發(fā)電機及電壓調節(jié)器及電源電路

發(fā)電機及電壓調節(jié)器及電源電路第1頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一交流發(fā)電機知識第2頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機1、交流發(fā)電機基本功能發(fā)電功能：機械能轉化為電能整流功能：將交流電變?yōu)橹绷麟婋妷赫{節(jié)功能：在發(fā)電機轉速或負載發(fā)生變化時穩(wěn)定電壓第3頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一交流發(fā)電機功能第4頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機2、發(fā)電機的基本原理（1）感應電動勢的產生（2）電動勢的方向（右手定則）（3）電動勢的大小電動勢的大小與單位時間內切割的磁力線數量成正比。磁感應（電流）強度；轉速。第5頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機第6頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機3、交流發(fā)電機的構造普通型交流發(fā)電機主要由轉子總成、定子總成、硅整流器、皮帶輪、風扇等部件組成第7頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第8頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第9頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機第10頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（1）轉子總成：產生旋轉的磁場交流發(fā)電機轉子1-滑環(huán)；2-轉子軸；3-爪極；4-磁軛；5-磁場繞組第11頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第12頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機組成：轉子軸、爪形磁極、磁場繞組、滑環(huán)等作用：產生呈正弦規(guī)律變化的旋轉磁場轉子每轉一圈，磁場周期變化6次第13頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第14頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（2）定子總成：產生三相交流電動勢。定子結構與三相繞組的星形連接1-定子鐵芯；2-定子槽；3-鉚釘；4-定子繞組；N-中性點第15頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一定子組件定子繞組第16頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機作用：產生三相正弦交流電。線圈連接方式：星形連接、三角形連接組成：鐵心、三相繞組第17頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機(3)整流器組成：由6只或8只硅整流二極管組成。作用：將三相交流電轉換為直流電第20頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二極管第21頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（4）前后端蓋作用：支撐轉子總成并封閉內部構造。材料：由鋁合金制成（鋁合金為非導磁性材料，減少漏磁，輕便，散熱好）第22頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（5）電刷和電刷架

圖1-28電刷與電刷架

a)外裝式；b)內裝式第23頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（6）風扇與皮帶輪風扇的作用是在發(fā)電機工作時，強制通風冷卻發(fā)電機內部，一般用鋼板沖制或用鋁合金壓鑄而成。皮帶輪通常用鋁合金制成，分單槽和雙槽兩種，利用風扇的半圓鍵裝在風扇外側的軸上，再用彈簧墊圈和螺母緊固。第24頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一帶輪及風扇第25頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機4、交流發(fā)電機工作原理(1)發(fā)電原理電磁感應：當磁通被在磁場里運動的導體切割時，便在導體中產生感應電動勢和感應電流。發(fā)電機原理：以線圈形式的導體在磁場中轉動時，將產生較大的電動勢，從而形成電壓和電流。

第26頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機結論：發(fā)電機運轉時線圈中產生的電壓、電流是隨時間按正弦規(guī)律變化.第27頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機第28頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一

三相交流電產生第29頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（2）整流原理整流電路類型：按交流電源相數：單相整流三相整流按整流電路形式：半波整流全波整流作用：整流-將交變電壓變?yōu)閱畏较虻拿}動電壓第30頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一單相半波整流電路第31頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一單相全波橋式整流電路第32頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二極管導通原則正二極管導通原則：正極端電位最高者導通負二極管導通原則：負極端電位最低者導通三相全波橋式整流電路第33頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（3）發(fā)電機激磁方式自激---由發(fā)電機供電它激---由蓄電池供電交流發(fā)電機激磁回路

1-電壓調節(jié)器；2-發(fā)電機激磁繞組第34頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機5、其它類型交流發(fā)電機

（1）八管交流發(fā)電機------增加兩個中性點二極管，提高發(fā)電機的輸出功率。第35頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一中性點電壓：

Y形接法的交流發(fā)電機，其中性點N，不僅具有直流電壓，其值等于發(fā)電機直流輸出電壓的一半，而且還包含有交流電壓成分。

第36頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第37頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一中性點電壓為三相基波電壓整流得到的直流分量和三次諧波交流分量的疊加第38頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一當發(fā)電機轉速升高到一定程度，超過2000r/min時：交流分量的最高瞬時值，可能超過UB；最低瞬時值則可能低于0V；因此中性點電壓就可能向外輸出。應用：在中性點和發(fā)電機的“B十”端以及與搭鐵端“E”之間分別增加一只整流二極管（中性點二極管）?？衫弥行渣c電壓，增加發(fā)電機的輸出電流（可增加10％～15％）第39頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（2）九管交流發(fā)電機

增加三個激磁二極管。第40頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（3）十一管交流發(fā)電機第41頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（4）無刷交流發(fā)電機---國產JFWl4X第42頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（5）永磁轉子式交流發(fā)電機（6）電樞繞組為△連接的交流發(fā)電機第43頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機6、交流發(fā)電機的類型（1）按總體結構可分為·普通交流發(fā)電機，JF132·整體式交流發(fā)電機，JFZ19132·帶泵交流發(fā)電機，JFB1712·無刷交流發(fā)電機，JFW1913·永磁交流發(fā)電機，轉子磁極采用永磁材料第44頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、交流發(fā)電機（2）按整流器結構不同分為：六管交流發(fā)電機；八管交流發(fā)電機；九管交流發(fā)電機；十一管交流發(fā)電機。（3）按磁場繞組搭鐵形式不同分為：內搭鐵型交流發(fā)電機外搭鐵型交流發(fā)電機。（4）按電樞繞組的連接形式不同分為：Y形連接；△形連接。第45頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一7、交流發(fā)電機的工作特性

1）輸出特性

U＝常數時，I＝f（n）的曲線作用：可以看出發(fā)電機在不同轉速下輸出功率的情況（1）空載轉速n1－發(fā)電機空載時，電壓達到額定值時的轉速（等于或略高于發(fā)動機怠速轉速）（2）滿載轉速n2

－發(fā)電機達到額定功率(或電流)時的轉速（低于發(fā)動機最高轉速，等于或略高于常用轉速）（3）最大輸出電流或限流值當轉速達到一定值后，發(fā)電機的輸出電流不再隨轉速的升高和負載的減小而增大。（避免過載）

第46頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一2）空載特性：發(fā)電機空載時其電壓與轉速之間的關系，

I＝0時U＝f(n)

（是判定發(fā)電機充電性能是否良好的依據）3）外特性：轉速一定時，發(fā)電機的端電壓與輸出電流的關系。

n＝常數時，U＝f（I）I（穩(wěn)壓；高速時若失去負載，電壓會急劇上升）空載特性曲線

外特性曲線

第47頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一8、交流發(fā)電機的檢測（1）交流發(fā)電機的不解體檢測①萬用表在發(fā)電機不解體時，用萬用表（R×1檔）測量發(fā)電機各接線柱之間的電阻值。第48頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一②示波器檢測法電壓波形：第49頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（2）交流發(fā)電機解體后的檢測硅二極管的檢測正反向電阻，一大(10kΩ左右)一小(8~10Ω)，則該二極管良好若兩次測得均為“∞”，則該二極管斷路若兩次檢測阻值均為零，則該二極管短路第50頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一轉子的檢測激磁繞組阻值為“∞”，則說明激磁繞組斷路；若阻值符合標準，則說明激磁繞組良好；若阻值小于標準，則說明繞組短路；磁場繞組與轉子鐵芯間的絕緣檢測第51頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一轉子的檢測滑環(huán)表面燒蝕或臟污的程度測量滑環(huán)外徑用游標卡尺測量若小于規(guī)定值，會出現什么問題？第52頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一定子的檢測第53頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一電刷的檢測測量電刷的長度第54頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一電壓調節(jié)器知識第55頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一1.功用：在發(fā)電機轉速和發(fā)電機上的負載發(fā)生變化時自動控制發(fā)電機電壓，使其保持恒定。（電壓過高？電壓過低？）2.基本原理發(fā)電機的感應電動勢為EΦ=C1nΦ調壓思想：調節(jié)磁場電流

（U=K·n·Ij）

調壓方法：（1）更改電路中的電壓（2）更改電路中的電阻值（3）控制電路的通與斷。第56頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一

3、電壓調節(jié)器類型按有無觸點分為：觸點式電壓調節(jié)器電子式電壓調節(jié)器電子式電壓調節(jié)器分為：晶體管式電壓調節(jié)器集成電路電壓調節(jié)器可控硅調壓的電壓調節(jié)器第57頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一4、晶體管電壓調節(jié)器

工作原理：①將晶體三極管作為一只開關串聯在發(fā)電機的激磁電路中；②根據發(fā)電機輸出電壓的高低，控制晶體三極管的導通和截止；③調節(jié)發(fā)電機的激磁電流；④使發(fā)電機輸出電壓保持穩(wěn)定。第58頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（1）晶體管調節(jié)器的基本工作原理第59頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一電壓調節(jié)過程：在發(fā)電機電壓較低的情況下，分壓器中間O點電壓也較低，此時穩(wěn)壓管處于截止狀態(tài)，此狀態(tài)經放大器放大，給三極管的基極一個高電位信號，使三極管導通，激磁電流可以通過三極管流入發(fā)電機激磁繞組，使發(fā)電機電壓上升。當電壓上升到調節(jié)器電壓調整值時，O點電壓升高至穩(wěn)壓管擊穿電壓，穩(wěn)壓管被擊穿，此信號經放大器放大后給三極管基極一個低電位信號，使三極管截止，切斷了激磁電流，發(fā)電機無激磁電流，電壓便下降。然后又使三極管導通。如此反復，使發(fā)電機的電壓穩(wěn)定在一定值。第60頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第61頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第62頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一穩(wěn)壓管（一種特殊的二極管）反向電壓較低時截止；當反向電壓高達某值時會反向擊穿且擊穿電壓基本不變第63頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一常見三極管的外型三極管放大特性；開關特性第64頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第65頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一第66頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一5、集成電路調節(jié)器（IC調節(jié)器）（1）IC調節(jié)器調節(jié)器特點尺寸小耐高溫性能好，可在130℃高溫下正常工作。更加耐振，使用壽命長。（2）IC調節(jié)器的類型蓄電池感應型發(fā)電機感應型（3）IC調節(jié)器的功能調節(jié)發(fā)電機輸出電壓當檢測到問題時，亮起放電警告燈發(fā)出警告。第67頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（4）IC調節(jié)器的特性第68頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一（5）IC調節(jié)器的正常工作過程

①當點火開關為ON，發(fā)動機停機時第69頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一②當發(fā)電機發(fā)電，且低于規(guī)定電壓時第70頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一③當發(fā)電機發(fā)電，且高于規(guī)定電壓時第71頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一4、發(fā)電機和調節(jié)器的兩種接線方式a）內搭鐵式b）外搭鐵式第72頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一晶體管式調節(jié)器的識別第73頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一6、交流發(fā)電機及調節(jié)器的使用注意事項1、交流發(fā)電機為負極搭鐵，蓄電池也必須負極搭鐵，不得接反。否則會燒壞發(fā)電機與調節(jié)器中的電子元件；2、發(fā)電機與蓄電池之間的導線要連接可靠，如突然斷開，將會產生過電壓，易損壞電子元件。3、發(fā)電機工作時，不允許用試火的方法檢查發(fā)電機的火線接線柱是否發(fā)電，否則將損壞發(fā)電機的整流器。4、診斷充電系統(tǒng)故障時，不允許在中速或更高速度下短路調節(jié)器，否則，若發(fā)電機無故障時，會因電壓過高而擊穿發(fā)電機整流二極管。第74頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一6、交流發(fā)電機及調節(jié)器的使用注意事項5、發(fā)動機自行熄火時，應及時關閉點火開關，以防止蓄電池通過激磁電路放電。6、發(fā)電機拆卸時，必須首先拆下蓄電池的搭鐵線，然后才可以斷開發(fā)電機與調節(jié)器的線束。7、當線路故障沒有排除時，不要更換新的調節(jié)器，這樣做可能會損壞新的調節(jié)器。8、當發(fā)現發(fā)電機不發(fā)電或發(fā)電量小時，應及時到修理廠檢修，否則易導致蓄電池充電不足。第75頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一電源系統(tǒng)電路知識第76頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、放電警告燈控制電路1、利用中性點電壓控制第77頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一一、放電警告燈控制電路2、利用九管交流發(fā)電機控制第78頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、充電系電路一般形式第79頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、充電系電路一般形式第80頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、充電系電路一般形式第81頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、充電系電路一般形式第82頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、充電系電路一般形式第83頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、充電系電路一般形式第84頁，共92頁，2023年，2月20日，星期一二、充電系電路總結1.主電路：交流發(fā)電機對蓄電池進行充電的電路，其電路連接路線是蓄“+”→熔斷器→電流表（有的車沒有）