汽車發(fā)電機原理專業(yè)教程

汽車發(fā)電機原理專業(yè)教程（一）一、發(fā)電機的功用發(fā)電機是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機正常運轉時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電，同時向蓄電池充電。二、發(fā)電機的分類汽車用發(fā)電機可分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機，由于交流發(fā)電機在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機，直流發(fā)電機已被淘汰，目前所有汽車均采用交流發(fā)電機，交流發(fā)電機按照不同的分類方法分為以下幾類：1.按結總體結構分五類（1） 普通交流發(fā)電機（使用時需要配裝電壓調節(jié)器的發(fā)電機）例JF132（EQ140用）插圖（2） 整體式交流發(fā)電機（發(fā)電機和調節(jié)器制成一個整體的發(fā)電機）例別克轎車的發(fā)動機上裝配的是CS型發(fā)電機（包括CS—121、CS—130和CS—144三種不同的型號）如圖3）帶泵交流發(fā)電機（和汽車制動系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機）例JFZB292發(fā)電機4）無刷交流發(fā)電機（不需要電刷的發(fā)電機）例JFW1913（5）永磁交流發(fā)電機（磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機）按整流器結構分四類（1） 六管交流發(fā)電機例JF1522（東風汽車用）（2） 八管交流發(fā)電機例JFZ1542（天津夏利汽車用）（3） 九管交流發(fā)電機例（日本日立、三凌、馬自達汽車用）（4） 十一管交流發(fā)電機例JFZ1913Z（奧迪、桑塔納汽車用）按磁場繞組搭鐵形式兩分類（1） 內搭鐵型交流發(fā)電機磁場繞組的一端（負極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)）（2） 外搭鐵型交流發(fā)電機磁場繞組的一端（負極）接入調節(jié)器，通過調節(jié)器后再搭鐵三、交流發(fā)電機的型號根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標準QC/T73-93《汽車電器設備產品型號編制方法》的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機型號組成如下：產品代號產品代號用中文字母表示，例：JF——普通交流發(fā)電機JFZ一整體式（調節(jié)器內置）交流發(fā)電機JFB——帶泵的交流發(fā)電機JFW——無刷交流發(fā)電機電壓等級代號電壓等級代號用一位阿拉伯數(shù)字表示，例：1表示12V系統(tǒng)，2表示24V系統(tǒng)，6表示6V系統(tǒng)電流等級代號電流等級代號也用一位阿拉伯數(shù)字表示，其含義如下表所示表2-1電流等級代號代號5A4P5P6P7P*電流等妙33。*司*?亢f網(wǎng)q設計序號設計序號用1?2位阿拉伯數(shù)字表示，表示產品設計的先后順序。變形代號交流發(fā)電機以調整臂位置作為變形代號，從驅動端看，調整臂在左邊用Z表示，調整臂在右端用Y表示，調整臂在中間不加標記。汽車發(fā)電機原理專業(yè)教程（二）一、交流發(fā)電原理交流發(fā)電機的發(fā)電原理如圖2-2所示。^2-2^2-2交流發(fā)電機工作原理囹圖2-2交流發(fā)電機發(fā)電原理在發(fā)電機內部有一個由發(fā)動機帶動轉子（旋轉磁場）磁場外有一個定子繞組，繞組有3組線圈（3相繞組），3相繞組彼此相隔120度當轉子旋轉時，旋轉的磁場使固定的電樞繞組切割磁力線（或者說使電樞繞組中通過的磁通量發(fā)生變化）而產生電動勢。（1）定子3相繞組感生電動勢的大小為：自11=Emsin^t=E-tsin^t兀）=72E-bsin（t—兀e宙=Ewt+日-兀）=/TEt>sin（?t+ 3其中：Em-每相電動勢的最大值3-電角速度f-交流電動勢的頻率（為轉速的函數(shù)）p-磁極對數(shù)n-發(fā)電機轉速（r/min）Eq-每相電動勢的有效值（2） 定子每相電動勢的有效值E*=E^/^T=4.444fbH.44K匕N^=Ce^n（V）K-繞組系數(shù)（和發(fā)電機定子繞組的繞線方法有關）N-每項匝數(shù)（匝）9-每極磁通（Wb）Ce-電機結構常數(shù)（3）交流電動勢波形由此可見,交流電動勢的幅值是發(fā)電機轉速的函數(shù)。因此，當轉速n變化時，三相電動勢的波形為變頻率、變幅值的交流波形。定子三相繞組的接法定子三相繞組的接法有兩種（1）星形接法IL=I①IL-線電流I①-相電流2）三角形接法中0UL=UO二、整流原理交流發(fā)電機定子的三相繞組中，感應產生的是交流電，是靠六只二極管組成的三相橋式整流電路變?yōu)橹绷麟姷摹６O管具有單項導電性，當給二極管加上正向電壓時，二極管導通,當給二極管加上反向電壓時，二極管截止，二極管的導通原則如下：二極管的導通原則正二極管 負二極管當三只二極管負極端相連時，正極端電位最高者導通;當三只二極管正極端相連時，負極端電位最低者導通整流過程分析橋式整流電路及電壓波形見三和幡立整流電用世電腰波弛或整流電略時■砰電國波宿壓三和幡立整流電用世電腰波弛或整流電略時■砰電國波宿壓奶本V耳本用JEm不燦叫橋式整流電路及電壓波形1） 整流時二極管導通條件對于三個正極管子（D1、D3、D5正極和定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時，電壓最高一相的正極管導通。對于三個負極管子（D2、D4、D6負極和定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時，電壓最低一相的負極管導通。但同時導通的管子總是兩個，正、負管子各一個。2） 整流過程看一下下面的動畫（動畫1）三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)導通，使得負載RL兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電壓。如圖2-2所示（3） 發(fā)電機輸出的直流電壓平均值為：U=1.35UL=2.34U①流經每只二極管的電流ID=IL/3中性點電壓有的發(fā)電機具有中性點接線柱，如圖2-4,是從三相繞組的中性點引出來的，標記為“N”。輸出電壓為UN，稱為中性點電壓

圖2-4帶中心抽頭的交流發(fā)電機中性點電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓，中性點電壓的平均值為發(fā)電機輸出電壓（平均值）的一半，即：UN=UB/2帶有中性點接線柱的發(fā)電機可用中性點電壓來控制各種用途的繼電器。有的發(fā)電機沒有中性點接線柱，但是也把中性點電壓充分的利用了（如夏利、桑塔納發(fā)電機），這些發(fā)電機在中性點處接上兩只整流二極管，和三相繞組的六只整流二極管一道輸出，可爭車發(fā)電機原理專業(yè)教程（三）一、6管交流發(fā)電機的結構交流發(fā)電機一般由轉子、定子、整流器、端蓋四部分組成。JF132型交流發(fā)電機組件圖見圖2-5aJF132型交流發(fā)電機結構圖見圖2-5b圖K12TUJF13W型交流K12TUJF13W型交流￡電凱摺枸圖1-后燃擊3-電甲主甲鼻Alfi禺堤SiJ-定于堤坦￡-定子成心護湖整斐ifr-fl*u-KteJF132型交流發(fā)電機結構圖見2-5c圖（一）轉子圖#6寰流發(fā)電圖#6寰流發(fā)電機的軸于符子軸3-m極4-璉較轉子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極，爪極空腔內裝有磁場繞組（轉子線圈）和磁軛。集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在轉子軸上并與軸絕緣，兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連。當兩集電環(huán)通入直流電時（通過電刷），磁場繞組中就有電流通過，并產生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為S極，從而形成六對相互交錯的磁極。當轉子轉動時，就形成了旋轉的磁場。交流發(fā)電機的磁路為：磁軛一N極一轉子與定子之間的氣隙一定子一定子與轉子間的氣隙一S極一磁軛。見圖2-7圖2-7交流發(fā)電機的密膝磁驅2—密場境組3、4—磁極5—定子鐵心6一定子境組7-輔8—漏磁通（二）定子定子的功用是產生交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成。見2-8A圖定子鐵心由內圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能產生三相交流電。三相繞組的必須按一定要求繞制，才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。每個線圈的兩個有效邊之間的距離應和一個磁極占據(jù)的空間距離相等。每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。三相繞組的始邊應相互間隔2n+120o電角度（一對磁極占有的空間為360o電角度）例：國產JF13系列交流發(fā)電機三相繞組繞制見圖2-8B

! 9IIiI： ! |iI：! 9IIiI： ! |iI：O2B*JF3衛(wèi)型發(fā)鬼扒定于展開圖=■,* .■■■■IIw??■■結構參數(shù)如下：磁極對數(shù)p6對定子槽數(shù)z36槽定子繞組相數(shù)m3相每個線圈匝數(shù)N13匝繞組聯(lián)結方法Y型聯(lián)結在國產JF13系列交流發(fā)電機中，一對磁極占6個槽的空間位置（每槽60o電角度），一個磁極占3個槽的空間位置，所以每個線圈兩條有效邊的位置間隔是3個槽，每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離6個槽，三相繞組的始邊的相互間隔可以是2個槽，8個槽，14個槽等（三）整流器交流發(fā)電機整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟姡?管交流發(fā)電機的整流器是由6只硅整流二極管組成三相全波橋式整流電路，6只整流管分別壓裝（或焊裝）在兩塊板上。汽車用硅整流二極管特點（1） 工作電流大，正向平均電流50A，浪涌電流600A；（2） 反向電壓高，反向重復峰值電壓270V，反向不重復峰值電壓300V；（3） 只有一根引線見圖2-9。并且有的二極管引線是正極，有的二極管引線是負極，引出線為正極的管子叫正極管，引出線為負極的管子叫負極管，所以說整流二極管有正二極管和負二極管之分。.整流管的安裝將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上，稱為正整流板；將負極管安裝另一塊鋁制散熱板上，稱為負整流板，也可用發(fā)電機后蓋代替負整流板。見圖2-10

S?-1C二槌管安裳示童圈功電路圈心壓監(jiān)圖I-正弊流敝￡-負噩流很在正整流板上有一個輸出接線柱B（發(fā)電機的輸出端）。負整流板上直接搭鐵。負整流板上一定和殼體相聯(lián)接。整流板的形狀各異，有馬蹄形、長方形、半圓形等見圖2-11圖2-11JFiSHMJl竟波凌電機蠟疆器總成成整流板用整流囂總就L-食繁流粗W-iE瞽流梅A成熱片4甕接蝶栓5-ZW管A魚極骨T-安裝札8-通照弗卜瓶樞接柱安裝N四）端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起固定轉子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。后端蓋上裝有電刷組件，有電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電

刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入磁場繞組。見圖2-12圖圖2-12電刷組件1-電刷架2-“磁場”接線柱3-電刷與彈簧4-“磁場"接線柱磁場繞組（兩只電刷）和發(fā)電機的聯(lián)接不同，使發(fā)電機分為內搭鐵型和外搭鐵型兩種1.內搭鐵型發(fā)電機：磁場繞組負電刷直接搭鐵的發(fā)電機（和殼體直接相連）。見圖2-13a

外搭鐵型發(fā)電機：磁場繞組的兩只電刷都和殼體絕緣的發(fā)電機。見圖2-13b外搭鐵型發(fā)電機的磁場繞組負極（負電刷）接調節(jié)器，通過后再搭鐵轉子的功用是產生旋轉磁場。轉子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉子軸組成，見圖2-6二、8管交流發(fā)電機8管交流發(fā)電機（如夏利車用）和6管交流發(fā)電機的基本機構是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二極管，其中6只組成三相全波橋式整流電路，還有2只是中性點二極管，1只正極管接在中性點和正極之間，1只負極管接在中性點和負極之間。對中性點電

壓進行全波整流。（見圖2-14凰2T4八管交流發(fā)電機電路圈試驗表明：加裝中性點二極管的交流發(fā)電機在結構不變的情況下可以提高發(fā)電機的功率10%?15%。中性點二極管提高發(fā)電機功率的原理:交流發(fā)電機中性點電壓為三次諧波，，隨著發(fā)電機轉速的提高，中性點三次諧波電壓也升高。見掐快電壓中性點壓〃耳W2-15不同轉速時中性點電壓愉中性點三次諧波電壓也升高。見掐快電壓中性點壓〃耳W2-15不同轉速時中性點電壓愉削電壓"E中性點的平卻電段當中性點電壓瞬時值高于三相繞組的最高值時，中性點正極管導通對外輸出電流；電流回路為：中性點一中性點正極管一負載一某一負極管一定子繞組一中性點。見動畫2。當中性點電壓瞬時值低于三相繞組的最低值時，中性點負極管導通對外輸出電流；電流回路：中性點一定子繞組一某一正極管一負載一中性點負極管一中性點。見動畫2由于中性點參與了對外輸出，所以能提高輸出功率。三、9管交流發(fā)電機（日車應用較多9管交流發(fā)電機的基本結構和6管交流發(fā)電機相同，所不同的是整流器。9管交流發(fā)電機的整流器是由6只大功率整流二極管和3只小功率勵磁二極管組成的交流發(fā)電機。其中6只大功率整流二極管組成三相全波橋式整流電路，對外負載供電3只小功率管二極管與三只大功率負極管也組成三相全波橋式整流電路專門為發(fā)電機磁場供電。所以稱3只小功率管為勵磁二極管。9管交流發(fā)電機電路見圖2-16困2T6九管內搭掘塑交成發(fā)電機充電指示燈的作用在下一節(jié)有專門介紹四、11管交流發(fā)電機（例如桑塔納車用發(fā)電機）如圖2-17

11管交流發(fā)電機的整流器由8只大功率整流二極管（其中2只中性點二極管）和3只磁場二極管組成。其它結構和6管交流發(fā)電機相同。五、無刷交流發(fā)電機由于沒有電刷和集電環(huán)，所以不會因為電刷和集電環(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電機不發(fā)電等故障；同時工作時無火花，也減小了無線電干擾。無刷交流發(fā)電機分為爪極式、激磁機式和永磁式三種。（一）爪極式無刷交流發(fā)電機見圖2-18圖2-18 爪極式無刷交流發(fā)電機的結構原理及磁路]■轉子軸彳2-戡輒托架；3-端『I4-爪極；5-定子鐵心t非導磁睬接外；7-磁場繞組：8-轉予逾翻爪極式無刷交流發(fā)電機的結構及工作原理爪極式無刷交流發(fā)電機磁場繞組是靜止的，它通過一個磁軛托架固定在后端蓋上，所以，不再需要電刷。兩個爪極中只有一個爪極直接固定在電機轉子軸上，另一爪極則用非導磁聯(lián)接環(huán)固定在前一爪極上。當轉子旋轉時，一個爪極就帶動另一爪極一起在定子內轉動，當磁場繞組中有直流電通過時，爪極被磁化，，就形成了旋轉磁場。磁路如圖2-18所示優(yōu)點結構簡單、維護方便、工作可靠不存在電刷與集電環(huán)接觸不良導致的發(fā)電不穩(wěn)或不發(fā)電故障。缺點爪極間連接工藝困難由于磁路中間隙加大，發(fā)電機相同輸出功率下需加大勵磁電流。（二）激磁機式無刷交流發(fā)電機見圖2-19圖2-】9散踱機式大刷交流發(fā)電機I-推覲杵：F-抑制電容：i-Jl；i體管調擊器；4-轉予：5-鏈梃；6-站期繞an7■定子淺心；定亍垸Sft:9-舞劫端SU!fl-ittiHii]- 口-帥5fi; 演環(huán)直m-匝哽我我于：IS-嶂場境坦；偏-二匱骨；17-敝盛版卜】避玩門圖2-19為德國波許公司生產的帶有激磁機的無刷交流發(fā)電機。它實際上是在一臺爪極式三相交流發(fā)電機的基礎上增加了一部專為其激磁的小型硅整流交流發(fā)電機，稱為激磁機（圖中4、5、6），激磁機的磁場繞組固定，而三相繞組是轉動的。當發(fā)電機轉動時，在激磁機轉子4的三相繞組中感應出三相交流電，在發(fā)電機內部經二極管整流后變?yōu)橹绷麟?，直接供給爪極式三相交流發(fā)電機的磁場繞組15激磁發(fā)電。這種無刷發(fā)電機的優(yōu)點是磁路中無附加氣隙，因而漏磁少，輸出功率大，但結構復雜三）永磁式無刷交流發(fā)電機該種發(fā)電機與普通發(fā)電機不同的是轉子部分——以永久磁鐵作為轉子磁極而產生旋轉磁場，不僅去掉了電刷和滑環(huán)，而且不需要磁場繞組和爪極。結構簡單可靠、使用壽命長。轉子常用的永磁材料有鐵氧體、銘鎳鉆、稀土鉆、釹鐵硼等。由于轉子為永磁結構，所以產生的旋轉磁場強度是不變的、不可調的，因此，不能采用普通交流發(fā)電機通過調節(jié)器控制磁場電流的辦法來調節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。為解決調壓問題可采用電壓調節(jié)器與三相半控橋式整流相配合的辦法，使發(fā)電機輸出電壓不隨轉速大幅度變化而變化。圖2-20是永磁發(fā)電機電壓控制原理圖。3只共陽極硅二極管VD1、VD2、VD3與3只共陰極晶閘管VT1、VT2、VT3組成三相半控橋式整流電路。另外由硅整流二極管VD1?VD6組成三相全波整流電路，為晶閘管控制極提供觸發(fā)電壓，與電壓調節(jié)器的一個觸點相接，另一個觸點則與晶閘管的控制極相連，電壓調節(jié)器的線圈并接在三相半控橋的輸出端，電壓控制原理如下:低速時觸點K閉合，晶閘管控制極獲得正向觸發(fā)電壓而導通，當轉速達到一定值時，整流橋可向蓄電池和負載提供全波整流電壓。當整流輸出電壓隨轉速升高而升高到超過額定電壓時，觸點K斷開（因線圈吸力增大），晶閘管因失去正向觸發(fā)電壓而截止，因而整流輸出電壓下降。當整流電壓降到一定值時，電壓調節(jié)器線圈中電流減小吸力減小而使K閉合，3只晶閘管重新被觸發(fā)導通，又使整流輸出電壓回升。如此反復，便可使輸出電壓控制在規(guī)定范圍內。（觸點式調節(jié)器目前已經由電子式或電腦控制的調節(jié)器所代替）永磁式交流發(fā)電機優(yōu)點如下：體積小、輕、結構簡單、維護方便，使用壽命長。如750W的鈦鐵硼永磁發(fā)電機與350W普通交流發(fā)電機重量相當。轉子上除軸承外無其他磨損件并開有通風孔，冷卻散熱好，因而壽命可提高兩倍以上。由于傳動比大，即發(fā)動機轉速低而發(fā)電機轉速高，所以發(fā)動機低速時發(fā)電機充電性能好。比功率大，可節(jié)約金屬材料。無激磁損耗，效率可提高10%以上。在電壓控制器中，由于只有控制極約10mA的電流通過觸點，故可降低觸點磨損，電壓調節(jié)結構很簡單。由于永磁體的磁導率接近空氣的磁導率，使電樞反應磁阻增大，因而感應電勢的非正弦畸變減小，輸出功率增大。六、帶泵交流發(fā)電機帶泵交流發(fā)電機的發(fā)電機與普通交流發(fā)電機完全一樣，不同的是轉子軸很長并伸出后端蓋，利用外花鍵與真空泵的轉于內花鍵相連接，驅動真空泵與發(fā)電機轉子同步旋轉，給汽車制動系中的真空筒抽真空，為制動系的真空增壓器提供真空源，主要用于沒有真空源的柴油機（汽油機可直接從進氣歧管處取得真空。制動時因節(jié)氣門幾乎關閉而在進氣歧管中形成高真空，而柴油機無節(jié)氣門）。國產JFB2525型帶泵交流發(fā)電機外形如圖2-21所示。圖2-21帶弟交流發(fā)電起外形七、汽車雙整流發(fā)電機雙整流發(fā)電機是一種最新型交流發(fā)電機，它大大改善了普通交流發(fā)電機低速充電性能和高速最大功率輸出，又不增設比較復雜的控制電路，因此也沒有增加充電系的故障率。1.結構原理如圖2-22所示。在普通交流發(fā)電機三相定于繞組基礎上，增加繞組匝數(shù)并引出接線頭，增加一套三相橋式整流器。低速時由原繞組和增繞組串聯(lián)輸出，而在較高轉速時，僅由原三相繞組輸出。工作中高低速供電電路的變換是自動的，沒有增設任何機電控制裝置，其工作原理分析如下:在低速范圍內，由于發(fā)電機轉速低，三相繞組的串聯(lián)輸出，提高了發(fā)電機的輸出電壓，使發(fā)電機低速充電性能大大提高。在高速范圍內，隨著發(fā)電機轉速的增大，串接的三相繞組的感抗增大，內壓降增大，再加上電樞反應加強，使輸出電壓下降。這時原三相繞組A、B、C因內壓降較小，產生的感應電流相對較大，確保高速下的功率輸出。雙整流發(fā)電機的優(yōu)點有；(1)既降低了發(fā)電機的充電轉速，又保證了高速大電流輸出，提高了發(fā)電機的有效功率。雙整流發(fā)電機比普通發(fā)電機最低充電轉速降低了200—300r/min，在低速下發(fā)電機即可輸出電流達10A；而額定電壓及額定電流下的轉速不大于2500r/min。（2）結構簡單，工作可靠，只在定子槽中增加繞組匝數(shù)，增加一套三相橋式整流。八感應子式交流發(fā)電機感應子式交流發(fā)電機也是一種無電刷交流發(fā)電機，由定子、轉子、整流器和機殼組成。它的轉子是由齒輪狀鋼片鉚成，其上有若于個沿圓周均勻分布的齒形凸極，而沒有磁場繞組。磁場繞組和電樞繞組均安放在定子槽中，如圖2-23所示。圖2-23 感應子式交流發(fā)電機I■定子鐵心I2-電樞繞組33-磁場統(tǒng)組：4-轉子當磁場繞組3通人直流電后，在定子鐵心1中產生固定磁場（右上部、左下部為S極；左上部、右下部為N極）。由于轉子4凸齒部分磁通容易通過，磁感應強度最大，從而形成磁極。但轉子的每個凸齒是沒有固定極性的，當它對著定子N極就是S極，對著S就是N極。轉子凸齒在不運動的磁場內旋轉時，當凸齒對著定子凸齒時，磁通量最大，當轉子槽對著走子凸齒時則磁通量最小。因此，轉子旋轉時，定子凸齒內產生脈動磁通，在定子繞組中感應出交變電動勢。將電樞繞組以一定的方式連接起來，并經整流，便可得直流電。感應子式交流發(fā)電機中電樞繞組交流電動勢的頻率恒等于Zn/60（Z為轉子齒數(shù)，n為轉子轉速），與磁場繞組形成的磁極對數(shù)無關，這與同步交流機的本質不同。感應子式無刷交流發(fā)電機機質量比功率較低。汽車發(fā)電機原理專業(yè)教程（四）交流發(fā)電機工作特性一、交流發(fā)電機的勵磁除了永磁式交流發(fā)電機不需要勵磁以外，其他形式的交流發(fā)電機都需要勵磁，因為它們的磁場都是電磁場，也就是說必須給磁場繞組通電才會有磁場產生。將電源引入到磁場繞組使之產生磁場稱為勵磁，交流發(fā)電機勵磁方式有自勵和他勵兩種。1.他勵在發(fā)動機起動期間，需要蓄電池供給發(fā)電機磁場電流生磁使發(fā)電機發(fā)電。這種供給磁場電流的方式稱為他勵發(fā)電。2.自勵隨著轉速的提高，發(fā)電機的電動勢逐漸升高并能對外輸出，一般在發(fā)動機怠速時發(fā)電機就能對外供電了，當發(fā)電機能對外供電時，就可以把自身發(fā)的電供給磁場繞組生磁發(fā)電，這種供給磁場電流的方式稱為自勵。由于在發(fā)動機轉速低時交流發(fā)電機不能自勵發(fā)電，所以低速時采取他勵發(fā)

電，當發(fā)動機達到正常怠速轉速時，發(fā)電機的輸出電壓一般高出蓄電池電壓1?2V以便對蓄電池充電，此時，由發(fā)電機自勵發(fā)電。交流發(fā)電機的勵磁電路如圖2-24圖"24內搟鐮型交流發(fā)電瓠游磁電路3、利用充電指示燈監(jiān)視發(fā)電機的工作情況充電指示燈的作用如圖2-25所示，在某些充電系電路中，接有充電指示燈，其作用是:圖卜”尖說發(fā)電吼聾電指示打工作*理①指示發(fā)電機是否有故障；②警告駕駛員停車后關斷點火開關。充電指示燈的工作情況如下:在發(fā)動機起動期間，發(fā)電機電壓UD+V蓄電池電壓時，整流二極管截止，發(fā)電機不能對外輸出，由蓄電池供給磁場電流。路徑為：蓄電池+—點火開關一充電指示燈一調節(jié)器一磁場繞組一搭鐵一蓄電池-。充電指示燈亮當發(fā)動機轉速升高到怠速及其以上時，發(fā)電機應能正常發(fā)電并對外輸出，此時，發(fā)電機電壓〉蓄電池電壓，發(fā)電機自勵°UB=UD+，充電指示燈兩端壓降為零，燈熄滅，若沒有熄滅，說明發(fā)電機有故障或充電指示燈電路有搭鐵充電指示燈不僅可指示發(fā)電機的工作情況，而且可在發(fā)動機停車后發(fā)亮(因發(fā)電機不再發(fā)電，蓄電池電壓〉UD+)，提醒司機及時關閉點火開關；二.交流發(fā)電機的工作特性交流發(fā)電機的工作特點是轉速變化范圍大，對于一般汽油發(fā)動機來說，其轉速變化約為1：8,柴油機約為1：5,因此分析汽車用交流發(fā)電機的特性必須以轉速的變化為基礎。交流發(fā)電機的特性有輸出特性?？蛰d特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。1.輸出特性輸出特性是指在發(fā)電機端電壓U不變(對12V系列的交流發(fā)電機規(guī)定為14V，對24V系列的交流發(fā)電機規(guī)定為28V)，其輸出電流與轉速之間的關系，即。=常數(shù)時，I=f(n)的函數(shù)關系。圖2—26所示為交流發(fā)電機的輸出特性圖2-26交流發(fā)電機

的輸出特性曲線由特性曲線I=f(n)可以看出:(1)空載轉速n1發(fā)電機轉速小于一定值n1時，對外輸出電流為零。當發(fā)電機達到額定電壓并能對外輸出電流時的最小轉速為n1，稱n1為空載轉速?？蛰d轉速常用來