第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．1．1轉子轉子是發(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3．2。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．1．2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，也有用△形聯(lián)結的。

定子繞組應遵循的原則：①、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。

②、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。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．1．3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、中心引線為負極的二極管，稱為負極管，管殼底上注有黑色標記；外殼為負極、中心引線為正極的二極管，稱為正極管，管殼底上有紅色標記。安裝三只正極管的整流板（裝在外側）稱為正整流板。安裝三只負極管的整流板（裝在內(nèi)側）稱為負整流板。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．1．4端蓋與電刷總成第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機有內(nèi)、外搭鐵之分，見圖3．6。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．1．5國產(chǎn)交流發(fā)電機的型號根據(jù)國標QC／T73－93汽車電氣設備產(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位阿拉伯數(shù)字表示，1－12V；2－24V；6－6v。第3部分為電流等級代號。用1位阿拉伯數(shù)字表示，其含義見表2．l。第4部分為設計序號。按產(chǎn)品的先后順序，用阿拉伯數(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。從驅動端著，Y一右邊；Z一左邊；無一中間。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．1交流發(fā)電機的工作原理3．3．1交流電動勢的產(chǎn)生第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器

eA＝Emsinωt＝Eφsinωt

eB＝Emsin(ωt－120°)＝EΦsin(ωt－120°)

eC＝Emsin(ωt＋120°)＝EΦsin(ωt＋120°)第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器

EΦ＝KfNΦ式中，K－－定子繞組系數(shù)，一般小于1；

f－一感應電動勢的頻率（單位：Hz）；

f＝Pn/60[P為磁極對數(shù)，n為轉速]

N－一每相繞組的匝數(shù)；

Φ——磁極的磁通（單位：Wb）。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．2．2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組成共陽極組接法，3個二極管VD1、VD3、VD5組成共陰極組接法。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器

Uav＝3．34UΦ式中，Uav——輸出直流電壓平均值（單位：v）；

UΦ——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

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．八管交流發(fā)電機的工作原理

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器實驗證明，加裝中性點二極管后，在發(fā)電機轉速超過

2000r／min時，其輸出功率可提高

11％～15％。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器4．十一管交流發(fā)電機的工作原理

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．3．3勵磁方式一般發(fā)電機的轉速達到

1000r／min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。3．3交流發(fā)電機的工作特性

3．3．1輸出特性輸出特性也稱負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速之間的關系。

I＝f(n)

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器由輸出特性表明：①發(fā)電機只需在較低的空載轉速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。②發(fā)電機轉速升至滿載轉速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。

③當轉速升到某一定值以后，輸出電流就不再隨轉速的升高和負荷的增多而繼續(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1．5倍。3．3．2空載特性

空載特性是指無負荷時，發(fā)電機端電壓與轉速的變化規(guī)律。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器U＝f(n)第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．3．3外特性

外特性是指轉速保持一定時，發(fā)電機的端電壓與輸出電流的關系。轉速一定時，端電壓均隨輸出電流的增大而相應下降，原因是：

①發(fā)電機內(nèi)壓降增大，引起端電壓下降。

②電壓↘，磁場↘，引起磁場減弱，感應電動勢↘。③電樞反應↗，感應電動勢↘，端電壓↘↘。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．4無刷交流發(fā)電機

無刷交流發(fā)電機的優(yōu)點有：①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。②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子式

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．4．1爪極式無刷交流發(fā)電機

爪極式無刷交流發(fā)電機的結構與一般交流發(fā)電機大致相同，只不過其勵磁繞組是靜止的，不隨轉子轉動。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．4．2感應子式交流發(fā)電機當凸齒對齊時，定子繞組中的磁通最大，當凸齒不對齊時，定子繞組中的磁通最小。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．5電壓調(diào)節(jié)器3．5．1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)器的構造

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器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；R1-加速電阻（1Ω）；R2-調(diào)節(jié)電阻（）；R3-補償電阻（13Ω）；第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器工作原理：①、低速時勵磁電路為：蓄電池正極→電流表→點火開關→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→蓄電池負極。②、當U＜14V

時，工作電路不變，只是由他激變?yōu)樽约?。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器③、當14V＜U＜時，工作電路是：發(fā)電機正極→點火開關→調(diào)節(jié)器火線接線柱S→R1→R2→調(diào)節(jié)器磁場接線柱F→發(fā)電機勵磁繞組→搭鐵→發(fā)電機負極。④、當時，工作電路是：發(fā)電機正極→點火開關→調(diào)節(jié)器火線接線柱S→R1→R2→磁軛→銜鐵→K2→搭鐵。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．調(diào)節(jié)器的性能

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．5．2晶體管式電壓調(diào)節(jié)器1．JFT106型晶體管電壓調(diào)節(jié)器

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器工作原理：①當VD1＜時，VD1截止，使VT6截止，VT7、VT8導通，這時VT8供給勵磁電流，他勵。②當B+＜VD1＜時，VD1截止，仍由VT8供給勵磁電流，但變?yōu)樽詣睢＂郛擵D1時，VD1反向擊穿導通，使VT6導通，VT7、VT8截止，斷開了勵磁電路，發(fā)電機端電壓迅速下降。第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器2．JFT201型晶體管調(diào)節(jié)器

請同學們自己分析工作過程第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．5．3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⑴．發(fā)電機電壓檢測法

UP與發(fā)電機的端電壓UL成正比

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器⑵．蓄電池電壓檢測法

UP與蓄電池的端電壓UB成正比第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器2．JFT151型電壓調(diào)節(jié)器

(薄膜混合集成電路調(diào)節(jié)器

)第三章交流發(fā)電機和高效調(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。

)第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．6交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器的維護3．6．1交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器的使用注意事項①、蓄電池的搭鐵極性必須與發(fā)電機搭鐵極性相同。②、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。③、發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機不發(fā)電或者充電電流較小時，應及時找出故障予以排除。④、絕對禁止用200V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。⑤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備。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器⑥、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。⑦、熄火后，應及時將點火開關斷開，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。⑧、調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機的搭鐵形式必須一致。⑨、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。⑩、調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓不能過高或過低，避免損壞用電設備或引起蓄電池充電不足。

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．6．2交流發(fā)電機的維護

1．交流發(fā)電機的檢測

⑴．單機靜態(tài)測試

①、檢測F與E之間的電阻值；

②、檢測整流二極管的正向電阻。⑵．試驗臺動態(tài)檢測①空載試驗

當n=1000r／min時，發(fā)電機電壓應為14V②負荷試驗

當n=1000r／min時，發(fā)電機電壓應大于12V第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器⑶．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0～40A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0～50V的電壓表接到

B與

E之間，再恢復蓄電池的搭鐵線，以保證操作安全。起動機啟動發(fā)動機，并提高轉速，當發(fā)電機轉速為

2500r／min時，電壓應在14V或28V以上，電流應為

10A左右。此時打開前照燈、雨刮器等負荷，電流若為20A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⑴．硅二極管的檢查⑵．定于繞組的檢查①定子繞組搭鐵的檢查

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器

②定子繞組斷路的檢查

③定子繞組相間短路的檢查（3）勵磁繞組的檢查（4）轉子軸的檢查（5）滑環(huán)的檢查（6）電劇的檢查

第三章交流發(fā)電機和高效調(diào)節(jié)器3．6．3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⑴．內(nèi)搭鐵式晶體管電壓調(diào)節(jié)器的測試

當電壓達到6V左右時，指示燈點亮。當電壓達到