第3章 交流發(fā)電機與調(diào)節(jié)器

1、第三章交流發(fā)電機與調(diào)節(jié)器31交流發(fā)電機的構(gòu)造 311轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是發(fā)電機的磁場部分，它主要由兩塊爪極、磁場繞組、滑環(huán)及軸等組成，見圖32 。312定子 定子是產(chǎn)生和輸出交流電的部件，又叫電樞，由定子鐵心和定子繞組組成。定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組大多數(shù)采用Y形（星形）聯(lián)結(jié)，也有用形聯(lián)結(jié)的。 定子繞組應(yīng)遵循的原則：、每相繞組的線圈個數(shù)、每個線圈的匝數(shù)和每個線圈的節(jié)距都必須完全相等。 、三相繞組的起端A、B、C（或末端X、Y、Z）在定子槽內(nèi)的排列，必須相隔120電角度。 313整流器 交流發(fā)電機的整流器大多由6只硅二極管組成。外殼為正極、中心引線為負(fù)極的二極管，稱為負(fù)極管，管殼底上注有黑色標(biāo)記

2、；外殼為負(fù)極、中心引線為正極的二極管，稱為正極管，管殼底上有紅色標(biāo)記。安裝三只正極管的整流板（裝在外側(cè)）稱為正整流板。安裝三只負(fù)極管的整流板（裝在內(nèi)側(cè)）稱為負(fù)整流板。 314端蓋與電刷總成 交流發(fā)電機有內(nèi)、外搭鐵之分，見圖36。 315國產(chǎn)交流發(fā)電機的型號 根據(jù)國標(biāo)QCT 7393汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號編制方法的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機的型號如下： 第1部分為產(chǎn)品代號。交流發(fā)電機的產(chǎn)品代號有JF、JFZ、JFB、JFW四種。 第2部分為電壓等級代號。用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，112 V；224V；66 v。 第3部分為電流等級代號。用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其含義見表2l。 第4部分為設(shè)計序號。按產(chǎn)品的先后

3、順序，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 第5部分為變型代號。交流發(fā)電機以調(diào)整臂的位置作為變型代號。從驅(qū)動端著，Y一右邊；Z一左邊；無一中間。 31交流發(fā)電機的工作原理331交流電動勢的產(chǎn)生eAEmsintEsinteBEmsin(t120) Esin(t120)eCEmsin(t120) Esin(t120) E 4.44KfN式中，K定子繞組系數(shù)，一般小于1； f一感應(yīng)電動勢的頻率（單位：Hz）；fPn/60P為磁極對數(shù)，n為轉(zhuǎn)速 N一每相繞組的匝數(shù)； 磁極的磁通（單位：Wb）。 322整流原理 1六管交流發(fā)電機的整流原理由6個硅整流二極管組成的三相橋式整流電路，3個二極管VD2、VD4、VD6組成共陽極

4、組接法，3個二極管VD1、VD3、VD5組成共陰極組接法。U Uavav3 334 34 U U式中，Uav輸出直流電壓平均值（單位：v）； U發(fā)電機相電壓有效值（單位：v）。2九管交流發(fā)電機的整流原理 3八管交流發(fā)電機的工作原理 實驗證明，加裝中性點二極管后，在發(fā)電機轉(zhuǎn)速超過 2 000 rmin時，其輸出功率可提高 1115。 4十一管交流發(fā)電機的工作原理 333勵磁方式 一般發(fā)電機的轉(zhuǎn)速達到 1000 rmin左右時，勵磁電流便由發(fā)電機自身供給，這種勵磁方式稱為自勵。由此可見，汽車交流發(fā)電機在輸出電壓建立前后分別采用他勵和自勵兩種不同的勵磁方式。33交流發(fā)電機的工作特性 331輸出特性

5、輸出特性也稱負(fù)載特性或輸出電流特性，它是在發(fā)電機保持輸出電壓一定時，發(fā)電機的輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。 If(n) 由輸出特性表明：發(fā)電機只需在較低的空載轉(zhuǎn)速n1時，就能達到額定輸出電壓值，因此其具有低速充電性能好的優(yōu)點。 發(fā)電機轉(zhuǎn)速升至滿載轉(zhuǎn)速n2時，即可輸出額定功率的電能，因此其具有發(fā)電性能優(yōu)良的特點。 當(dāng)轉(zhuǎn)速升到某一定值以后，輸出電流就不再隨轉(zhuǎn)速的升高和負(fù)荷的增多而繼續(xù)增大，因此其具有自身控制輸出電流的功能，不再需要限流器。交流發(fā)電機的最大輸出電流約為額定電流的15倍。332空載特性 空載特性是指無負(fù)荷時，發(fā)電機端電壓與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。 Uf(n) 333外特性 外特性是指轉(zhuǎn)速保持一定時

6、，發(fā)電機的端電壓與輸出電流的關(guān)系。轉(zhuǎn)速一定時，端電壓均隨輸出電流的增大而相應(yīng)下降，原因是： 發(fā)電機內(nèi)壓降增大，引起端電壓下降。 電壓 ，磁場 ，引起磁場減弱，感應(yīng)電動勢 。 電樞反應(yīng)，感應(yīng)電動勢，端電壓 。 34無刷交流發(fā)電機 無刷交流發(fā)電機的優(yōu)點有： 沒有電刷和滑環(huán)，不會因為電刷和沿環(huán)的磨損與接觸不良造成勵磁不穩(wěn)定或發(fā)電機不發(fā)電等故障。 工作時不會產(chǎn)生火花，減少了無線電干擾。有爪極式分類勵磁機式永磁式感應(yīng)子式 341爪極式無刷交流發(fā)電機 爪極式無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與一般交流發(fā)電機大致相同，只不過其勵磁繞組是靜止的，不隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動 。342感應(yīng)子式交流發(fā)電機 當(dāng)凸齒對齊時，定子繞組中的磁通最大，

7、當(dāng)凸齒不對齊時，定子繞組中的磁通最小。35電壓調(diào)節(jié)器 351觸點式電壓調(diào)節(jié)器觸點式電壓調(diào)節(jié)器又稱振動式電壓調(diào)節(jié)器，分雙級式和單級式。1雙級觸點式電壓調(diào)節(jié)器的構(gòu)造 1-靜觸點支架；2-銜鐵；3-磁化線圈；4-彈簧；5-磁軛；6-電刷；7-滑環(huán)；8-磁場繞組；9-三相定子繞組；10-點火開關(guān)；R1-加速電阻（1）；R2-調(diào)節(jié)電阻（8.5）；R3-補償電阻（13）；工作原理：、低速時勵磁電路為：蓄電池正極電流表點火開關(guān)調(diào)節(jié)器火線接線S低速觸點K1銜鐵調(diào)節(jié)器磁場接線柱F發(fā)電機勵磁繞組搭鐵蓄電池負(fù)極。、當(dāng)U14V 時，工作電路不變，只是由他激變?yōu)樽约ぁ?、?dāng)14VU 14.5V時，工作電路是：發(fā)電機正極點

8、火開關(guān)調(diào)節(jié)器火線接線柱SR1R2調(diào)節(jié)器磁場接線柱F發(fā)電機勵磁繞組搭鐵發(fā)電機負(fù)極。、當(dāng) U 14.5V時，工作電路是：發(fā)電機正極點火開關(guān)調(diào)節(jié)器火線接線柱SR1R2磁軛銜鐵K2 搭鐵。3調(diào)節(jié)器的性能 352晶體管式電壓調(diào)節(jié)器 1JFT106型晶體管電壓調(diào)節(jié)器 工作原理：當(dāng)VD114.5V時，VD1截止，使VT6截止，VT7、VT8導(dǎo)通，這時VT8供給勵磁電流，他勵。當(dāng)B+VD114.5V時，VD1截止，仍由VT8供給勵磁電流，但變?yōu)樽詣睢．?dāng)VD114.5V時，VD1反向擊穿導(dǎo)通，使VT6導(dǎo)通，VT7、VT8截止，斷開了勵磁電路，發(fā)電機端電壓迅速下降。2JFT201型晶體管調(diào)節(jié)器 請同學(xué)們自己分析工

9、作過程請同學(xué)們自己分析工作過程353集成電路電壓調(diào)節(jié)器 1集成電路電壓調(diào)節(jié)器電壓檢測方法發(fā)電機電壓檢測法UP與發(fā)電機的端電壓UL成正比 蓄電池電壓檢測法 UP與蓄電池的端電壓UB成正比2JFT151型電壓調(diào)節(jié)器 (薄膜混合集成電路調(diào)節(jié)器 )3具有保護功能的集成電路電壓調(diào)節(jié)器(P點電壓信號指示磁場電路異常，輸出端B斷線時，點亮充電指示燈。 ) 36 交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器的維護 361 交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器的使用注意事項、蓄電池的搭鐵極性必須與發(fā)電機搭鐵極性相同。 、不能使用試火方法檢查發(fā)電機是否發(fā)電，否則容易損壞二極管及其他電子元件。、發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機不發(fā)電或者充電電流較小時，應(yīng)及時找出故障予

10、以排除。、絕對禁止用200 V以上的交流電壓或兆歐表檢查發(fā)電機的絕緣性能，否則將損壞整流二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件。發(fā)電機正常運行時，切不可任意拆卸各電器的連接線，以防引起電路中的瞬時過電壓損壞二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件或其他電子設(shè)備。 、蓄電池可起到電容器的作用，即可在一定程度上吸收電路中的瞬時過電壓。、熄火后，應(yīng)及時將點火開關(guān)斷開，否則蓄電池長期向磁場繞組放電，會使磁場繞組過熱而損壞。、調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機的搭鐵形式必須一致。、調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機的電壓等級必須一致，否則充電系統(tǒng)不能正常工作。、調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓不能過高或過低，避免損壞用電設(shè)備或引起蓄電池充電不足。 362交流發(fā)電機的維護 1交

11、流發(fā)電機的檢測 單機靜態(tài)測試 、檢測F與E之間的電阻值； 、檢測整流二極管的正向電阻。試驗臺動態(tài)檢測空載試驗 當(dāng)n=1000 rmin時，發(fā)電機電壓應(yīng)為14 V 負(fù)荷試驗 當(dāng)n=1000 rmin時，發(fā)電機電壓應(yīng)大于12V 交流發(fā)電機的就車檢驗 將蓄電池搭鐵線暫時拆下，把一塊040 A的電流表串接到發(fā)電機火線B接線柱與火線原接線之間，再把一塊050 V的電壓表接到 B與 E之間，再恢復(fù)蓄電池的搭鐵線，以保證操作安全。起動機啟動發(fā)動機，并提高轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速為 2 500rmin時，電壓應(yīng)在14 V或28 V以上，電流應(yīng)為 10 A左右。此時打開前照燈、雨刮器等負(fù)荷，電流若為20 A左右，則表明發(fā)電機工作正常。2交流發(fā)電機零部件的檢查硅二極管的檢查 定于繞組的檢查 定子繞組搭鐵的檢查 定子繞組斷路的檢查 定子繞組相間短路的檢查（3）勵磁繞組的檢查（4）轉(zhuǎn)子軸的檢查 （5）滑環(huán)的檢查（6）電劇的檢查 363交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的維護 1晶體管電壓調(diào)節(jié)器的檢查 內(nèi)搭鐵式晶體管電壓調(diào)節(jié)器的測試當(dāng)電壓達到6 V左右時，指示燈點亮。當(dāng)電壓達到 135145 V時，指示燈應(yīng)熄滅。 外搭鐵式晶體管電壓調(diào)節(jié)器