汽車電器設備與維修項目三

項目3發(fā)電機的檢測與維修,知識目標1）掌握交流發(fā)電機的構(gòu)造及工作原理。2）了解調(diào)節(jié)器的作用和原理。技能目標1）能正確拆裝、檢測發(fā)電機。2）能正確診斷充電系統(tǒng)常見故障并排除故障。,任務1發(fā)電機的拆裝與檢修,一、交流發(fā)電機的構(gòu)造,圖3-1交流發(fā)電機的安裝位置1-V帶-調(diào)整臂3-發(fā)電動機4-儀表盤5-點火開關6-調(diào)節(jié)器7-蓄電池8-支架,圖3-2豐田卡羅拉轎車發(fā)電機的解體圖,1轉(zhuǎn)子,由兩塊爪極、勵磁繞組、軸和滑環(huán)等組成。,圖3-3交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子1-滑環(huán)-軸3-爪極4-磁軛5-勵磁繞組,圖3-4轉(zhuǎn)子磁場的磁力線分布與磁場電路原理）磁場的磁力線分布）磁場電路原理1、5-電刷2、4-集電環(huán)3-勵磁繞組6-點火開關7-蓄電池,2定子,定子又稱為電樞，是用來產(chǎn)生交流電動勢的，由鐵心和三相繞組組成。,圖3-5定子及定子繞組的連接方式a）星形聯(lián)結(jié)b）三角形聯(lián)結(jié),三相繞組在定子槽中的繞法必須滿足:,1）每項繞組線圈的個數(shù)、每個線圈的匝數(shù)、每個線圈的大小都必須相等，這樣可保證每項繞組所產(chǎn)生的電動勢大小相等。）三相繞組的首端在定子槽內(nèi)的排列必須間隔120電角度。,圖3-6JF132型交流發(fā)電動機定子繞組的展開圖,3整流器,交流發(fā)電機的整流器是由六只硅整流二極管組成的三相橋式整流電路。,圖3-7硅整流二極管的安裝1-相線接線柱-元件板3-正極管子4-負極管子5-后端蓋,4前、后端蓋,前、后端蓋是由非導磁材料鋁合金制成的，漏磁少，并具有輕便、散熱性能好等優(yōu)點。在后端蓋上裝有電刷與調(diào)節(jié)器總成。,圖3-8電刷架的結(jié)構(gòu)a）外裝式b）內(nèi)裝式,圖示3-9交流發(fā)電機的搭鐵方式a）內(nèi)搭鐵式b）外搭鐵式,5帶輪及風扇,圖3-10交流發(fā)電機的通風a）單風扇式b）雙風扇式1、4-帶輪2、5、7-風扇3、6-轉(zhuǎn)子,二、交流發(fā)電動機的工作原理,發(fā)電原理交流發(fā)電動機產(chǎn)生交流電的基本原理是電磁感應原理，具體地說交流發(fā)電動機是利用產(chǎn)生磁場的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生交流電動勢。,圖3-11交流發(fā)電機的工作原理,2整流原理,圖3-12三相橋式整流器流電路a）整流原理b）三相交流電動勢c）整流后發(fā)電動機輸出的平穩(wěn)脈沖電壓,中性點接線柱,圖3-13帶有中心抽頭的交流發(fā)電動機,中性點二極管（稱為功率二極管）,圖3-14具有中性點二極管的整流電路a）電壓波形b）原理圖,3勵磁方法,交流發(fā)電動機的勵磁方法是：先他勵、后自勵。,圖35交流發(fā)電動機的勵磁電路,三、交流發(fā)電動機的調(diào)節(jié)器,1電壓調(diào)節(jié)器的工作原理交流發(fā)電動機每項繞組電動勢有效值可寫成：E=Cn,當交流發(fā)電動機的轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電動機的勵磁電流來減小磁通，使發(fā)電動機的輸出電壓保持不變。,2晶體管調(diào)節(jié)器,圖3-16晶體管調(diào)節(jié)器的基本電路,3集成電路調(diào)節(jié)器,圖3-17集成電路調(diào)節(jié)器的基本電路a)發(fā)電動機電壓檢測法b）蓄電池電壓檢測法1、6-發(fā)電動機2、5-集成電路調(diào)節(jié)器3、4-充電指示燈,四、交流發(fā)電動機的工作特性,1輸出特性,輸出特性是指在發(fā)電動機端電壓U不變其輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關系。,圖3-18交流發(fā)電動機的輸出特性曲線,2空載特性,空載特性是發(fā)電動機在空載運行時，其端電壓隨轉(zhuǎn)速變化的關系，即I=0時，U=（n）的曲線。,圖3-19交流發(fā)電動機的空載特性曲線,3外特性,外特性是當發(fā)電動機轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與輸出電流的關系，即n=常數(shù)時，U=（I）的曲線。,圖3-20交流發(fā)電動機的外特性,五、汽車交流發(fā)電動機實例,1桑塔納轎車所用的交流發(fā)電動機,圖3-21桑塔納轎車發(fā)電動機電路1-勵磁繞組2-電壓調(diào)節(jié)器3-勵磁二極管4-充電指示燈5-防干擾電容器,其工作原理：1）接通點火開關S，蓄電池向發(fā)電動機提供勵磁電流（他勵），勵磁電路如下：蓄電池正極點火開關S充電指示燈二極管VD發(fā)電動機磁場接線柱D+勵磁繞組調(diào)節(jié)器搭鐵，此時，充電指示燈亮。2）發(fā)動機起動后，發(fā)電動機的輸出電壓高于蓄電池的電動勢，由于D+與B+電位相等，充電指示燈熄滅，勵磁電流由他勵變?yōu)樽詣睿瑒畲烹娐啡缦拢簞畲哦O管勵磁繞組調(diào)節(jié)器搭鐵。3）當發(fā)電動機的輸出電壓達到調(diào)整值時，調(diào)節(jié)器中起開關作用的晶體管截止，勵磁電流迅速下降，發(fā)電動機的輸出電壓也迅速下降。當發(fā)電動機的輸出電壓小于調(diào)整值時，起開關作用的晶體管立刻導通，發(fā)電動機的輸出電壓隨之升高，就這樣，循環(huán)反復，使發(fā)電動機的輸出電壓穩(wěn)在調(diào)整值范圍內(nèi)。,2夏利轎車所用的交流發(fā)電動機,圖3-22夏利轎車發(fā)電機集成電路調(diào)節(jié)器電路圖,工作原理如下：1）接通點火開關S，蓄電池電壓經(jīng)接線柱“IG”到集成電路調(diào)節(jié)器，使晶體管VT1、VT2中均有基極電流流過，于是VT1、VT2同時導通，勵磁電路為（他勵）：蓄電池正極發(fā)電動機接線柱B勵磁繞組VT1搭鐵。VT2導通時，充電指示燈亮，表示發(fā)電機不發(fā)電。充電指示燈電路為：蓄電池正極點火開關S充電指示燈VT2搭鐵。2）發(fā)動機起動后，發(fā)電動機的輸出電壓高于蓄電池的電動勢而小于調(diào)節(jié)電壓時，VT1仍導通，但發(fā)電動機由他勵變?yōu)樽詣?，并向蓄電池充電。同時，由于P點電壓輸入集成電路使VT2截止，故充電指示燈自動熄滅，表示發(fā)電機正常工作。3）當發(fā)電機的輸出電壓達到調(diào)節(jié)電壓時，集成電路由IG點檢測到該電壓時，VT1由導通變截止，勵磁電流迅速減小，發(fā)電機的輸出電壓隨之下降：當輸出電壓低于調(diào)整值時，集成電路使VT1導通，勵磁繞組中又有電流通過，發(fā)電機的輸出電壓重新上升，如此反復，發(fā)電機的輸出電壓被控制在調(diào)節(jié)電壓范圍內(nèi)。,【任務實施步驟】,1發(fā)電機拆解作業(yè)(1)拆卸發(fā)電機離合器傳動帶輪1)用螺釘旋具拆下發(fā)電機傳動帶輪蓋。,圖3-23拆下發(fā)電機傳動帶輪蓋,2)使用專用工具SST(A)和(B)及臺虎鉗，從轉(zhuǎn)子軸上將傳動帶輪拆下。,圖3-24拆下傳動帶輪,（2）拆卸發(fā)電機后端蓋,圖3-25拆下發(fā)電機后端蓋,（3）拆卸發(fā)電機端子絕緣墊,圖3-26拆下端子絕緣墊,（4）拆卸發(fā)電機電刷架總成,圖3-27拆下電刷架,（5）拆卸發(fā)電機線圈總成拆下4個螺栓，然后用專用工具拆下發(fā)電機定子繞組。,圖3-28拆下發(fā)電動機定子繞組,（6）拆卸發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成先拆下發(fā)電機軸承墊圈，然后拆下發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成。,圖3-29拆下發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成,（7）拆卸發(fā)電機驅(qū)動端端蓋軸承先從驅(qū)動端端蓋上拆下4個螺釘和擋片，然后用專用工具和錘子，從驅(qū)動端端蓋中敲出驅(qū)動端端蓋軸承。,圖3-30拆卸發(fā)電機驅(qū)動端端蓋軸承,2發(fā)電機主要部件的檢測,（1）檢查發(fā)電機離合器傳動帶輪固定傳動帶輪中心，確認外鎖環(huán)只能逆時針轉(zhuǎn)動而不能順時針轉(zhuǎn)動。如果結(jié)果不符合規(guī)定，更換離合器傳動帶輪。,圖3-31檢查發(fā)電機離合器傳動帶輪,（2）檢查發(fā)電機電刷架總成利用游標卡尺測量電刷的外露長度，測量標準及實測結(jié)果見表3-1。如果外露長度小于最小值，更換電刷架總成。,圖3-32檢查發(fā)電機電刷架總成,（3）檢查發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成,1)檢查發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組是否斷路，如果測量結(jié)果不符合規(guī)定，則更換發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成。,圖3-33檢查發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組是否斷路,2）檢查轉(zhuǎn)子勵磁繞組是否對搭鐵短路，如果測量結(jié)果不符合規(guī)定，則更換發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成。,圖3-34檢查發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組是否對搭鐵短路,3）檢查發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸承表面是否變得粗糙或磨損。如有必要，更換發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成。,圖3-35檢查發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸承,4)測量轉(zhuǎn)子滑環(huán)直徑。如果直徑小于最小值，更換發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成。,圖3-36測量轉(zhuǎn)子滑環(huán)直徑,5）檢查發(fā)電機驅(qū)動端端蓋軸承，檢查軸承表面是否變得粗糙或磨損。如有必要，更換發(fā)電機驅(qū)動端端蓋軸承。,圖3-37檢查發(fā)電機驅(qū)動端端蓋軸承,任務2充電系統(tǒng)故障診斷與排除,【任務實施步驟】1確認故障現(xiàn)象,起動發(fā)動機后，觀察儀表，充電指示燈亮。此時，測量蓄電池的端電壓，電壓小于12.6V。結(jié)論：發(fā)電機不發(fā)電，充電系統(tǒng)有故障。關閉發(fā)動機，準備進行故障診斷。,2確認故障部位確認故障的原因是否是發(fā)電機本身。1）先進行外觀檢查，檢查發(fā)電機傳動帶、傳動帶輪是否正常。2）