交流发电机工作特性.ppt

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1、第四节第四节 交流发电机工作特性交流发电机工作特性工作特性：工作特性：1、输出特性试验、输出特性试验工作特性：工作特性：1、输出特性曲、输出特性曲线线2、空载特性曲线、空载特性曲线工作特性：工作特性：3、外特性试验、外特性试验3、外特性曲线、外特性曲线第五节交流发电机的其他结构型式 一、交流发电机的分类v交流发电机按总体结构分五类交流发电机按总体结构分五类1、普通交流发电机、普通交流发电机 例依维柯发电机例依维柯发电机一、交流发电机分五类1、普通交流发电机一、交流发电机分五类2、整体交流发电机、整体交流发电机v交流发电机按总体结构分五类交流发电机按总体结构分五类2、整体式交整体式交发电机发电机

2、 例例JFZ1913Z（奥迪、（奥迪、桑塔纳汽车用）桑塔纳汽车用）别克cs130发电机（整体式交流发电机）一、交流发电机分五类3、带泵的交流发电机、带泵的交流发电机v交流发电机按总体结构分五类交流发电机按总体结构分五类3）带泵带泵交流发电机交流发电机 例例JFB1712一、交流发电机分五类4、无刷交流发电机、无刷交流发电机v交流发电机按总体结构分交流发电机按总体结构分无刷交流发电机 由于没有电刷和集电环，所以不由于没有电刷和集电环，所以不会因为电刷和集电环的磨损和接触会因为电刷和集电环的磨损和接触不良造成激磁不稳定或发电机不发不良造成激磁不稳定或发电机不发电等故障；同时工作时无火花，也电等故障

3、；同时工作时无火花，也减小了无线电干扰。无刷交流发电减小了无线电干扰。无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式和永磁式机分为爪极式、激磁机式和永磁式三种。三种。爪极式无刷交流发电机见图2-18 一、交流发电机分五类5、永磁交流发电机、永磁交流发电机交流发电机按总体结构分五类交流发电机按总体结构分五类5）永磁交流永磁交流发电机发电机一、交流发电机的分类v交流发电机按结总体结构分五类交流发电机按结总体结构分五类1）普通交流发电）普通交流发电机机 例例JF132（EQ140用）用）5）永磁交流永磁交流发电机发电机2）整体式交流发电机整体式交流发电机 例例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）（奥迪、桑塔纳

4、汽车用）4）无刷交流发电机）无刷交流发电机3）带泵交流发电带泵交流发电机机 例例JFB1712二、交流发电机结构按整流器分类1、6管交流发电机二、交流发电机结构按整流器分类8管交流发电机 和和6管交流发电机的基本机构是管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是整流器有相同的，所不同的是整流器有8只硅只硅整流二极管，其中整流二极管，其中6只组成三相全波只组成三相全波桥式整流电路，还有桥式整流电路，还有2只是中性点二只是中性点二极管，极管，1只正极管接在中性点和正极只正极管接在中性点和正极之间，之间，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之间。对中性点电压进行全波整流。之间。对中性点电

5、压进行全波整流。（见图（见图2-15）二、交流发电机结构按整流器分类8管交流发电机 二、交流发电机结构按整流器分类9管交流发电机（日车应用较多）（日车应用较多）9管管交交流流发发电电机机的的基基本本结结构构和和6管管交交流流发发电电机机相相同同，所所不不同同的的是是整整流器。流器。9管交流发电机电路见图管交流发电机电路见图2-179管交流发电机的整流器 9管交流发电机的整流器是由管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和只大功率整流二极管和3只小功率励只小功率励磁二极管组成的交流发电机。磁二极管组成的交流发电机。其其中中6只只大大功功率率整整流流二二极极管管组组成成三三相相全全波波桥桥式式

6、整整流流电电路路，对对外外负负载载供电供电9管交流发电机的整流器 3只只小小功功率率管管二二极极管管与与三三只只大大功功率率负负极极管管也也组组成成三三相相全全波波桥桥式式整整流流电电路路专专门门为为发发电电机机磁磁场场供供电电。所所以以称称3只小功率管为励磁二极管。只小功率管为励磁二极管。9管交流发电机的整流器二、交流发电机结构按整流器分类11管交流发电机的整流器例：桑塔纳车用发电机 交流发电机的性能指标 交流发电机的性能指标包括：交流发电机的性能指标包括：一、额定电压一、额定电压 二、空载转速二、空载转速 三、额定电流三、额定电流 四、额定转速四、额定转速 1、额定电压在发动机正常转速下发

7、电机应达到在发动机正常转速下发电机应达到的输出电压称为发电机的额定电压的输出电压称为发电机的额定电压（对（对12V系统：系统：额定电压为额定电压为14V,对对24V系统：系统：额定电压额定电压28V)，2、空载转速1、空载转速空载转速n1 发电机达到额定电发电机达到额定电压，但输出电流压，但输出电流为为0时的转速时的转速2、额定转速额定转速n2发电机达到额定电发电机达到额定电流时的转速流时的转速空载转速空载转速n1、额定额定转速转速n2是评价发电是评价发电机性能的重要参数机性能的重要参数3、额定电流v把发电机输出最大电流的把发电机输出最大电流的2/3作为评作为评价发电机的性能指标，称为额定电价

8、发电机的性能指标，称为额定电流流v发电机达到额定电流时的转速定义发电机达到额定电流时的转速定义为额定转速为额定转速n2几种国产发电机的主要性能指标第六节交流发电机的检修、试验一、整机测试一、整机测试 1.检测各接柱之间的电阻检测各接柱之间的电阻 2.试验台试验试验台试验二、零部件检修二、零部件检修 1.转子的检修转子的检修 2.定子的检修定子的检修 3.整流器的检修整流器的检修 4.电刷组件的检测电刷组件的检测小结v1、交流发电机的发电原理、交流发电机的发电原理v2、交流发电机的整流原理、交流发电机的整流原理v3、交流发电机的中性点电压、交流发电机的中性点电压v4、交流发电机的励磁方式及电路、

9、交流发电机的励磁方式及电路v5、充电指示灯的电路、作用、充电指示灯的电路、作用v6、爪极式无刷交流发电机、爪极式无刷交流发电机第七节 电压调节器功用、分类及调压原理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 第七节 电压调节器电压调节器功用电压调节器功用:v 由于交流发电机的转子是由发动机驱动由于交流发电机的转子是由发动机驱动的，因此的，因此交流发电机转子的转速变化范围非交流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，无法满足汽车用电设备的工作要求。大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。为了满足用

10、电设备恒定电压的要求，交流发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，电机必须配用电压调节器，v 电压调节器功用：电压调节器功用：使交流发电机输出使交流发电机输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。电压在发动机所有工况下基本保持恒定。第七节 电压调节器一、电压调节器的分类 1交交流流发发电电机机电电压压调调节节器器按按工工作原理可分为：作原理可分为：（1）触点式（电磁）触点式（电磁振动式）电压调节器振动式）电压调节器第七节 电压调节器一、电压调节器的分类1交流发电机交流发电机电压调节器按电压调节器按工作原理可分工作原理可分为：为：（2）晶体）晶体 管调节器管调节器第七节 电

11、压调节器一、电压调节器的分类v1交流发交流发电机电压调电机电压调节器按工作节器按工作原理可分为：原理可分为：（3）集成）集成电路调节器电路调节器 第七节 电压调节器一、电压调节器的分类v1交流发电交流发电机电压调节机电压调节器按工作原器按工作原理可分为：理可分为：（4）数）数字调节器字调节器第七节 电压调节器一、电压调节器的分类 1交流发电机电压调节器按工作交流发电机电压调节器按工作原理可分为：原理可分为：v （1）触点式电压调节器）触点式电压调节器 v （2）晶体管调节器）晶体管调节器v （3）集成电路调节器）集成电路调节器 电子调节器电子调节器v （4）数字电路调节器）数字电路调节器 第七

12、节 电压调节器一、电压调节器的分类2电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为：型式可分为：（1）内搭铁型电子调节器：）内搭铁型电子调节器：适配于与内搭铁型交流发电机；适配于与内搭铁型交流发电机；（2）外搭铁型调节器：）外搭铁型调节器：适配于与外搭铁型交流发电机适配于与外搭铁型交流发电机各种型式调节器外形图 各种型式调节器外形图 各种型式调节器外形图第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 由由交交流流发发电电机机的的工工作作原原理理我我们们知知道道，交交流流发发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值：电机的三相绕组产生的相电动势的有效值：E=Cen（V）C

13、e为发电机的结构常数，为发电机的结构常数，n 为转子转速，为转子转速，为转子磁极的磁通，为转子磁极的磁通，也也就就是是说说交交流流发发电电机机所所产产生生的的感感应应电电动动势势与与转子转速和磁极磁通成正比。转子转速和磁极磁通成正比。第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 E（不变）（不变）=CenE（不变）（不变）=Ce n 转速转速n是随发动机转速变化的，无法控是随发动机转速变化的，无法控制制 我们可以控制磁通我们可以控制磁通 使之随使之随n的变化作的变化作相应的变化来保持发电机电动势相应的变化来保持发电机电动势E的不的不变变 方法是：当交流发电机的转速升高时，方法是：当交流发电机的转

14、速升高时，通过减小发电机的励磁电流通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通来减小磁通，使发电机电动势，使发电机电动势E保持不变。保持不变。第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 E不随转速变化，输出电压不随转速变化，输出电压UB即可即可保持恒定保持恒定 所以，交流发电机调节器的工所以，交流发电机调节器的工作原理是：作原理是：当交流发电机的转速升当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励高时，调节器通过减小发电机的励磁电流磁电流If来减小磁通来减小磁通，使发电机的，使发电机的输出电压输出电压UB保持不变。保持不变。第七节 电压调节器二、电压调节器的调压原理 电电子子式式调调节节器器就就

15、是是利利用用大大功功率率三三极极管管的的导导通通和和截截止止，接接通通和和断断开开磁磁场电路，来改变磁场电流场电路，来改变磁场电流If大小。大小。复习v1、电压调节器的功用、电压调节器的功用v2、电压调节器的分类、电压调节器的分类v3、电压调节器的调压原理、电压调节器的调压原理v4、电压调节器的基本电路、电压调节器的基本电路第八节 电子调节器的工作原理一、晶体管调节器1外搭铁型晶体管调节器外搭铁型晶体管调节器的基本电路的基本电路 三只电三只电阻阻R1、R2、R3 两只三极管两只三极管VT1、VT2 一只稳压二极管一只稳压二极管VS 一只二极管一只二极管VD组成组成 1.外搭铁型电子调节器的基本

16、电路 v电阻电阻R1和和R2组成一个分压器组成一个分压器，R1上上得分压为得分压为：1.外搭铁型电子调节器的基本电路 v 稳压管稳压管VS是感是感受元件，串联在受元件，串联在VT1的基极电路中，并的基极电路中，并通过通过VT1的发射结并的发射结并联于分压电阻联于分压电阻R1的的两端，以感受发电两端，以感受发电机的输出电压；机的输出电压；1.外搭铁型电子调节器的基本电路v VT2是大功率三极是大功率三极管（管（NPN型），和发型），和发电机的磁场绕组串联，电机的磁场绕组串联，起开关作用，用来接起开关作用，用来接通与切断发电机的励通与切断发电机的励磁电路；磁电路；v VT1是小功率三极是小功率三极

17、管（管（NPN型），用来型），用来放大控制信号；放大控制信号；1.外搭铁型电子调节器的基本电路vVD是续流二极是续流二极管；磁场绕组由管；磁场绕组由接通转为断开状接通转为断开状态时（态时（F端为端为+，B端为），经端为），经二极管二极管 VD构成构成放电回路，防止放电回路，防止三极管三极管VT2被击被击穿损坏穿损坏 2外搭铁式电子节器的工作原理 v（1）点火开关）点火开关SW接通，发电接通，发电机电压机电压UB蓄蓄电池端电压时电池端电压时,VT1截止，截止，VT2导通，蓄电导通，蓄电池直接供电到池直接供电到磁场绕组。磁场绕组。v 他励发电他励发电，发电机电压随发电机电压随转速升高而升转速升高而

18、升高高 2外搭铁式电子节器 的工作原理(2)发电机电压虽发电机电压虽然升高然升高,但如果但如果蓄电池端电压蓄电池端电压发电机输出发电机输出电压电压UB调节调节上限时上限时,VT1继继续截止，续截止，VT2继续导通。继续导通。v发电机发电机自励自励且且开始对外供电。开始对外供电。2外搭铁式电子节器的工作原理v(3)当当发发电电机机电电压压升升高高到到等等于于调调节节上上限限U2时时，调调节节器开始工作器开始工作。v电电阻阻R1、R2分分压压，UR1=UVS+Ube1，VS导导通通，VT1导导通通，VT2截截止止，磁磁场场电电路路被被切切断断，发发电电机机输输出出电电压压迅速下降。迅速下降。2外搭

19、铁式电子节器的工作原理v当当发发电电机机电电压压下下降降到到等等于于调调节下限节下限U1时时v电电阻阻R1、R2分分压压 减减 小小，当当UR1 UW+Ube1，VS截截 止止，VT1截截 止止，VT2重重新新导导通通，磁磁场场电电路路重重新新被被接接通通，发发电电机电压上升。机电压上升。2外搭铁式电子节器的工作原理v 发发电电机机电电压压升升到到调调节节上上限限时时，VT2就就截截止止，磁磁场场电电路路被被切切断断，输输出出电电压压下下降降；降降到到等等于于调调节节下下限限U1时时，磁磁场场电电路路被被接接通通，发发电电机机电电压压上上升升，周周而而复复始始，发发电电机机输输出出电压被控制在

20、一定范围内。电压被控制在一定范围内。2外搭铁式电子节器的工作原理 由于三极管由于三极管VT2的状态转换的状态转换（导通和截止）频率很高，所（导通和截止）频率很高，所以配装电子调节器的发电机的以配装电子调节器的发电机的输出电压上限输出电压上限U2和下限和下限U1的差的差值很小，所以发电机的输出电值很小，所以发电机的输出电压波动非常小，再加上电容的压波动非常小，再加上电容的滤波，所以发电机的输出电压滤波，所以发电机的输出电压很稳定。很稳定。内搭铁式电子节器的工作原理v 内内搭搭铁铁式式电电子子调调节节器器基基本本电电路路见见图图3-41。工工作作原原理理与与外外搭搭铁铁式式类类似似，所所不不同同的

21、的是是晶晶体体管管采采用用PNP型型，磁磁场场绕绕组组的的连连接和外搭铁型不一样。接和外搭铁型不一样。3-413、电子调节器的工作特性v发电机的输出电压发电机的输出电压UB、磁场电流、磁场电流If（平均值）随转速（平均值）随转速n的变化关系称为的变化关系称为电子调节器的工作电子调节器的工作特性。特性。vJF106型晶体管调型晶体管调节器的工作特性曲节器的工作特性曲线如图线如图3 33838所示。所示。从从电电子子调调节节器器的的工工作作特特性性曲曲线线可可以以看看出出，n1为为调调节节器器开开始始工工作作转转速速，称称为为工工作作下下限限，随随着着发发电电机机转转速速的的升升高高，磁磁场场电电

22、流流减减小小。当当发发电电机机转转速速很很高高时时，由由于于大大功功率率三三极极管管可可不不导导通通，磁磁场场电电流流被被切切断断，发发电电机机仅仅靠靠剩剩磁磁发发电电，所所以以，电电子子调调节节器器的的工作转速上限很高，调节范围很大。工作转速上限很高，调节范围很大。第九节 电子调节器应用举例JFT106调节器第九节 电子调节器应用举例集成电路调节器v集成电路调节器也称集成电路调节器也称IC调节器调节器vIC调节器是根据使用要求，将若干元件调节器是根据使用要求，将若干元件集成到同一基片上制成一个独立的电子集成到同一基片上制成一个独立的电子芯片所组成的调节器。芯片所组成的调节器。vIC调节器体积

23、小，装在发电机内部，在调节器体积小，装在发电机内部，在成整体式发电机。成整体式发电机。v集成电路调节器工作原理和晶体管调节集成电路调节器工作原理和晶体管调节器相同。器相同。夏利轿车IC调节器IC调节器图片集成电路调节器的检测电路 集成电路调节器，根据分压器集成电路调节器，根据分压器（R1、R2)的连接不同，可分为两种的连接不同，可分为两种检测电路：检测电路：1、蓄电池检测电路；蓄电池检测电路；2、发电机检测电路。、发电机检测电路。1、蓄电池检测电路（将蓄电池的电压直接加在R1、R2上）蓄电池检测电路的缺点当发电机到蓄电池的连接断路当发电机到蓄电池的连接断路或是信号线断路时，调节器或是信号线断路

24、时，调节器将检测不到发电机的电压，将检测不到发电机的电压，而使发电机失控而使发电机失控2、发电机检测电路（将发电机的电压直接加在R1、R2上）发电机检测电路的优缺点优点：可直接检测到发电机电压的高优点：可直接检测到发电机电压的高低，及时调节；低，及时调节；缺点：如果发电机到蓄电池的连接有缺点：如果发电机到蓄电池的连接有接触不良，会导致蓄电池充电不足接触不良，会导致蓄电池充电不足图223集成电路调节器应用实例奥奥迪迪轿轿车车集成电路调节器应用实例（日产兰鸟）集成电路调节器应用实例（夏利）集成电路调节器应用实例第十节 电子调节器正确使用与检测v电子电压调节器搭铁型式检电子电压调节器搭铁型式检测测v

25、电子电压调节器好坏检测电子电压调节器好坏检测见实训录像见实训录像第十一节 典型充电系电路实例v一、奥迪、红旗发电机电路；一、奥迪、红旗发电机电路；v二、夏利发电机电路；二、夏利发电机电路；v三、普桑充电系电路；三、普桑充电系电路；v四、帕萨特充电系电路；四、帕萨特充电系电路；v五、广州本田充电系电路五、广州本田充电系电路v六、日产六、日产9管交流发电机管交流发电机一、奥迪、红旗发电机电路二、夏利发电机电路二、夏利发电机电路三、普桑充电系电路四、帕萨特充电系电路广州本田发电机电路五、广州本田充电系电路1-蓄电池；2-继电器；3-点火开；4-电负载检测仪；5-仪表板下保险丝和继电器 6、8-发动机电脑接线端子；7-ABS电脑接线端子；9充电指示灯；10整体式交流发电机；11-内置式调节器；12-磁场绕组；13；整流器；六、六、宝宝来来充充电电系系电电路路