第一章 交流發(fā)電機(jī)及其調(diào)節(jié)器

第一章第二節(jié)交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器13、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)2、交流發(fā)電機(jī)的工作原理5、交流發(fā)電機(jī)的檢查與更換6、發(fā)電機(jī)的分解、檢查及裝配1、發(fā)電機(jī)的作用與分類4、交流發(fā)電機(jī)的型號主要內(nèi)容：21、發(fā)電機(jī)的作用與分類作用：向起動(dòng)系統(tǒng)外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電。

種類：可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)。交流發(fā)電機(jī)又有若干類型。32、交流發(fā)電機(jī)的工作原理（1）發(fā)電原理：主要利用電磁感應(yīng)原理，如下圖導(dǎo)體在磁場中旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速越快，切割磁力線的速度也越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也越大，換句話說，電壓會(huì)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速快慢而變化。4車用三相交流發(fā)電機(jī)利用了初中物理所學(xué)的電磁感應(yīng)原理；發(fā)電機(jī)的三相定子繞組按一定規(guī)律分布在發(fā)電機(jī)的定子槽中，彼此相差120°電角度，且匝數(shù)相等。三相繞組的末端連在一起，成星形連接。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁感線與定子繞組間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，在定子繞組中就產(chǎn)生交流電動(dòng)勢。定子繞組勵(lì)磁繞組三相定子繞組星形連接5（2）整流原理三相交流電的產(chǎn)生方法若在定子中僅裝一組線圈，則磁鐵每旋轉(zhuǎn)一圈，線圈中產(chǎn)生一次電壓的變化，稱為單相交流電。若在定子中裝置二組線圈，則磁鐵每旋轉(zhuǎn)一圈，線圈各產(chǎn)生一次電壓的變化，稱為雙相交流電，相較落后90°，交流電波的變化不穩(wěn)定，故不被采用。若在定子裝置三組線圈，則磁鐵每旋轉(zhuǎn)一圈，線圈各產(chǎn)生一次電壓的變化，稱為三相交流電。每一相位相差120°，波形變化平均且密集，輸出平穩(wěn)，故交流發(fā)電機(jī)都采用三相方式。67②三相交流電的整流方式：可分為全波整流和半波整流。硅整流器是利用二極管的單向?qū)щ娦?，將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的。89六管交流發(fā)電機(jī)整流電路10九管交流發(fā)電機(jī)整流電路返回幻燈片3211十一管交流發(fā)電機(jī)整流電路從定子三相繞組的星形聯(lián)接點(diǎn)引出連接線并加裝兩只二極管稱為中性點(diǎn)二極管。中性點(diǎn)12試驗(yàn)表明：在不改變交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的情況下，在定子繞組的中性點(diǎn)處加裝中性點(diǎn)二極管后，發(fā)電機(jī)輸出功率與額定功率相比，可以提高10%～15%，并且轉(zhuǎn)速越高輸出功率增加越明顯。133、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1.定子2.轉(zhuǎn)子3.整流器4.前后蓋板5.皮帶輪及風(fēng)扇6.電壓調(diào)節(jié)器14（1）定子：用以產(chǎn)生交流電動(dòng)勢，它由定子鐵芯和定子繞組組成。定子鐵心槽內(nèi)嵌入三相對稱定子繞組。定子是由定子繞組及薄鋼片疊成的鐵芯組成，兩端為鋁制的端蓋所支撐，為外殼的部分。鐵芯由許多涂有絕緣漆的鐵片疊成，內(nèi)有直槽，以容放定子繞組，槽數(shù)為轉(zhuǎn)子磁極數(shù)的3倍。

定子繞組線圈由漆包線繞成，共有三組線圈，每組由與轉(zhuǎn)子磁極數(shù)相等數(shù)量的線圈串聯(lián)而成。15定子的構(gòu)造16（2）轉(zhuǎn)子：作用是形成發(fā)電機(jī)的磁場。轉(zhuǎn)子由磁極（爪極）、磁場線圈、滑環(huán)及轉(zhuǎn)子軸等所組成。分成兩片爪形鐵（爪極），交叉組合在一起，一邊全為N極，另一邊全為S極，N、S極相間排列，一般為8～16極。轉(zhuǎn)子線圈電流的流動(dòng)回路如下：由調(diào)節(jié)器來的電流→電刷→滑環(huán)→磁場線圈→滑環(huán)→電刷→搭鐵。1718（3）整流器：作用是把交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出。整流器的構(gòu)造如下圖所示，3個(gè)正極整流二極管裝在一塊金屬板上成為正極整流板，3個(gè)負(fù)極整流二極管裝在另一塊金屬板上成為負(fù)極整流板。兩塊整流板裝在鋁制的端蓋上整流器必須散熱良好，因此安裝在端殼的通風(fēng)口上，利用風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)冷卻。整流二極管溫度如超過150℃即失去整流作用。192021（4）前后蓋板：作用是支承轉(zhuǎn)子總成并封閉內(nèi)部構(gòu)造。使用不導(dǎo)磁的鋁合金制成，用以支承轉(zhuǎn)子與定子，并有固定架安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上。上有通風(fēng)孔，以讓冷卻空氣通過。質(zhì)量輕，散熱性能好。后蓋板上安裝有整流器、電刷架（外裝式和內(nèi)裝式兩種，以外裝式采用較多）、輸出接頭及軸承等。2223（5）皮帶輪及風(fēng)扇：帶輪作用是利用傳動(dòng)帶將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸；風(fēng)扇的作用是在發(fā)電機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)制通風(fēng)冷卻發(fā)電機(jī)的內(nèi)部。帶輪風(fēng)扇24（6）電壓調(diào)節(jié)器：作用是用以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓，使電壓值穩(wěn)定在一定的值范圍內(nèi)。電壓調(diào)節(jié)器種類電磁振動(dòng)式調(diào)節(jié)器集成電路式調(diào)節(jié)器晶體管式調(diào)節(jié)器電磁振動(dòng)式調(diào)節(jié)器：已被淘汰，帶有觸點(diǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電壓調(diào)節(jié)精度低；晶體管式調(diào)節(jié)器：電壓調(diào)節(jié)精度高，體積小，無運(yùn)動(dòng)件，耐振，故障少。集成電路式調(diào)節(jié)器：除了具有晶體管式調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)外，體積特別小，可直接裝于發(fā)電機(jī)內(nèi)部。25電壓調(diào)節(jié)器調(diào)壓原理—調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使輸出電壓穩(wěn)定。電壓調(diào)節(jié)器的接線：內(nèi)搭鐵式和外搭鐵式26①晶體管式調(diào)節(jié)器：2728②

集成電路式調(diào)節(jié)器：原理與晶體管式相同集成電路式調(diào)節(jié)器輸入電壓信號的檢測方法根據(jù)檢測點(diǎn)不同可分為發(fā)電機(jī)電壓檢測法和蓄電池電壓檢測法兩種。如下圖：29發(fā)電機(jī)電壓檢測法的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：采樣線在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，發(fā)電機(jī)對外接線少。缺點(diǎn)：檢測的是發(fā)電機(jī)電壓，當(dāng)B點(diǎn)與蓄電池+極間導(dǎo)線有壓降時(shí)蓄電池充電電壓會(huì)偏低。蓄電池電壓檢測法的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：檢測的是蓄電池電壓，可保證蓄電池有足夠的充電壓。缺點(diǎn)：采樣線在發(fā)電機(jī)外部，發(fā)電機(jī)對外接線多一條。30③永磁式無刷交流發(fā)電機(jī)整流電路及電壓控制原理由于轉(zhuǎn)子是永磁結(jié)構(gòu)，工作時(shí)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場是不可調(diào)的。因此在定子繞組中產(chǎn)生的三相感應(yīng)交流電將隨發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化。為了保證發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下輸出電壓穩(wěn)定，采用了電壓調(diào)節(jié)器和三相半控橋式整流電路。31附加內(nèi)容：一、充電指示燈控制電路的幾種樣式1、利用中性點(diǎn)電壓，通過起動(dòng)復(fù)合繼電器控制：322、利用交流發(fā)電機(jī)磁場二極管控制：

九管和十一管交流發(fā)電機(jī)利用三個(gè)磁場二極管控制充電指示燈電路在前面已做敘述，這里不再重復(fù)。點(diǎn)擊此處，查看九管交流發(fā)電機(jī)充電指示燈電路333、利用充電電路中增加隔離二極管控制：沃爾沃汽車采用了這一方式。它的交流發(fā)電機(jī)與一般的交流發(fā)電機(jī)相同，僅在充電電路中增加了一個(gè)功率較大的隔離二極管，利用二極管的單向?qū)щ娞匦钥刂瞥潆娭甘緹?。隔離二極管34二、瞬變過電壓保護(hù)電路1、瞬變過電壓的產(chǎn)生及危害產(chǎn)生：拋負(fù)載瞬變切斷電感負(fù)載瞬變磁場衰減瞬變危害：半導(dǎo)體元件對瞬變電壓很敏感，當(dāng)瞬變電壓達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)使半導(dǎo)體元件損壞。352、瞬變過電壓的保護(hù)方法：(1)采用穩(wěn)壓二極管保護(hù)/（2）采用晶閘管過壓保護(hù)穩(wěn)壓二極管36晶閘管374、交流發(fā)電機(jī)的型號（1）交流發(fā)電機(jī)型號根據(jù)QT/T73—1993規(guī)定：1—用2或3個(gè)漢語大寫拼音字母表示，交流發(fā)電機(jī)的產(chǎn)品代號有JF、JFZ、JFB、JFW四種，分別表示交流發(fā)電機(jī)、整體式交流發(fā)電機(jī)、帶泵交流發(fā)電機(jī)和無刷交流發(fā)電機(jī)。2—用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示：1為12V；2為24V；6為6V。3—用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其含義見P45表1-712345產(chǎn)品代號電壓等級代號電流等級代號設(shè)計(jì)序號變型代號384—按產(chǎn)品的先后順序，用1、2位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。5—交流發(fā)電機(jī)是以調(diào)整臂的位置作為變型代號。從驅(qū)動(dòng)端看，Y表示調(diào)整臂在右邊；Z表示調(diào)整臂在左邊；調(diào)整臂在中間時(shí)不加標(biāo)記。例：桑塔納轎車所用代號為JFZ1913Z型交流發(fā)電機(jī)，其含義為：電壓等級為12V，輸出電流大于90A，第13次設(shè)計(jì)，調(diào)整臂位于左邊的整體式交流發(fā)電機(jī)。39（2）交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的型號根據(jù)QT/T73—1993規(guī)定：12345產(chǎn)品代號電壓等級代號結(jié)構(gòu)型式代號設(shè)計(jì)序號變型代號1—用2或3個(gè)漢語大寫拼音字母表示，有FT、FDT兩種，分別表示有觸點(diǎn)的電磁振動(dòng)式調(diào)節(jié)器和無觸點(diǎn)的電子調(diào)節(jié)器。2—用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示：1為12V；2為24V；6為6V。3—用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，1、2、3分別表示單聯(lián)、雙聯(lián)和三聯(lián)電磁振動(dòng)式調(diào)節(jié)器，4、5分別表示晶體管調(diào)節(jié)器和集成電路調(diào)節(jié)器。404—按產(chǎn)品的先后順序，用1、2位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。5—用漢語拼音大寫字母A、B、C、……順序表示（不能用O和I）。例：FT126C表示12V雙聯(lián)電磁振動(dòng)式調(diào)節(jié)器，第六次設(shè)計(jì)，第三次變型。

FDT152表示12V集成電路調(diào)節(jié)器，第二次設(shè)計(jì)。415、交流發(fā)電機(jī)的檢查與更換（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求蓄電池搭鐵極性不能接錯(cuò)；充電系統(tǒng)的導(dǎo)線連接要牢固可靠；發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器二者的規(guī)格型號要匹配；發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)（或電源開關(guān)）斷開；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，不得用“試火”的方法檢查發(fā)電機(jī)是否正常；在更換半導(dǎo)體元件時(shí)，電烙鐵的功率應(yīng)小于45W，焊接時(shí)操作迅速；在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，不可隨意拆動(dòng)電氣設(shè)備的連接導(dǎo)線以防止連線搭鐵短路或因突然斷開而引起瞬間過電壓；42（2）實(shí)操步驟①交流發(fā)電機(jī)的車上檢查：檢查傳動(dòng)帶的外觀；

檢查傳動(dòng)帶的撓度；檢查有無噪音；檢查導(dǎo)線連接情況；發(fā)電機(jī)電壓測試；“B”接線柱電流測試；43②交流發(fā)電機(jī)的拆卸：讀出故障碼；拆下蓄電池負(fù)極柱上的搭鐵電纜接頭；拆下發(fā)電機(jī)的導(dǎo)線接頭或插接器插頭；拆下發(fā)電機(jī)緊固螺栓和傳動(dòng)帶張力調(diào)節(jié)螺栓，并松開傳動(dòng)帶；取下發(fā)電機(jī)，用干凈棉紗檫凈發(fā)電機(jī)表面塵土和灰塵，以便解體和維修。44①交流發(fā)電機(jī)的不解體檢測：交流發(fā)電機(jī)不解體的檢測技術(shù)

交流發(fā)電機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)750h（相當(dāng)于行駛30000KM）或有故障時(shí)的解體檢查之前，應(yīng)對它進(jìn)行整體檢查，以便判斷其技術(shù)狀態(tài)。A：萬用表測法：萬用表R×1Ω檔檢查發(fā)電機(jī)“F”和“E”接線柱,“B”與“E”接線柱，“B”與“F”接線柱間電阻。B：試驗(yàn)臺檢測法：通過檢測空載轉(zhuǎn)速n1，額定工作條件下轉(zhuǎn)速n2—滿載轉(zhuǎn)速，再與標(biāo)準(zhǔn)值比較，判斷發(fā)電機(jī)的工作性能。6、發(fā)電機(jī)的分解、檢查及裝配45②交流發(fā)電機(jī)的解體：46③交流發(fā)電機(jī)解體后檢測：

磁場繞組的檢測檢測方法如左圖所示。阻值一般為幾歐到十幾歐，若阻值為無窮大，說明磁場繞組斷路。12V47

定子繞組的檢測12V48

二極管的檢測用萬用表的二極管擋檢測。二極管正向電壓應(yīng)不大于0.7V，反向應(yīng)截止。也可以用萬用表的歐姆檔測量如下圖：49

電刷的檢測電刷及電刷架應(yīng)無破損或裂紋，電刷在電刷架中應(yīng)能活動(dòng)自如，無卡滯現(xiàn)象。電刷長度也叫電刷高度，應(yīng)不低于原長的二分之一，否則應(yīng)更換。

電子式調(diào)節(jié)器的測試開關(guān)

+-FL1L2

線路連接無誤后關(guān)閉開關(guān)，如果指示燈L1亮、L2滅，表明