsre)
Lenz-szabály: az indukált áram iránya mindig olyan, hogy annak mágneses mezeje akadályozza az indukáló folyamatot Önindukciós együttható: induktivitás (tekercsre) Járművillamosságtan-elektronika I.

23 A hiszterézisgörbe által bezárt terület arányos a vasanyag átmágnesezéséhez szükséges energiával. A váltakozó irányú gerjesztéssel elvesző energia, a hiszterézisveszteség, hővé alakul át. Járművillamosságtan-elektronika I.

24 Hall effektus UH=RHBI/h Gyújtásvezérlés Indukció, áram és teljesítmény
mérés, érintés- mentes Járművillamosságtan-elektronika I.

25 Tranziens jelenségek Be és kikapcsoláskor T=L/R és WL=Li2/2 Imax=U/R
Járművillamosságtan-elektronika I.

26 Tekercset kondenzátorral helyettesítve
WC=CU2/2 Üres kondi rövidzárnak tekinthető Áramot korlátozni kell T=RC Ki és bekapcsolásnál Nagy ugrások lehetnek Járművillamosságtan-elektronika I.

27 Félvezetők 4 vegyértékű elemek (Si, Ge)
Szén is az, egykristálya a gyémánt Dotálással „szennyezzük” Öt vegyértékűvel: As, Sb, P n típusú Három vegyértékűvel: In, Ga, p típusú Járművillamosságtan-elektronika I.

28 1 1 H 2 He 2 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 3 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 6 55 Cs 56 Ba 57 La * 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn Járművillamosságtan-elektronika I.

29 Dióda Villamos visszacsapó szelep
P-n átmenetben a szabad elektronok a p rétegbe diffundálnak, míg a lyukak az n réteget pozitív töltésűvé teszik Záró irányú feszültséget rákapcsolva a potenciálgát nő Nyitó irányban (p-re pozitív, n-re negatív) potenciálgát csökken Járművillamosságtan-elektronika I.

30 Fajtáik Egyenirányító diódák (Graetz híd) Jel (kapcsoló) diódák
Teljesítmény diódák Feszültség stabilizálás (Zéner) Járművillamosságtan-elektronika I.

31 Graetz-kapcsolás Járművillamosságtan-elektronika I.

32 Tranzisztorok Három réteg, két átmenet N-p-n ill. p-n-p
Három kivezetés (bázis, emitter, kollektor) Bipoláris, térvezérelt Erősítése β=50-200=IE/IB Erősítés növelhető (Darlington kapcsolás) Járműben általában kapcsoló üzemben használjuk (gyors, nagy záró irányú és kicsi nyitó irányú ellenállás) Járművillamosságtan-elektronika I.

33 Tranzisztorok Jelölése: Járművillamosságtan-elektronika I.

34 Tirisztorok Négy réteg n-p-n-p
Három kivezetés (p1, n2 és p2,mint gate) P2-re nyitó fesz. Tirisztor begyújt Kikapcsolni IA csökken- tésével lehet Vezérlő áram kicsi Járművillamosságtan-elektronika I.

35 Karakterisztikája Járművillamosságtan-elektronika I.

36 Triac Két tirisztor közös gate-tel Mindkét irányban szabályozható
Járművillamosságtan-elektronika I.

37 Köszönöm figyelmeteket!

38