汽车发电机优秀PPT.ppt

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1、汽车发电机汽车发电机你现在浏览的是第一页，共135页学习目标学习目标 了解交流发电机的功用、分类；了解交流发电机的功用、分类；掌握发电机的结构、工作原理及检测维修掌握发电机的结构、工作原理及检测维修方法；方法；掌握汽车充电系的组成、电路及检测维修掌握汽车充电系的组成、电路及检测维修方法；方法；了解调节器的工作原理；了解调节器的工作原理；掌握调节器的检测方法掌握调节器的检测方法 你现在浏览的是第二页，共135页学习方法学习方法 本章介绍了汽车用交流发电机及调节器结构、本章介绍了汽车用交流发电机及调节器结构、工作原理、充电系电路及检测维修方法，通工作原理、充电系电路及检测维修方法，通过对学习内容的

2、阅读有了感性认识后，再通过对学习内容的阅读有了感性认识后，再通过自学参考资料加深对学习内容的理解，然过自学参考资料加深对学习内容的理解，然后进入实践课堂观看（或去到实验室）亲手后进入实践课堂观看（或去到实验室）亲手对实物的拆装、检测、试验操作技能的训练对实物的拆装、检测、试验操作技能的训练，以便进一步掌握其结构、工作原理和检测，以便进一步掌握其结构、工作原理和检测维修方法。维修方法。你现在浏览的是第三页，共135页 第一节第一节 概述概述一、发电机的功用一、发电机的功用 发电机是汽车的主发电机是汽车的主要电源，其功用是在发要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速动机正常运转时（怠速以上），向所

3、有用电设以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电同时向蓄电池充电。(见图见图2-1)2-1)你现在浏览的是第四页，共135页一、发电机的功用一、发电机的功用你现在浏览的是第五页，共135页二、发电机的分类二、发电机的分类 汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于直流发机，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车电机，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机，交流发电机按照不同的均采用交流发电机，交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：分类方法分为

4、以下几类：你现在浏览的是第六页，共135页1.1.按结总体结构分五类按结总体结构分五类普通交流发电机普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电使用时需要配装电压调节器的发电机机)例例JF132 JF132（EQ140EQ140用）用）整体式交流发电机整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体发电机和调节器制成一个整体的发电机的发电机)例别克轿车的发动机上装配的是例别克轿车的发动机上装配的是CSCS型型发电机发电机带泵交流发电机带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机装在一起的发电机)例例JFZB292JFZB292发电机。发电机。无刷交流发

5、电机无刷交流发电机(不需要电刷的发电机不需要电刷的发电机)例例JFW1913JFW1913永磁交流发电机永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机磁极为永磁铁制成的发电机)你现在浏览的是第七页，共135页发电机插图发电机插图你现在浏览的是第八页，共135页2.2.按整流器结构分四类按整流器结构分四类六管交流发电机六管交流发电机 例例JF1522JF1522（东风汽车用）东风汽车用）八管交流发电机八管交流发电机 例例JFZ1542JFZ1542（天津夏利汽车天津夏利汽车用）用）九管交流发电机九管交流发电机 例（日本日立、三凌、马例（日本日立、三凌、马自达汽车用）自达汽车用）十一管交流发电机十一管交

6、流发电机 例例JFZ1913ZJFZ1913Z（奥迪、桑奥迪、桑塔纳汽车用）塔纳汽车用）你现在浏览的是第九页，共135页3.3.按磁场绕组搭铁形式两分类按磁场绕组搭铁形式两分类内搭铁型交流发电机内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）极）直接搭铁（和壳体相联）外搭铁型交流发电机外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。你现在浏览的是第十页，共135页三、交流发电机的型号三、交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车行业标准根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-QC/

7、T73-9393汽车电器设备产品型号编制方法的规汽车电器设备产品型号编制方法的规定，汽车交流发电机型号组成如下定，汽车交流发电机型号组成如下：你现在浏览的是第十一页，共135页1.1.产品代号产品代号产品代号用中文字母表示，例：产品代号用中文字母表示，例：JFJF普通交流发电机普通交流发电机 JFZJFZ整体式（调节器内置）交流发电机整体式（调节器内置）交流发电机 JFBJFB带泵的交流发电机带泵的交流发电机 JFWJFW无刷交流发电机无刷交流发电机你现在浏览的是第十二页，共135页2.2.电压等级代号电压等级代号电压等级代号用一位阿拉伯数字表示，电压等级代号用一位阿拉伯数字表示，1 1表示表

8、示1212V V系统系统2 2表示表示2424V V系统系统6 6表示表示6 6V V系统系统你现在浏览的是第十三页，共135页第二节第二节 交流发电机工作原理交流发电机工作原理交流发电原理交流发电原理整流原理整流原理你现在浏览的是第十四页，共135页交流发电机发电原理图交流发电机发电原理图你现在浏览的是第十五页，共135页一、交流发电原理一、交流发电原理1.1.在发电机内部有一个由发在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场）动机带动转子（旋转磁场）2.2.磁场外有一个定子绕组磁场外有一个定子绕组,绕组有绕组有3 3组线圈组线圈(3(3相绕组相绕组)，3 3相绕组彼此相隔相绕组彼此相隔12

9、0120度度3.3.当转子旋转时，旋转的磁当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而通过的磁通量发生变化）而产生电动势。产生电动势。你现在浏览的是第十六页，共135页定子定子3 3相绕组感生电动势的大小为：相绕组感生电动势的大小为：其中：其中：E m-E m-每相电动势的最大值每相电动势的最大值-电角速度电角速度 f-f-交流电动势的频率（为转速的函数）交流电动势的频率（为转速的函数）p-p-磁极对数磁极对数n-n-发电机转速（发电机转速（r/minr/min）E-E-每相电动势的有效值每相电动

10、势的有效值你现在浏览的是第十七页，共135页定子每相电动势的有效值定子每相电动势的有效值K-K-绕组系数绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关和发电机定子绕组的绕线方法有关 )N-N-每项匝数（匝）每项匝数（匝）-每极磁通（每极磁通（WbWb）Ce-Ce-电机结构常数电机结构常数你现在浏览的是第十八页，共135页交流电动势波形交流电动势波形交流电动势的幅交流电动势的幅值是发电机转速值是发电机转速的函数。的函数。因此，当转速因此，当转速n n变化时，三相电变化时，三相电动势的波形为变动势的波形为变频率、变幅值的频率、变幅值的交流波形。交流波形。你现在浏览的是第十九页，共135页定子三相绕组的接

11、法定子三相绕组的接法定子三相绕组的接法定子三相绕组的接法有两种有两种星形接法星形接法三角形接法三角形接法你现在浏览的是第二十页，共135页二、整流原理二、整流原理交流发电机定子的三相交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是绕组中，感应产生的是交流电交流电是靠六只二极管组成的三是靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流相桥式整流电路变为直流电的。电的。二极管具有单项导电性二极管具有单项导电性,当当给二极管加上正向电压时给二极管加上正向电压时,二极管导通二极管导通,当给二极管当给二极管加上反向电压时加上反向电压时,二极管截二极管截止止,二极管的导通原则如二极管的导通原则如下下:你现在浏览的是第二

12、十一页，共135页二极管的导通原则二极管的导通原则当三只二极管负极端当三只二极管负极端相连时，正极端电位相连时，正极端电位最高者导通；最高者导通；当三只二极管正极端当三只二极管正极端相连时，负极端电位相连时，负极端电位最低者导通。最低者导通。你现在浏览的是第二十二页，共135页2.2.整流过程分析整流过程分析你现在浏览的是第二十三页，共135页整流时二极管导通条件整流时二极管导通条件对于三个正极管子（对于三个正极管子（D1D1、D3D3、D5D5正极和定子正极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。的正极管导通。对于三个负极管子（对于三个

13、负极管子（D2D2、D4D4、D6D6负极和定子负极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。的负极管导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。一个。你现在浏览的是第二十四页，共135页整流过程整流过程三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载使得负载RLRL两端得到一个比较平稳的脉动两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。直流电压。发电机输出的直流电压平均值为：发电机输出的直流电压平均值为：U=1.35UL=2.34UU=1.35UL=2.34U你现在浏

14、览的是第二十五页，共135页3 3中性点电压中性点电压有的发电机具有中性点接有的发电机具有中性点接线柱，如图线柱，如图2-42-4，是从三，是从三相绕组的中性点引出来的，相绕组的中性点引出来的，标记为标记为“N N”。输出电压为输出电压为UNUN，称为中性点电压称为中性点电压图图2-42-4带中心抽头的交流发带中心抽头的交流发电机电机中性点电压的瞬时值是中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，中一个三次谐波电压，中性点电压的平均值为发性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）电机输出电压（平均值）的一半的一半你现在浏览的是第二十六页，共135页中性点电压中性点电压你现在浏览的是第二十七页，共13

15、5页中性点作用中性点作用带有中性点接线柱的发电带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来控制机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。各种用途的继电器。有的发电机没有中性点接有的发电机没有中性点接线柱，但是也把中性点电线柱，但是也把中性点电压充分的利用了（如夏利、压充分的利用了（如夏利、桑塔纳发电机），这些发桑塔纳发电机），这些发电机在中性点处接上两只电机在中性点处接上两只整流二极管，和三相绕组整流二极管，和三相绕组的六只整流二极管一道输的六只整流二极管一道输出，可提高发电机功率。出，可提高发电机功率。你现在浏览的是第二十八页，共135页第三节第三节 交流发电机的结构交流发电机的结构交流发电机一般

16、由转子、定子、整流器、交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。端盖四部分组成。JF132JF132型交流发电机组件图见图型交流发电机组件图见图你现在浏览的是第二十九页，共135页交流发电机的结构交流发电机的结构你现在浏览的是第三十页，共135页交流发电机的结构交流发电机的结构你现在浏览的是第三十一页，共135页交流发电机的电路交流发电机的电路你现在浏览的是第三十二页，共135页一、转子一、转子转子的功用是产生旋转磁场。转子的功用是产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图。转子轴组成，见图。你现在浏览的是第三十三页，共13

17、5页转子结构图转子结构图你现在浏览的是第三十四页，共135页转子转子转子轴上压装着两块爪极，转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形两块爪极各有六个鸟嘴形磁极磁极,爪极空腔内装有磁场爪极空腔内装有磁场绕组绕组 (转子线圈转子线圈)和磁轭。和磁轭。集电环由两个彼此绝缘集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。磁场绕组的两端相连。你现在浏览的是第三十五页，共135页交流发电机磁路交流发电机磁路交流发电机的磁交流发电机的磁路为：磁轭路为：磁轭N N极极转子与定子之转子与定子之间

18、的气隙间的气隙定子定子定子与转子间定子与转子间的气隙的气隙S S极极磁磁轭。轭。你现在浏览的是第三十六页，共135页转子产生旋转磁场转子产生旋转磁场当两集电环通入直当两集电环通入直流电时（通过电刷）流电时（通过电刷），磁场绕组中就有，磁场绕组中就有电流通过，并产生电流通过，并产生轴向磁通，使爪极轴向磁通，使爪极一块被磁化为一块被磁化为N N极，极，另一块被磁化为另一块被磁化为S S极，从而形成六对相极，从而形成六对相互交错的磁极。当转互交错的磁极。当转子转动时，就形成了子转动时，就形成了旋转的磁场。旋转的磁场。你现在浏览的是第三十七页，共135页二、定子二、定子定子的功用定子的功用是产生交流是

19、产生交流电。电。定子由定子定子由定子铁心和定子铁心和定子绕组成。见绕组成。见图图你现在浏览的是第三十八页，共135页定子定子定子铁心由内圈带槽的硅钢片定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产（大功率）接法，都能产生三相交流电。生三相交流电。三相绕组的必须按一定要求三相绕组的必须按一定要求绕制绕制,才能使之获得频率相才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差同、幅值相等、相位互差120120的三相电动势。的三相电动势。你现在

20、浏览的是第三十九页，共135页定子绕组定子绕组1.1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。一个磁极占据的空间距离相等。2.2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。一对磁极占据的距离相等或成倍数。3.3.三相绕组的始边应相互间隔三相绕组的始边应相互间隔2 2+120o+120o电电角度（一对磁极占有的空间为角度（一对磁极占有的空间为360360o o电角度）电角度）你现在浏览的是第四十页，共135页JF13JF13交流发电机三相绕组绕制交流发电机三相绕组绕制结构参数如下：结

21、构参数如下：磁极对数磁极对数p 6p 6对；定子槽数对；定子槽数z 36z 36槽槽定子绕组相数定子绕组相数3 3相；每个线圈匝数相；每个线圈匝数N 13N 13匝匝绕组联结方法绕组联结方法 Y Y型联结型联结你现在浏览的是第四十一页，共135页发电机定子展开图发电机定子展开图你现在浏览的是第四十二页，共135页三、整流器三、整流器交流发电机整流器的作交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相用是将定子绕组的三相交流电变为直流电交流电变为直流电6 6管交流发电机的整流管交流发电机的整流器是由器是由6 6只硅整流二极只硅整流二极管组成三相全波桥式整管组成三相全波桥式整流电路流电路6 6只整流管分别

22、压装只整流管分别压装（或焊装）在两块板上。（或焊装）在两块板上。你现在浏览的是第四十三页，共135页整流器电路整流器电路你现在浏览的是第四十四页，共135页汽车用硅整流二极管特点汽车用硅整流二极管特点工作电流大，正向平均电流工作电流大，正向平均电流5050A A，浪涌电流浪涌电流600600A A；反向电压高，反向重复峰值电反向电压高，反向重复峰值电压压270270V V，反向不重复峰值电压反向不重复峰值电压300300V V；只有一根引线见图。并且有的二只有一根引线见图。并且有的二极管引线是正极，有的二极管引极管引线是正极，有的二极管引线是负极，引出线为正极的管子线是负极，引出线为正极的管子

23、叫正极管，引出线为负极的管子叫正极管，引出线为负极的管子叫负极管，所以说整流二极管有叫负极管，所以说整流二极管有正二极管和负二极管之分。正二极管和负二极管之分。你现在浏览的是第四十五页，共135页汽车用二极管结构汽车用二极管结构你现在浏览的是第四十六页，共135页整流管的安装整流管的安装将正极管安装在一块铝制散热板上，称为正整将正极管安装在一块铝制散热板上，称为正整流板；流板；将负极管安装另一块铝制散热板上，称为负整将负极管安装另一块铝制散热板上，称为负整流板，也可用发电机后盖代替负整流板。见流板，也可用发电机后盖代替负整流板。见图。图。你现在浏览的是第四十七页，共135页二极管安装示意图二极

24、管安装示意图你现在浏览的是第四十八页，共135页整流管的安装整流管的安装在正整流板上有一个在正整流板上有一个输出接线柱输出接线柱B B（发电发电机的输出端）。机的输出端）。负整流板上直接搭铁。负整流板上直接搭铁。负整流板上一定和壳负整流板上一定和壳体相联接。体相联接。整流板的形状各异，整流板的形状各异，有马蹄形、长方形、有马蹄形、长方形、半圆形等见图半圆形等见图你现在浏览的是第四十九页，共135页整流管的安装整流管的安装你现在浏览的是第五十页，共135页四、端盖四、端盖端盖一般分两部分（前端盖和端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起固定转子、定子、后端盖），起固定转子、定子、整流器和电刷组件的

25、作用。整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件，有电后端盖上装有电刷组件，有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过集电电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。环引入磁场绕组。你现在浏览的是第五十一页，共135页电刷架电刷架你现在浏览的是第五十二页，共135页电刷架电刷架你现在浏览的是第五十三页，共135页五、磁场绕组的内搭铁型和外搭铁五、磁场绕组的内搭铁型和外搭铁内搭铁型发电机：磁内搭铁型发电机：磁场绕组负电刷直接搭场绕

26、组负电刷直接搭铁的发电机（和壳体铁的发电机（和壳体直接相连）。外搭铁直接相连）。外搭铁型发电机：磁场绕组型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。绝缘的发电机。外搭铁型发电机的磁外搭铁型发电机的磁场绕组负极（负电刷）场绕组负极（负电刷）接调节器，通过后再接调节器，通过后再搭铁。搭铁。你现在浏览的是第五十四页，共135页磁场绕组的内搭铁型和外搭铁磁场绕组的内搭铁型和外搭铁你现在浏览的是第五十五页，共135页六、六、8 8管交流发电机管交流发电机8 8管交流发电机管交流发电机（如夏利车用）（如夏利车用）和和6 6管交流发电管交流发电机的基本机构机的基本机构是相同的，所是相

27、同的，所不同的是整流不同的是整流器有器有8 8只硅整流只硅整流二极管二极管你现在浏览的是第五十六页，共135页8 8管交流发电机管交流发电机其中其中6 6只组成三相全波桥只组成三相全波桥式整流电路，还有式整流电路，还有2 2只是只是中性点二极管，中性点二极管，1 1只正极管只正极管接在中性点和正极之间，接在中性点和正极之间，1 1只负极管接在中性点和负极，只负极管接在中性点和负极，对中性点电压进行全波整流。对中性点电压进行全波整流。试验表明：加装中性点二试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发不变的情况下可以提高发电机的功率电机的功率10%10%

28、15%15%。之。之间。间。你现在浏览的是第五十七页，共135页中性点二极管提高发电机功率的原理中性点二极管提高发电机功率的原理交流发电机交流发电机中性点电压中性点电压为三次谐波，为三次谐波，随着发电机随着发电机转速的提高，转速的提高，中性点三次中性点三次谐波电压也谐波电压也升高。升高。你现在浏览的是第五十八页，共135页中性点二极管提高发电机功率的原理中性点二极管提高发电机功率的原理当中性点电压瞬时值高于当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时，中三相绕组的最高值时，中性点正极管导通对外输出性点正极管导通对外输出电流；电流回路为：中性电流；电流回路为：中性点点中性点正极管中性点正极管负载负载

29、某一负极管某一负极管定子绕组定子绕组中性点。中性点。当中性点电压瞬时值低于三当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时，中性点相绕组的最低值时，中性点负极管导通对外输出电流；负极管导通对外输出电流；电流回路：中性点电流回路：中性点定子绕定子绕组组某一正极管某一正极管负载负载中中性点负极管性点负极管中性点。中性点。你现在浏览的是第五十九页，共135页七、七、9 9管交流发电机管交流发电机9 9管交流发电机的管交流发电机的基本结构和基本结构和6 6管交管交流发电机相同，所流发电机相同，所不同的是整流器。不同的是整流器。9 9管交流发电机的整管交流发电机的整流器是由流器是由6 6只大功只大功率整流二极

30、管和率整流二极管和3 3只小功率励磁二极只小功率励磁二极管组成的交流发电管组成的交流发电机。机。你现在浏览的是第六十页，共135页9 9管交流发电机管交流发电机其中其中6 6只大功率整流只大功率整流二极管组成三相全波二极管组成三相全波桥式整流电路，对外桥式整流电路，对外负载供电负载供电3 3只小功率管二极管与只小功率管二极管与三只大功率负极管也组三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供路专门为发电机磁场供电。所以称电。所以称3 3只小功率只小功率管为励磁二极管管为励磁二极管。你现在浏览的是第六十一页，共135页八、八、1111管交流发电机管交流发电机（如

31、桑塔纳车用发电机）（如桑塔纳车用发电机）1111管交流发管交流发电机的整流电机的整流器由器由8 8只大功只大功率整流二极率整流二极管（其中管（其中2 2只只中性点二极中性点二极管）和管）和3 3只磁只磁场二极管组场二极管组成。其它结成。其它结构和构和6 6管交流管交流发电机相同。发电机相同。你现在浏览的是第六十二页，共135页1111管交流发电机管交流发电机1111管交流发电机管交流发电机的整流器，相当的整流器，相当于于9 9管交流发电机管交流发电机的整流器加的整流器加2 2只中只中性点整流管。性点整流管。由于由于1111管交流发管交流发电机既能提高率电机既能提高率又使充电指示灯又使充电指示灯

32、电路简化，因此电路简化，因此应用较广。应用较广。你现在浏览的是第六十三页，共135页九、无刷交流发电机九、无刷交流发电机由于没有电刷和集电环，由于没有电刷和集电环，所以不会因为电刷和集电所以不会因为电刷和集电环的磨损和接触不良造成环的磨损和接触不良造成激磁不稳定或发电机不发激磁不稳定或发电机不发电等故障；同时工作时无电等故障；同时工作时无火花，也减小了无线电干火花，也减小了无线电干扰。扰。无刷交流发电机分为爪无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式和永磁极式、激磁机式和永磁式三种。式三种。你现在浏览的是第六十四页，共135页第四节、交流发电机工作特性第四节、交流发电机工作特性交流发电机的励磁交流发电

33、机的励磁交流发电机的工作特性交流发电机的工作特性你现在浏览的是第六十五页，共135页 一、交流发电机的励磁一、交流发电机的励磁除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的交流发电机都需要励磁，因为它们他形式的交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场，也就是说必须给磁场绕的磁场都是电磁场，也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。组通电才会有磁场产生。将电源引入到磁场绕组使之产生磁场称为励将电源引入到磁场绕组使之产生磁场称为励磁，交流发电机励磁方式有自励和他励两种。磁，交流发电机励磁方式有自励和他励两种。你现在浏览的是第六十六页，共135页他励他励在

34、发动机起动在发动机起动期间，需要蓄期间，需要蓄电池供给发电电池供给发电机磁场电流生机磁场电流生磁使发电机发磁使发电机发电。这种供给电。这种供给磁场电流的方磁场电流的方式称为他励发式称为他励发电。电。你现在浏览的是第六十七页，共135页自励自励随着转速的提高，发随着转速的提高，发电机的电动势逐渐升电机的电动势逐渐升高并能对外输出，高并能对外输出，一般在发动机怠速时一般在发动机怠速时发电机就能对外供电发电机就能对外供电当发电机能对外供电当发电机能对外供电时，就可以把自身发时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自场电流的方式称为自励

35、。励。你现在浏览的是第六十八页，共135页内搭铁交流发电机励磁电路内搭铁交流发电机励磁电路你现在浏览的是第六十九页，共135页外搭铁交流发电机励磁电路外搭铁交流发电机励磁电路你现在浏览的是第七十页，共135页充电指示灯的作用充电指示灯的作用在某些充电系电路中，在某些充电系电路中，接有充电指示灯，其接有充电指示灯，其作用是：作用是：指示发电机是否有指示发电机是否有故障；故障；警告驾驶员停车后警告驾驶员停车后关断点火开关。关断点火开关。电流表的作用？电流表的作用？你现在浏览的是第七十一页，共135页6 6管交流发电机电源系电路管交流发电机电源系电路你现在浏览的是第七十二页，共135页九管交流发电机

36、电源系电路九管交流发电机电源系电路你现在浏览的是第七十三页，共135页九管交流发电机电源系电路九管交流发电机电源系电路在发动机起动期间，在发动机起动期间，发电机电压发电机电压(为为0 0)UD+)UD+蓄电池电压蓄电池电压时，整流二极管截止，时，整流二极管截止，发电机不能对外输出，发电机不能对外输出，由蓄电池供给磁场电由蓄电池供给磁场电流。路径：蓄电池流。路径：蓄电池+点火开关点火开关充电充电指示灯指示灯调节器调节器磁磁场绕组场绕组搭铁搭铁蓄电蓄电池池-。充电指示灯亮。充电指示灯亮你现在浏览的是第七十四页，共135页九管交流发电机电源系电路九管交流发电机电源系电路当发动机转速升高到当发动机转速

37、升高到怠速及其以上时，发怠速及其以上时，发电机应能正常发电并电机应能正常发电并对外输出，此时，发对外输出，此时，发电机电压蓄电池电电机电压蓄电池电压，发电机自励。压，发电机自励。UB=UD+UB=UD+，充电指示灯充电指示灯两端压降为零，灯熄两端压降为零，灯熄灭灭,若没有熄灭若没有熄灭,说明说明发电机有故障或充电发电机有故障或充电指示灯电路有搭铁指示灯电路有搭铁你现在浏览的是第七十五页，共135页二、交流发电机的工作特性二、交流发电机的工作特性交流发电机的工作特点是转速变化范围大，交流发电机的工作特点是转速变化范围大，对于一般汽油发动机来说，其转速变化约为对于一般汽油发动机来说，其转速变化约为

38、1 1：8 8，柴油机约为，柴油机约为1 1：5 5，因此分析汽车用交，因此分析汽车用交流发电机的特性必须以转速的变化为基础。流发电机的特性必须以转速的变化为基础。交流发电机的特性有输出特性、空载特性和交流发电机的特性有输出特性、空载特性和外特性，其中以输出特性最为重要。外特性，其中以输出特性最为重要。你现在浏览的是第七十六页，共135页输出特性输出特性输出特性是指在发输出特性是指在发电机端电压电机端电压U U不变不变（对（对1212V V系列的交流系列的交流发电机规定为发电机规定为1414V V，对对2424V V输出电流与转速之输出电流与转速之间的关系，即间的关系，即U=U=常常数时，数时

39、，I If f（n n）的函数关系。的函数关系。你现在浏览的是第七十七页，共135页由特性曲线由特性曲线I=fI=f（n n）可以看出可以看出（1 1）空载转速）空载转速n1n1发电机转速小于一定发电机转速小于一定值值n1n1时，对外输出电时，对外输出电流为零。当发电机达流为零。当发电机达到额定电压并能对外到额定电压并能对外输出电流时的最小转输出电流时的最小转速为速为n1n1，称称n1n1为空载转为空载转速。空载转速常用来作速。空载转速常用来作为测试发电机性能的参为测试发电机性能的参数之一。数之一。你现在浏览的是第七十八页，共135页由特性曲线由特性曲线I=fI=f（n n）可以看出可以看出（

40、2 2）最大电流）最大电流ImaxImax发电机输出电流能力随转发电机输出电流能力随转速的升高而增大，但曲越速的升高而增大，但曲越来越平坦，当转速达到一来越平坦，当转速达到一定值时，无论转速增加多定值时，无论转速增加多少电流都不再增加，即一少电流都不再增加，即一定结构的发电机输出最大定结构的发电机输出最大电流电流ImaxImax有一定限制。由有一定限制。由此可见，交流发电机自身此可见，交流发电机自身具有限制输出电流防止过具有限制输出电流防止过载的能力，又称为自我保载的能力，又称为自我保护能力。护能力。你现在浏览的是第七十九页，共135页交流发电机自我限流的原理交流发电机自我限流的原理交流发电机

41、定子绕交流发电机定子绕组具有一定的阻组具有一定的阻抗抗Z Z，它由绕组的它由绕组的电阻电阻r r及感抗及感抗XLXL两两部分组成，部分组成，XLXL2fL2fL你现在浏览的是第八十页，共135页交流发电机自我限流的原理交流发电机自我限流的原理由于由于XL XL 与与n n成正比，故发电机定子绕组的阻抗成正比，故发电机定子绕组的阻抗Z Z随发随发电机的车速升高而增加。高速时，由于电机的车速升高而增加。高速时，由于R R与与XLXL相比可相比可忽略不计，忽略不计，故阻抗故阻抗Z Z约等于约等于XLXL，定子阻抗定子阻抗Z Z与转速与转速n n成正比，其值成正比，其值较大，产生较大的内压降。较大，产

42、生较大的内压降。定子电流增加时，由于电枢反应的增强，也会使感应定子电流增加时，由于电枢反应的增强，也会使感应电动势下降。电动势下降。两者共同作用的结果，当发电机的转速升高且负载电两者共同作用的结果，当发电机的转速升高且负载电流达到最大值时，输出电流几乎不随负载电阻的减小流达到最大值时，输出电流几乎不随负载电阻的减小或转速的增加而增大。或转速的增加而增大。你现在浏览的是第八十一页，共135页交流发电机自我限流的原理结论交流发电机自我限流的原理结论结论结论发电机电压（输出）一定时，发电机电流存在最发电机电压（输出）一定时，发电机电流存在最大值。（无论转速多高）大值。（无论转速多高）即发电机功率存在

43、最大值。即发电机功率存在最大值。限制发电机输出功率，只要限制发电机输出电压即可。限制发电机输出功率，只要限制发电机输出电压即可。限制输出电压后，发电机转速增加，不会出现由于限制输出电压后，发电机转速增加，不会出现由于电流过高，烧坏发电机的情况。电流过高，烧坏发电机的情况。如果发电机电压过高通常损坏用电设备。如果发电机电压过高通常损坏用电设备。你现在浏览的是第八十二页，共135页输出特性输出特性(3)(3)额定转速额定转速n2 n2 额定电流额定电流IAIA发电机出厂时，发电机出厂时，通过试验，规定通过试验，规定了空载转速与额了空载转速与额定转速。在使用定转速。在使用过程中，可通过过程中，可通过

44、检测这两个数据检测这两个数据来判断发电机性来判断发电机性能的好坏。能的好坏。你现在浏览的是第八十三页，共135页输出特性输出特性发电机达到额定电流发电机达到额定电流IAIA时的转速定为额时的转速定为额定转速，图中用定转速，图中用n2n2表示，额定电流一般表示，额定电流一般定为最大输出电流的定为最大输出电流的2 23 3。空载转速与额定转速空载转速与额定转速是测试交流发电机性是测试交流发电机性能的重要依据。能的重要依据。你现在浏览的是第八十四页，共135页空载特性空载特性空载特性是研究发空载特性是研究发电机在空载运行电机在空载运行时，其端电压随时，其端电压随转速变化的关系，转速变化的关系，即即I

45、 I0 0时，时，U=fU=f（n n）的曲线，的曲线，如图如图你现在浏览的是第八十五页，共135页外特性外特性外特性是研究当外特性是研究当发电机转速一定发电机转速一定时，其端电压与时，其端电压与输出电流的关系，输出电流的关系，即即n-=n-=常数时，常数时，U=fU=f（I I）的曲线，的曲线，如图所示。如图所示。你现在浏览的是第八十六页，共135页外特性外特性从外特性曲线可以从外特性曲线可以看出发电机电压受看出发电机电压受负载影响的程度：负载影响的程度：如果发电机在高速如果发电机在高速运转时，突然失去运转时，突然失去负载，发电机电压负载，发电机电压会突然升高，致使会突然升高，致使发电机及调

46、节器等发电机及调节器等内部电子元件有被内部电子元件有被击穿的危险。击穿的危险。你现在浏览的是第八十七页，共135页第五节第五节 交流发电机的电压调节器交流发电机的电压调节器电压调节器的分类电压调节器的分类电压调节器的调压原理电压调节器的调压原理电子调节器结构与工作原理电子调节器结构与工作原理电子调节器应用实例电子调节器应用实例你现在浏览的是第八十八页，共135页交流发电机的电压调节器交流发电机的电压调节器由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电机的速比为且发动机和交流发电机的速比为1 17 73 3，因此交流，因此交

47、流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。用电设备的工作要求。为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。基本保持恒定。你现在浏览的是第八十九页，共135页一、电压调节器的分类一、电压调节器的分类交流发电机电压调节器按工作原理可分为：交流发电机电压调节器按工作原理可分为：触点式电压调节器触点式电压

48、调节器晶体管调节器晶体管调节器集成电路调节器集成电路调节器电脑控制调节器电脑控制调节器你现在浏览的是第九十页，共135页触点式电压调节器触点式电压调节器触点式电压调节器应用较早，这种调节器触触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。你现在浏览的是第九十一页，共135页晶体管调节器晶体管调节器随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。

49、其优点是：三极管的开关频率高，且不器。其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。车型。你现在浏览的是第九十二页，共135页集成电路调节器集成电路调节器集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了外接线，并（又称内装式调节器），减少了外接线，并

50、且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。纳。奥迪等多种轿车车型上。你现在浏览的是第九十三页，共135页电脑控制调节器电脑控制调节器电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后调节器，由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能