1、第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) q了解交流發(fā)電機(jī)的功用。了解交流發(fā)電機(jī)的功用。q了解調(diào)節(jié)器的工作原理。了解調(diào)節(jié)器的工作原理。q掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法。掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法。q掌握交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理。掌握交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理。q掌握交流發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)、檢測及維修方法。掌握交流發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)、檢測及維修方法。q了解汽車充電系的組成。了解汽車充電系的組成。q掌握電路檢測及維修方法。掌握電路檢測及維修方法。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1 2.1 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)2.1.12.1.1發(fā)電機(jī)的功用

2、發(fā)電機(jī)的功用2.1.22.1.2普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子2 2定子定子3 3整流器整流器4 4端蓋及電刷組件端蓋及電刷組件5 5帶輪及風(fēng)扇帶輪及風(fēng)扇第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.1 2.1.1 發(fā)電機(jī)的功用發(fā)電機(jī)的功用 發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，向發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，向所有用電設(shè)備（啟動機(jī)除外）供電，同時給蓄電池充電。所有用電設(shè)備（啟動機(jī)除外）供電，同時給蓄電池充電。 汽車用發(fā)電機(jī)可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)，由于交流發(fā)電汽車用發(fā)電機(jī)可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)，由于

3、交流發(fā)電機(jī)的性能在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)已被淘汰。目前機(jī)的性能在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)已被淘汰。目前汽車采用三相交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)部帶有二極管整流電路，將交流電整汽車采用三相交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)部帶有二極管整流電路，將交流電整流為直流電，所以，汽車交流發(fā)電機(jī)輸出的是直流電。流為直流電，所以，汽車交流發(fā)電機(jī)輸出的是直流電。 交流發(fā)電機(jī)必須配裝電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器對發(fā)電機(jī)的輸出交流發(fā)電機(jī)必須配裝電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器對發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行控制，使其保持基本恒定，以滿足汽車用電器的需求。電壓進(jìn)行控制，使其保持基本恒定，以滿足汽車用電器的需求。 第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器

4、交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖圖3.1 JF132型交流發(fā)電機(jī)解體圖型交流發(fā)電機(jī)解體圖1后端蓋后端蓋 2電刷架電刷架 3電刷電刷 4電刷彈簧壓蓋電刷彈簧壓蓋5硅二極管硅二極管6元件板元件板 7轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 8定子定子 9前端蓋前端蓋 10風(fēng)扇風(fēng)扇 11帶輪帶輪 普通交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、前后端蓋、風(fēng)扇、普通交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、前后端蓋、風(fēng)扇、帶輪等組成。圖帶輪等組成。圖3.13.1為為JF132JF132型型6 6管普通交流發(fā)電機(jī)解體圖管普通交流發(fā)電機(jī)解體圖 第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及

5、電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生磁場。 轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、勵磁繞組、滑環(huán)、轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、勵磁繞組、滑環(huán)、轉(zhuǎn)子軸等組成，如圖轉(zhuǎn)子軸等組成，如圖3.33.3、3.43.4所示。所示。 轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，爪極被加工轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，爪極被加工成鳥嘴形狀，爪極空腔內(nèi)裝有勵磁繞組和磁成鳥嘴形狀，爪極空腔內(nèi)裝有勵磁繞組和磁軛。軛。 滑環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝滑環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個滑環(huán)分別與勵在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個滑環(huán)分別與勵磁繞組的兩端相連。磁繞組

6、的兩端相連。 當(dāng)給兩滑環(huán)通入直流電時，勵磁繞組中當(dāng)給兩滑環(huán)通入直流電時，勵磁繞組中就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為塊被磁化為N N極，另一塊被磁化為極，另一塊被磁化為S S極，從而極，從而形成六對（或八對）相互交錯的磁極。如圖形成六對（或八對）相互交錯的磁極。如圖3.33.3所示。所示。 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。1滑環(huán)滑環(huán) 2轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)子軸 3爪極爪極 4磁軛磁軛 5勵磁繞組勵磁繞組圖圖3.3 交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子總成交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子總成圖圖3.4 交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子分解圖交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子分解圖第第 二二 章

7、章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 2定子定子 定子的功用是產(chǎn)生交流電。定子的功用是產(chǎn)生交流電。 定子安裝在轉(zhuǎn)子的外面，和發(fā)電機(jī)定子安裝在轉(zhuǎn)子的外面，和發(fā)電機(jī)的前后端蓋固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)子在其內(nèi)的前后端蓋固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)子在其內(nèi)部轉(zhuǎn)動時，引起定子繞組中磁通的變化，部轉(zhuǎn)動時，引起定子繞組中磁通的變化，定子繞組中就產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動勢。定子繞組中就產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動勢。 定子由定子鐵心和定子繞組（線圈）定子由定子鐵心和定子繞組（線圈）組成，如圖組成，如圖3.53.5所示。所示。 定子鐵心由內(nèi)圈帶槽、互相絕緣的定子鐵心由內(nèi)圈

8、帶槽、互相絕緣的硅鋼片疊成。硅鋼片疊成。 定子繞組有三組線圈，對稱的嵌放定子繞組有三組線圈，對稱的嵌放在定子鐵心的槽中。三相繞組的連接有在定子鐵心的槽中。三相繞組的連接有星形接法和三角形接法兩種，如圖星形接法和三角形接法兩種，如圖3.5a3.5a、b b所示，都能產(chǎn)生三相交流電。所示，都能產(chǎn)生三相交流電。 圖圖3.5 交流發(fā)電機(jī)定子總成及連接方式交流發(fā)電機(jī)定子總成及連接方式a）定子繞組星形連接）定子繞組星形連接 b) 定子繞組三角形連接定子繞組三角形連接三相繞組的必須按一定要三相繞組的必須按一定要求繞制求繞制, ,才能使之獲得頻率才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互相同、幅值相等、相位互差差

9、120120的三相電動勢。的三相電動勢。1 1 每個線圈的兩每個線圈的兩個有效邊之間的距離應(yīng)和個有效邊之間的距離應(yīng)和一個磁極占據(jù)的空間距離一個磁極占據(jù)的空間距離相等。相等。2 2 每相繞組相鄰線圈每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應(yīng)和一對始邊之間的距離應(yīng)和一對磁極占據(jù)的距離相等或成磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。倍數(shù)。3 3 三相繞組的始邊應(yīng)三相繞組的始邊應(yīng)相互間隔相互間隔2+3n2+3n個槽，即個槽，即n n* *180180o o+120+120o o電角度電角度（一對磁極占有的空間為（一對磁極占有的空間為360360o o電角度）電角度）例：國產(chǎn)例：國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機(jī)三相繞組繞制見圖系列

10、交流發(fā)電機(jī)三相繞組繞制見圖2-8B結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 磁極對數(shù)磁極對數(shù)p 6對對定子槽數(shù)定子槽數(shù)z 36槽槽定子繞組相數(shù)定子繞組相數(shù)m 3相相每個線圈匝數(shù)每個線圈匝數(shù)N 13匝匝繞組聯(lián)結(jié)方法繞組聯(lián)結(jié)方法 Y型聯(lián)結(jié)型聯(lián)結(jié)在國產(chǎn)在國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機(jī)中，一對磁極占系列交流發(fā)電機(jī)中，一對磁極占6個槽的空間位置（每個槽的空間位置（每槽槽60o電角度），一個磁極占電角度），一個磁極占3個槽的空間位置，所以每個線圈兩條有個槽的空間位置，所以每個線圈兩條有效邊的位置間隔是效邊的位置間隔是3個槽，每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離個槽，每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離6個槽，三個槽，三相繞組的始邊的

11、相互間隔可以是相繞組的始邊的相互間隔可以是2個槽，個槽，8個槽，個槽，14個槽等。個槽等。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 3端蓋及電刷組件端蓋及電刷組件 端蓋一般分兩部分（前端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起支撐轉(zhuǎn)子、定子、和后端蓋），起支撐轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋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。能好。后端蓋上裝有電刷組件。 電刷組件由電刷、

12、電刷架和電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧組成，如圖電刷彈簧組成，如圖3.93.9所示。所示。 電刷的作用是將電源通過滑電刷的作用是將電源通過滑環(huán)引入勵磁繞組。兩個電刷分別環(huán)引入勵磁繞組。兩個電刷分別裝在電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧壓裝在電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。力與滑環(huán)保持接觸。 電刷和滑環(huán)的接觸應(yīng)良好，電刷和滑環(huán)的接觸應(yīng)良好，否則會因?yàn)榇艌鲭娏鬟^小，導(dǎo)致否則會因?yàn)榇艌鲭娏鬟^小，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)電不足發(fā)電機(jī)發(fā)電不足。 圖圖3.9 電刷組件電刷組件第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 勵磁繞組通過兩只

13、電刷勵磁繞組通過兩只電刷(F(F和和E)E)和外電路相連，根據(jù)電刷和外電路相連，根據(jù)電刷和外電路的連接型式不同，發(fā)和外電路的連接型式不同，發(fā)電機(jī)分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型電機(jī)分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種，如圖兩種，如圖3.103.10所示。所示。 （1 1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：勵磁繞組的一端經(jīng)負(fù)電刷機(jī)：勵磁繞組的一端經(jīng)負(fù)電刷（E E）引出后和后端蓋直接相）引出后和后端蓋直接相連（直接搭鐵）的發(fā)電機(jī)稱為連（直接搭鐵）的發(fā)電機(jī)稱為內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)，如圖內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)，如圖3.10a3.10a所示。所示。 （2 2）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：勵磁繞組的兩端勵磁繞組的

14、兩端 (F(F和和E)E)均和均和端蓋絕緣的發(fā)電機(jī)稱為外搭鐵端蓋絕緣的發(fā)電機(jī)稱為外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)，如圖型交流發(fā)電機(jī)，如圖3.10b3.10b所所示。示。a)內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī) b)外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)圖圖3.10 交流發(fā)電機(jī)的搭鐵型式交流發(fā)電機(jī)的搭鐵型式第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 4整流器整流器 整流器的功用是將定子繞組的三相整流器的功用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟?。交流電變?yōu)橹绷麟姟?整流器由整流板和整流二極管組成，整流器由整流板和整流二極管組成，6

15、6管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由6 6只硅整流只硅整流二極管分別壓裝（或焊裝）在相互絕緣二極管分別壓裝（或焊裝）在相互絕緣的兩塊板上組成的，其中一塊為正極板的兩塊板上組成的，其中一塊為正極板（帶有輸出端螺栓），另一塊為負(fù)極板，（帶有輸出端螺栓），另一塊為負(fù)極板，負(fù)極板和發(fā)電機(jī)外殼直接相連（搭鐵），負(fù)極板和發(fā)電機(jī)外殼直接相連（搭鐵），也可以將發(fā)電機(jī)的后蓋直接作為負(fù)極板。也可以將發(fā)電機(jī)的后蓋直接作為負(fù)極板。 6 6只整流二極管分為正極管和負(fù)極管只整流二極管分為正極管和負(fù)極管兩種。引出電極為正極的稱為正極管，兩種。引出電極為正極的稱為正極管，3 3只正極管裝在同一塊板上，稱為正極板

16、；只正極管裝在同一塊板上，稱為正極板；引出電極為負(fù)極的稱為負(fù)極管，引出電極為負(fù)極的稱為負(fù)極管，3 3只負(fù)極只負(fù)極管安裝在負(fù)極板上，也可直接安裝在后管安裝在負(fù)極板上，也可直接安裝在后蓋上。如圖蓋上。如圖3.63.6所示。所示。圖圖3.6 交流發(fā)電機(jī)整流二極管安裝示意圖交流發(fā)電機(jī)整流二極管安裝示意圖a）焊接式）焊接式 b）電路圖）電路圖 c) 壓裝式壓裝式1正整流板正整流板 2負(fù)整流板負(fù)整流板第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 汽車用硅整流二極管是專用汽車用硅整流二極管是專用的，有如下特點(diǎn)：的，有如下特點(diǎn)：

17、 （1 1）允許的工作電流大，如）允許的工作電流大，如ZQ50ZQ50型二極管的正向平均電流為型二極管的正向平均電流為50A50A，浪涌電流為，浪涌電流為600A600A。 （2 2）承受反向電壓的能力高，）承受反向電壓的能力高，可承受的反向重復(fù)峰值電壓在可承受的反向重復(fù)峰值電壓在270V270V左右，反向不重復(fù)峰值電壓左右，反向不重復(fù)峰值電壓在在300V300V左右。左右。 （3 3）只有一根引線（引出電極）只有一根引線（引出電極） （4 4）根據(jù)引出電極的不同分為）根據(jù)引出電極的不同分為正二極管和負(fù)二極管。正二極管和負(fù)二極管。 整流器總成的形狀各異，有整流器總成的形狀各異，有馬蹄形、半圓形

18、和圓形等。如圖馬蹄形、半圓形和圓形等。如圖3.73.7所示。整流器和定子繞組的所示。整流器和定子繞組的連接如圖連接如圖3.83.8所示。所示。圖圖3.7 JF132發(fā)電機(jī)整流器總成發(fā)電機(jī)整流器總成1-負(fù)整流板負(fù)整流板 2-正整流板正整流板 3-散熱片散熱片 4-螺栓孔螺栓孔 5-正極管正極管 6-負(fù)極管負(fù)極管 7-安裝孔安裝孔 8-絕緣墊絕緣墊圖圖3.8 交流發(fā)電機(jī)整流器和定子的連接電路圖交流發(fā)電機(jī)整流器和定子的連接電路圖a）星形連接）星形連接 b）三角形連接）三角形連接第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.1.2 2.1.2 普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)

19、構(gòu) 5 5帶輪及風(fēng)扇帶輪及風(fēng)扇 交流發(fā)電機(jī)的前端裝有帶輪和風(fēng)扇，由發(fā)動機(jī)交流發(fā)電機(jī)的前端裝有帶輪和風(fēng)扇，由發(fā)動機(jī)通過傳動帶驅(qū)動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸和風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn)。通過傳動帶驅(qū)動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸和風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn)。 發(fā)電機(jī)工作時，定子繞組和勵磁繞組中都會有發(fā)電機(jī)工作時，定子繞組和勵磁繞組中都會有熱量產(chǎn)生，溫度過高會燒壞導(dǎo)線的絕緣導(dǎo)致發(fā)電機(jī)熱量產(chǎn)生，溫度過高會燒壞導(dǎo)線的絕緣導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不能正常工作，所以為發(fā)電機(jī)散熱是必須的，為了不能正常工作，所以為發(fā)電機(jī)散熱是必須的，為了提高散熱能力，有的發(fā)電機(jī)裝有兩個風(fēng)扇（前后各提高散熱能力，有的發(fā)電機(jī)裝有兩個風(fēng)扇（前后各一個）。如豐田轎車的發(fā)電機(jī)。一個）。如豐田轎車的發(fā)電機(jī)

20、。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2 2.2 交流發(fā)電機(jī)工作原理交流發(fā)電機(jī)工作原理2.2.12.2.1發(fā)電原理發(fā)電原理2.2.22.2.2整流原理整流原理2.2.32.2.3交流發(fā)電機(jī)的勵磁交流發(fā)電機(jī)的勵磁第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2.12.2.1交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理 如圖如圖3.113.11所示，發(fā)電機(jī)定所示，發(fā)電機(jī)定子的三相繞組按一定規(guī)律分布子的三相繞組按一定規(guī)律分布在發(fā)電機(jī)的定子槽中，內(nèi)部有在發(fā)電機(jī)的定子槽中，內(nèi)部有一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上安裝著爪極一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上安裝著爪極和勵磁繞組。和勵磁繞組。 當(dāng)外電

21、路通過電刷使勵磁當(dāng)外電路通過電刷使勵磁繞組通電時，便產(chǎn)生磁場，使繞組通電時，便產(chǎn)生磁場，使爪極被磁化為爪極被磁化為N N極和極和S S極。當(dāng)轉(zhuǎn)極。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁通交替地在定子子旋轉(zhuǎn)時，磁通交替地在定子繞組中變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原繞組中變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知，定子的三相繞組中便理可知，定子的三相繞組中便產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動勢。這就產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動勢。這就是交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理。是交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理。圖圖3.11 交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理示意圖交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理示意圖1定子鐵心定子鐵心 2定子繞組定子繞組 3轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 4勵磁繞組勵磁繞組 5整流二極管整流二極管 6電刷電刷第第 二二 章章 交流發(fā)電

22、機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2.12.2.1交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理 1. 1. 交流電動勢的變化頻率交流電動勢的變化頻率f f和轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)成正比和轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)成正比 式中式中 磁極對數(shù)磁極對數(shù) 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)(r/min) 在交流發(fā)電機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形，其磁在交流發(fā)電機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形，其磁場的分布近似正弦規(guī)律，所以交流電動勢的波形也近場的分布近似正弦規(guī)律，所以交流電動勢的波形也近似正弦規(guī)律，如果發(fā)電機(jī)定子的三相繞組是對稱繞制似正弦規(guī)律，如果發(fā)電機(jī)定子的三相繞組是對稱繞制的則產(chǎn)生的三相電動勢也是對稱的。的則產(chǎn)生的三相電動勢也是

23、對稱的。)(60Hzpnf pn第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2.12.2.1交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理2. 2. 三相交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式：三相交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式： 式中式中 每相電動勢的最大值每相電動勢的最大值 每相電動勢的有效值每相電動勢的有效值 電角速度電角速度)34tsin(2)34tsin()32tsin(2)32tsin(tsin2tsinEEeEEeEEemWmVmUmEE第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2.12.2.1交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理3. 3. 定

24、子每相電動勢的有效值的表示定子每相電動勢的有效值的表示 式中式中 - -繞組系數(shù)繞組系數(shù)( (和發(fā)電機(jī)定子繞組的繞線方式有關(guān)和發(fā)電機(jī)定子繞組的繞線方式有關(guān) ) ) - -每相繞組的匝數(shù)（單位：匝）每相繞組的匝數(shù)（單位：匝） 頻率（單位：頻率（單位：HzHz） - -每極磁通（單位：每極磁通（單位：WbWb） - -電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)（電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)（ ） - -稱為相電動勢。稱為相電動勢。 由此可見，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)一定時（結(jié)構(gòu)常數(shù)由此可見，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)一定時（結(jié)構(gòu)常數(shù) 不不變），相電動勢變），相電動勢 和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、磁通成正比。和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、磁通成正比。nCKfNEe44. 4KNfeCE60/

25、44. 4KNpCe60/pnf eCE第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2.2 交流發(fā)電機(jī)整流原理1 1整流原理整流原理: :（1 1）二極管的導(dǎo)通原則）二極管的導(dǎo)通原則 當(dāng)當(dāng)3 3只正二極管負(fù)極端連接在只正二極管負(fù)極端連接在一起時，正極端電位最高者導(dǎo)通；一起時，正極端電位最高者導(dǎo)通； 當(dāng)當(dāng)3 3只負(fù)二極管正極端連接在只負(fù)二極管正極端連接在一起時，負(fù)極端電位最低者導(dǎo)通。一起時，負(fù)極端電位最低者導(dǎo)通。（2 2）整流過程的分析）整流過程的分析 同時導(dǎo)通的二極管管子總是同時導(dǎo)通的二極管管子總是兩個，正、負(fù)管子各一個。兩個，正、負(fù)管子各一個。 三相橋式整流電路中二極管

26、三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)導(dǎo)通的依次循環(huán)導(dǎo)通, ,使得負(fù)載使得負(fù)載RLRL兩端兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電壓壓, ,如圖如圖3.12(c)3.12(c)所示。所示。圖3.13整流二極管導(dǎo)通分析第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2.2 交流發(fā)電機(jī)整流原理 交流發(fā)電機(jī)定子的三交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是交流電，是通過交流電，是通過6 6只二極管只二極管組成的三相橋式整流電路組成的三相橋式整流電路整流為直流電的，整流電整流為直流電的，整流電路如圖路如圖3.12a3.12a所示。所示。 二極管具有

27、單向?qū)ǘO管具有單向?qū)ㄐ孕? ,當(dāng)給二極管加上正向電當(dāng)給二極管加上正向電壓時二極管導(dǎo)通壓時二極管導(dǎo)通, , 當(dāng)給二當(dāng)給二極管加上反向電壓時二極極管加上反向電壓時二極管截止。將定子的三相繞管截止。將定子的三相繞組和組和6 6只整流二極管按圖只整流二極管按圖3.12a3.12a的電路連接，發(fā)電機(jī)的電路連接，發(fā)電機(jī)的輸出端的輸出端B B、E E上就輸出一上就輸出一個脈動直流電壓，如圖個脈動直流電壓，如圖3.12c3.12c所示，這就是發(fā)電機(jī)所示，這就是發(fā)電機(jī)的整流原理。的整流原理。圖圖3.12 交流發(fā)電機(jī)整流原理交流發(fā)電機(jī)整流原理a) 整流電路圖整流電路圖 b) 三相繞組電壓波形圖三相繞組電壓波

28、形圖 c) 整流后發(fā)電機(jī)輸出波形圖整流后發(fā)電機(jī)輸出波形圖第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器結(jié)論第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器中性點(diǎn)電壓中性點(diǎn)電壓有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)接線柱，如圖有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)接線柱，如圖2-4，是從三相繞組，是從三相繞組的中性點(diǎn)引出來的，標(biāo)記為的中性點(diǎn)引出來的，標(biāo)記為“N”。輸出電壓為。輸出電壓為UN，稱為中，稱為中性點(diǎn)電壓性點(diǎn)電壓圖圖2-4帶中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)帶中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓，中性點(diǎn)電壓中性點(diǎn)電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓，中性點(diǎn)電壓的平均值為發(fā)電機(jī)輸出電壓（平均值）

29、的一半，即：的平均值為發(fā)電機(jī)輸出電壓（平均值）的一半，即：UN=UB/2帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)電機(jī)可用中性點(diǎn)電壓來控制各種帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)電機(jī)可用中性點(diǎn)電壓來控制各種用途的繼電器。用途的繼電器。有的發(fā)電機(jī)沒有中性點(diǎn)接線柱，但是也把中性點(diǎn)電壓充有的發(fā)電機(jī)沒有中性點(diǎn)接線柱，但是也把中性點(diǎn)電壓充分的利用了（如夏利、桑塔納發(fā)電機(jī)），這些發(fā)電機(jī)在中性分的利用了（如夏利、桑塔納發(fā)電機(jī)），這些發(fā)電機(jī)在中性點(diǎn)處接上兩只整流二極管，和三相繞組的六只整流二極管一點(diǎn)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，可提高發(fā)電機(jī)功率。其工作原理見本章第三節(jié)。道輸出，可提高發(fā)電機(jī)功率。其工作原理見本章第三節(jié)。

30、 第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器圖2-4帶中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.2.2 交流發(fā)電機(jī)整流原理 2 2中性點(diǎn)電壓中性點(diǎn)電壓 在定子繞組為星形連接時，在定子繞組為星形連接時，三相繞組的公共結(jié)點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。三相繞組的公共結(jié)點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。從三相繞組的中性點(diǎn)引一根導(dǎo)線從三相繞組的中性點(diǎn)引一根導(dǎo)線到發(fā)電機(jī)外，標(biāo)記為到發(fā)電機(jī)外，標(biāo)記為“N”N”?！癗”N”點(diǎn)電壓稱為中性點(diǎn)電壓。點(diǎn)電壓稱為中性點(diǎn)電壓。 中性點(diǎn)電壓的瞬時值是一個中性點(diǎn)電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓三次諧波電壓, ,如圖如圖3.153.15所示，平所示，

31、平均值為發(fā)電機(jī)輸出電壓（平均值）均值為發(fā)電機(jī)輸出電壓（平均值）的一半，即：的一半，即： 帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)電機(jī)，帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)電機(jī)，可用中性點(diǎn)電壓來控制各種用途可用中性點(diǎn)電壓來控制各種用途的繼電器工作。的繼電器工作。2BENUU圖3.15 交流發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓波形圖第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器 二、交流發(fā)電機(jī)的工作特性二、交流發(fā)電機(jī)的工作特性 交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化范圍大，對于一般汽油發(fā)動機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速變化約為交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化范圍大，對于一般汽油發(fā)動機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速變化約為1：8，柴油機(jī)約為，柴油機(jī)約為1：5，因此分析汽車用交流發(fā)電

32、機(jī)的特性必須以轉(zhuǎn)速的變化為基礎(chǔ)。交，因此分析汽車用交流發(fā)電機(jī)的特性必須以轉(zhuǎn)速的變化為基礎(chǔ)。交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性。空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。流發(fā)電機(jī)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輸出特性輸出特性輸出特性是指在發(fā)電機(jī)端電壓U不變（對12V系列的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定為14V，對24V系列的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定為28V），其輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即U=常數(shù)時，If（n） 的函數(shù)關(guān)系。圖226所示為交流發(fā)電機(jī)的輸出特性曲線。由特性曲線I=f（n）可以看出：（1）空載轉(zhuǎn)速）空載轉(zhuǎn)速n1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于一定值n1時，對外輸出電流為零。當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電壓并能對外輸

33、出電流時的最小轉(zhuǎn)速為n1，稱n1為空載轉(zhuǎn)速?？蛰d轉(zhuǎn)速常用來作為測試發(fā)電機(jī)性能的參數(shù)之一。（2）最大電流）最大電流Imax發(fā)電機(jī)輸出電流能力隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，但曲越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，無論轉(zhuǎn)速增加多少電流都不再增加，即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)輸出最大電流Imax有一定限制。由此可見，交流發(fā)電機(jī)自身具有限制輸出電流防止過載的能力，又稱為自我保護(hù)能力。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理如下：交流發(fā)電機(jī)定子繞組具有一定的阻抗Z，它由繞組的電阻r及感抗XL兩部分組成，即式中 R一相繞組的

34、電阻；XL一相繞組的感抗;XL2fL 式中 L一相定子繞組的電感；f感應(yīng)電動勢的頻率；P磁極對數(shù)。由于XL 與n成正比，故發(fā)電機(jī)定子繞組的阻抗Z隨發(fā)電機(jī)的車速升高而增加。高速時，由于R與XL相比可忽略不計，故阻抗Z約等于XL，定子阻抗Z與轉(zhuǎn)速n成正比，其值較大，產(chǎn)生較大的內(nèi)壓降。另外，定子電流增加時，由于電樞反應(yīng)的增強(qiáng)，也會使感應(yīng)電動勢下降。兩者共同作用的結(jié)果，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高且負(fù)載電流達(dá)到最大值時，輸出電流幾乎不隨負(fù)載電阻的減小或轉(zhuǎn)速的增加而增大。(3) 額定轉(zhuǎn)速n2 額定電流IA發(fā)電機(jī)出廠時，通過試驗(yàn)，規(guī)定了空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速，并列人產(chǎn)品說明書。在使用過程中，可通過檢測這兩個數(shù)據(jù)來判斷發(fā)

35、電機(jī)性能的好壞。發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電流IA時的轉(zhuǎn)速定為額定轉(zhuǎn)速，圖中用n2表示，額定電流一般定為最大輸出電流的23?？蛰d轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速是測試交流發(fā)電機(jī)性能的重要依據(jù)，表23為國產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)。表2-2幾種交流發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo) 交流發(fā)電機(jī)型號額定電壓(V)額定電流(A)空載轉(zhuǎn)速(r/min)額定轉(zhuǎn)速(r/min)使用車型 桑塔納 JFZ1913 14 90 1050 6000 廣州標(biāo)致 JFZ1512 14 55 1050 6000 切諾基 JFZ1918 28 27 1150 5000 CA1090 JF1314ZD 14 25 1000 3500 2空載特性空載特性空載特性是研究

36、發(fā)電機(jī)在空載運(yùn)行時，其端電壓隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，即I0時， U=f（n）的曲線，如圖2-27 所示。 3外特性外特性外特性是研究當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與輸出電流的關(guān)系，即n-=常數(shù)時，U=f（I）的曲線，如圖228所示。從外特性曲線可以看出發(fā)電機(jī)電壓受負(fù)載影響的程度：如果發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，突然失去負(fù)載，發(fā)電機(jī)電壓會突然升高，致使發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器等內(nèi)部電子元件有被擊穿的危險。 第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器第四節(jié) 新型交流發(fā)電機(jī) 8管交流發(fā)電機(jī)：管交流發(fā)電機(jī)：利用中性點(diǎn)電壓提高發(fā)電機(jī)功率利用中性點(diǎn)電壓提高發(fā)電機(jī)功率 有的發(fā)電機(jī)（如夏利發(fā)電機(jī)）的有的發(fā)電機(jī)（如夏

37、利發(fā)電機(jī)）的整流器有整流器有8 8只整流管，其中兩只整流只整流管，其中兩只整流管接在中性點(diǎn)處（管接在中性點(diǎn)處（1 1只正極管和只正極管和1 1只負(fù)只負(fù)極管），如圖極管），如圖3.163.16所示。把中性點(diǎn)電所示。把中性點(diǎn)電壓和三相繞組并聯(lián)輸出，實(shí)踐證明這壓和三相繞組并聯(lián)輸出，實(shí)踐證明這樣可提高發(fā)電機(jī)功率樣可提高發(fā)電機(jī)功率10101515。 由于中性點(diǎn)電壓的瞬時值是一個由于中性點(diǎn)電壓的瞬時值是一個三次諧波，其波峰在有些時候可能大三次諧波，其波峰在有些時候可能大于三相繞組的最高值，此時，中性點(diǎn)于三相繞組的最高值，此時，中性點(diǎn)正極管正極管VD7VD7導(dǎo)通，其他三個正極管截導(dǎo)通，其他三個正極管截止，由

38、止，由VD7VD7供給外電路高電壓；同理，供給外電路高電壓；同理，波谷也能小于三相繞組的最低值，此波谷也能小于三相繞組的最低值，此時，中性點(diǎn)負(fù)極管時，中性點(diǎn)負(fù)極管VD8VD8導(dǎo)通，參與對導(dǎo)通，參與對外輸出，這樣就提高了發(fā)電機(jī)的對外外輸出，這樣就提高了發(fā)電機(jī)的對外輸出能力，提高了發(fā)電機(jī)的輸出功率。輸出能力，提高了發(fā)電機(jī)的輸出功率。圖3.16 具有中性點(diǎn)二極管的整流電路9管交流發(fā)電機(jī)：管交流發(fā)電機(jī)： 9管交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和管交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和6管交流發(fā)電機(jī)相同，所不同的是整流器。管交流發(fā)電機(jī)相同，所不同的是整流器。9管交流管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由發(fā)電機(jī)的整流器是由6只大功率整流二極管和只大

39、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)只小功率勵磁二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。電機(jī)。其中其中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(fù)載供電；只大功率整流二極管組成三相全波橋式整流電路，對外負(fù)載供電；3只小功率管二極管與三只大功率負(fù)極管也組成三相全波橋式整流電路專門只小功率管二極管與三只大功率負(fù)極管也組成三相全波橋式整流電路專門為發(fā)電機(jī)磁場供電。所以稱為發(fā)電機(jī)磁場供電。所以稱3只小功率管為勵磁二極管。只小功率管為勵磁二極管。9管交流發(fā)電機(jī)電路見圖管交流發(fā)電機(jī)電路見圖2-16 （2 2）充電指示燈電路：）充電指示燈電路： LR160-708LR160-708型型9 9管交流發(fā)電機(jī)

40、的勵磁電路還有一個功能，就是控制充電指管交流發(fā)電機(jī)的勵磁電路還有一個功能，就是控制充電指示燈電路，在圖示燈電路，在圖3.223.22所示電路中，有一充電指示燈，其作用是：所示電路中，有一充電指示燈，其作用是： 指示發(fā)電機(jī)是否有故障；指示發(fā)電機(jī)是否有故障； 警告駕駛員停車后關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)。警告駕駛員停車后關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)。（3 3）充電指示燈的工作原理：）充電指示燈的工作原理： 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時，發(fā)電機(jī)未發(fā)電，由蓄電池供給磁場電流。此時充當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時，發(fā)電機(jī)未發(fā)電，由蓄電池供給磁場電流。此時充電指示燈亮，表示蓄電池放電，發(fā)電機(jī)他勵。電指示燈亮，表示蓄電池放電，發(fā)電機(jī)他勵。 當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，轉(zhuǎn)速升高

41、到怠速及其以上時，發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，轉(zhuǎn)速升高到怠速及其以上時，發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電并對外輸出，此時，磁場電流由發(fā)電機(jī)供給，發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電。若沒有熄滅并對外輸出，此時，磁場電流由發(fā)電機(jī)供給，發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電。若沒有熄滅, ,說明發(fā)電機(jī)不發(fā)電或充電指示燈電路有故障。說明發(fā)電機(jī)不發(fā)電或充電指示燈電路有故障。 發(fā)電機(jī)熄火后，由于發(fā)電機(jī)不再發(fā)電，如果沒有關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)，蓄電發(fā)電機(jī)熄火后，由于發(fā)電機(jī)不再發(fā)電，如果沒有關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)，蓄電池會通過磁場電路向勵磁繞組放電，充電指示燈會再次發(fā)亮，可提醒駕駛員關(guān)池會通過磁場電路向勵磁繞組放電，充電指示燈會再次發(fā)亮，可提醒駕駛員關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)，避免蓄電池放電時

42、間過長燒壞勵磁繞組和引起蓄電池虧電。斷點(diǎn)火開關(guān)，避免蓄電池放電時間過長燒壞勵磁繞組和引起蓄電池虧電。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器11管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器11管外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的勵磁第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.5.1電壓調(diào)節(jié)器的功用 由于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機(jī)通過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的速比為1.73，因此交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機(jī)的輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求。為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要

43、求，交流發(fā)電機(jī)必須配用電壓調(diào)節(jié)器才能工作。 電壓調(diào)節(jié)器是把發(fā)電機(jī)輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi)的裝置，其功用是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時，自動控制發(fā)電機(jī)電壓保持恒定，使其不因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高時電壓過高燒壞用電器和導(dǎo)致蓄電池過充電；也不會因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低而電壓不足導(dǎo)致用電器工作失常。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.5.2電壓調(diào)節(jié)器的分類 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前交流發(fā)電機(jī)幾乎全部采用電子調(diào)節(jié)器。其優(yōu)點(diǎn)是：電壓調(diào)節(jié)精度高，且不產(chǎn)生火花，還具有重量輕、體積小、壽命長、可靠性高、電波干擾小等優(yōu)點(diǎn)。 電子調(diào)節(jié)器有晶體管調(diào)節(jié)器和集成電路調(diào)節(jié)器兩種。圖3.38 晶體管調(diào)節(jié)器和集成電路調(diào)節(jié)器a)

44、晶體管調(diào)節(jié)器 b)集成電路調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.5.2電壓調(diào)節(jié)器的分類 2電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵類型可分兩種 （1）內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器 適用于內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的電子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器； （2）外搭鐵型調(diào)節(jié)器 適合用于外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器。 對于晶體管調(diào)節(jié)器，在使用過程中，最好使用汽車說明書中指定的調(diào)節(jié)器，如果采用其他型號替代，除標(biāo)稱電壓、功率等規(guī)定參數(shù)與原調(diào)節(jié)器相同外，代用調(diào)節(jié)器必須與原調(diào)節(jié)器的搭鐵形式相同，否則，發(fā)電機(jī)可能由于勵磁電路不通而不能正常工作。第第

45、二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.5.3 電子調(diào)節(jié)器的工作原理 1 1外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理 （1）基本電路 電子調(diào)節(jié)器有多種型式，其內(nèi)部電路各不相同，但工作原理可用基本電路工作原理去理解。（2）工作原理 點(diǎn)火開關(guān)SW剛接通時，發(fā)動機(jī)不轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，蓄電池電壓加在分壓器R1、R2上，此時因UR1 較低不能使穩(wěn)壓管VS的反向擊穿，VT1截止，VT1截止使得VT2導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)磁場電路接通，此時由蓄電池供給磁場電流。隨著發(fā)動機(jī)的啟動，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機(jī)他勵發(fā)電，電壓上升。 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到大于蓄電池電壓時，發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電并開始對外

46、蓄電池充電，如果此時發(fā)電機(jī)輸出電壓UB調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)上限UB2，VT1繼續(xù)截止，VT2繼續(xù)導(dǎo)通，但此時的磁場電流由發(fā)電機(jī)供給，發(fā)電機(jī)電壓隨轉(zhuǎn)速升高迅速升高。 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到等于調(diào)節(jié)上限UB2時，調(diào)節(jié)器對電壓的調(diào)節(jié)開始。此時VS導(dǎo)通，VT1導(dǎo)通，VT2截止，發(fā)電機(jī)磁場電路被切斷，由于磁場被斷路，磁通下降，發(fā)電機(jī)輸出電壓下降。 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓下降到等于調(diào)節(jié)下限UB1時，VS截止，VT1截止，VT2重新導(dǎo)通，磁場電路重新被接通，發(fā)電機(jī)電壓上升。 周而復(fù)始，發(fā)電機(jī)輸出電壓UB被控制在一定范圍內(nèi)，這就是外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.5.3電

47、子調(diào)節(jié)器的工作原理 2 2內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路 內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器基本電路的特點(diǎn)是晶體管VT1、VT2采用PNP型，發(fā)電機(jī)的勵磁繞組連接在VT2的集電極和搭鐵端之間，與外搭鐵型電路顯著不同，電路工作原理和結(jié)構(gòu)與外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器類似。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2. 6電子調(diào)節(jié)器的應(yīng)用實(shí)例 2.6.1 JFT1262.6.1 JFT126型晶體管調(diào)節(jié)器型晶體管調(diào)節(jié)器第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2. 6電子調(diào)節(jié)器的應(yīng)用實(shí)例外型電路原理圖 2.6.2 JFT106型晶體管調(diào)節(jié)器 1.應(yīng)用 JFT

48、106型調(diào)節(jié)器屬于外搭鐵式晶體管調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)電壓為13.814.6V，可與14V功率為750W外搭鐵式九管式交流發(fā)電機(jī)配套，也可與14V功率小于1000W的外搭鐵式六管交流發(fā)電機(jī)配套。 2.外形 3.組成與原理第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器JFT106型晶體管調(diào)節(jié)器元件功用說明：VT2、VT3接成復(fù)合管，目的是提高放大倍數(shù)，其作用與前述基本電路中的VT2相同；VT1、VD3、R5的作用與前述基本電路相同；R6、R7、R8是偏流電阻；R4是正反饋電阻，起提高三極管開關(guān)速度，提高三極管壽命的作用；R1、R2、R3組成分壓器，R3是調(diào)整電阻。C1、C1是降頻電容，起降

49、低三極管開關(guān)頻率，提高三極管壽命的作用；VD1是VS1的溫度補(bǔ)償管;VD2是分壓二極管，防止VT2、VT3的誤導(dǎo)通；VS2起過壓保護(hù)作用，限定發(fā)電機(jī)的輸出電壓不超出某定值，保護(hù)汽車上的用電設(shè)備不因瞬時過電壓二損壞。 第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器 1奧迪轎車交流發(fā)電機(jī)的集成電路調(diào)節(jié)器 奧迪轎車交流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)為整體式外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式，和電刷架安裝在一起。 該發(fā)電機(jī)外部有2個接線端子，分別是發(fā)電機(jī)輸出端B，蓄電池勵磁的接線端子D，。發(fā)電機(jī)內(nèi)部和調(diào)節(jié)器的連接有三個，分別是D， F（和負(fù)電刷相連）和搭鐵端子E。紅旗、奧迪轎車

50、發(fā)電機(jī)及集成電路調(diào)節(jié)器電路圖1勵磁繞組 2電壓調(diào)節(jié)器 3勵磁二極管 4充電指示燈 5防干擾電容器第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器 2日產(chǎn)藍(lán)鳥轎車交流發(fā)電機(jī)的集成電路調(diào)節(jié)器 日產(chǎn)藍(lán)鳥轎車交流發(fā)電機(jī)為整體式外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式，和電刷架安裝在一起。 該發(fā)電機(jī)外部有3個接線端子，分別是發(fā)電機(jī)輸出端B，蓄電池接線端子S，充電指示燈接線端子L。日產(chǎn)藍(lán)鳥交流發(fā)電機(jī)集成電路調(diào)節(jié)器電路圖第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器 3夏利轎車發(fā)電機(jī)的集成電路調(diào)節(jié)器 夏利發(fā)電機(jī)為整體式交流發(fā)電機(jī)，調(diào)

51、節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型。 該調(diào)節(jié)器有6個接線端子F、P、E三個端子用螺釘直接和發(fā)電機(jī)連接，B端用螺母固定在發(fā)電機(jī)的輸出端子“B”上，IG、L兩個端子用金屬線引到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器 4廣州本田轎車交流發(fā)電機(jī)的集成電路調(diào)節(jié)器 廣州本田轎車交流發(fā)電機(jī)為8管外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型，由發(fā)動機(jī)電腦控制。 在汽車電路中有一個負(fù)載檢測儀，檢測電路中總電流負(fù)載大小，送信號到電腦，調(diào)節(jié)器送發(fā)電機(jī)電壓信號到電腦，電腦根據(jù)這兩個信號，發(fā)送電信號到調(diào)節(jié)器，驅(qū)動調(diào)節(jié)器的控制電路工作，適時地接通和斷開勵磁繞組電流

52、，從而控制發(fā)電機(jī)電壓。B發(fā)電機(jī)輸出接住，S、FR接電腦，L接充電指示燈，LG接點(diǎn)火開關(guān)第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7交流發(fā)電機(jī)的故障檢測 汽車交流發(fā)電機(jī)當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)不發(fā)電或發(fā)電量不足等故障時，應(yīng)首先判斷故障發(fā)生在外電路還是發(fā)電機(jī)內(nèi)部，若初步確定故障在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，就應(yīng)將交流發(fā)電機(jī)從車上拆下來，對其進(jìn)行檢測、修理。 應(yīng)先對交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行整機(jī)測試。目的是為了判定交流發(fā)電機(jī)有無故障和故障發(fā)生在哪個部位，以便有的放矢地修理。 整機(jī)測試包括：測量各接線柱之間的電阻、在萬能試驗(yàn)臺上進(jìn)行空載電壓和負(fù)載電流的試驗(yàn)、用示波器觀察發(fā)電機(jī)輸出波形。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電

53、壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.1 交流發(fā)電機(jī)的整機(jī)測試 1.測量各接線柱之間的電阻 （1）測量發(fā)電機(jī)的輸出端子B+和搭鐵端E之間的阻值（殼體或搭鐵接線柱）。 通過測量可以判斷交流發(fā)電機(jī)整流器是否有故障，如有故障應(yīng)將發(fā)電機(jī)解體進(jìn)一步檢測。 （2）測量發(fā)電機(jī)正電刷F接線柱和負(fù)電刷E之間的阻值 通過測量各接線柱之間的阻值，不能確定交流發(fā)電機(jī)是否有無故障時，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)臺試驗(yàn)。圖3.27各接線柱之間電阻的測量第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.1 交流發(fā)電機(jī)的整機(jī)測試2試驗(yàn)臺試驗(yàn)（1）空載試驗(yàn) 空載試驗(yàn)是在交流發(fā)電機(jī)不帶任何負(fù)載（不對外輸出電流）情況下的一種試驗(yàn)

54、。空載試驗(yàn)的目的是：初步測定發(fā)電機(jī)是否有故障。（2）負(fù)載試驗(yàn) 負(fù)載試驗(yàn)就是在交流發(fā)電機(jī)帶有負(fù)載（對外輸出電流）情況下的一種試驗(yàn)。負(fù)載試驗(yàn)的目的是：進(jìn)一步測定發(fā)電機(jī)是否有故障。 交流發(fā)電機(jī)的有些故障，在沒有電流輸出的情況下是表現(xiàn)不出來的，所以如果交流發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)正常情況下，應(yīng)再作負(fù)載試驗(yàn)。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.1 交流發(fā)電機(jī)的整機(jī)測試 3用示波器觀察輸出電壓波形（有條件的情況下） 當(dāng)交流發(fā)電機(jī)有故障時，其輸出電壓的波形將出現(xiàn)異常，因此，在有條件的情況下，可用示波器觀察發(fā)電機(jī)的輸出電壓波形，根據(jù)輸出電壓波形可以判斷交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障是整流器故障還是

55、定子繞組故障。 圖3.29交流發(fā)電機(jī)各種故障時的電壓波形第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器3.4.2 零部件的檢修 1轉(zhuǎn)子的檢修 (1) 勵磁繞組的檢修 用萬用表測量勵磁繞組的電阻，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。 每個滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸之間的阻值都應(yīng)該是無窮大。圖3.30 勵磁繞組短路、斷路的檢測圖3.31 勵磁繞組搭鐵的檢測第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.2 零部件的檢修 (2)轉(zhuǎn)子軸和滑環(huán)的檢修 轉(zhuǎn)子軸的彎曲會造成轉(zhuǎn)子與定子之間間隙過小而摩擦或碰撞，如發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時阻力過大或有異響，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)子軸是否有彎曲。 滑環(huán)應(yīng)表面光滑，無燒蝕，厚度應(yīng)大于1.

56、5mm (3)軸承的檢修 若發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時有異響，應(yīng)仔細(xì)檢查是否因軸承的損壞而造成。圖3.32 轉(zhuǎn)子軸徑向擺差的檢測第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.2 零部件的檢修2定子的檢修（1）定子繞組的斷路和搭鐵故障檢測（2）定子繞組的短路故障檢測圖3.33定子斷路故障的檢測圖3.34定子搭鐵故障的檢測第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.2 零部件的檢修 3整流器的檢修 (1) 普通整流器的檢測 將二極管的引線與其他連接分離，用指針萬用表的兩個表筆分別接到二極管的引線與殼體上，測二極管的正向與反向電阻。二極管的正向電阻應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值

57、，反向電阻應(yīng)在10k以上。3.35 整流二極管的檢測檢測正二極管的正向電阻檢測正二極管的反向電阻檢測負(fù)二極管的正向電阻檢測負(fù)二極管的反向電阻第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.2 零部件的檢修 （2）整體結(jié)構(gòu)的整流器檢測： 整體結(jié)構(gòu)整流器的整流板、正、負(fù)硅二極管全部焊裝在一起，不可分解。右圖為本田汽車交流發(fā)電機(jī)的整流器。 檢測正極管時，將指針萬用表的紅表筆接B，黑表筆依次接P1、P2、P3、P4，均應(yīng)導(dǎo)通；交換兩表筆后再測，均應(yīng)為無窮大，否則有正二極管損壞，需更換整流器總成。 檢測負(fù)極管時將指針萬用表的黑表筆接E，紅表筆依次接P1、P2、P3、P4，均應(yīng)導(dǎo)通；

58、交換兩表筆后再測，均應(yīng)為無窮大，否則有負(fù)二極管損壞，需更換整流器總成。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器2.7.2 零部件的檢修 4電刷組件的檢測 電刷和電刷架應(yīng)無破損或裂紋，電刷在電刷架中應(yīng)活動自如，不得出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。電刷露出電刷架部分的長度叫電刷長度，電刷長不應(yīng)超出磨損極限（原長的1/2），否則應(yīng)更換。 電刷彈簧壓力應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，一般為23N，將電刷壓入電刷架使之露出部分約2mm，彈簧壓力過小應(yīng)更換。第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器5電壓調(diào)節(jié)器檢查 第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器第第 二二 章章 交流發(fā)

59、電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的使用和維護(hù)交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的使用和維護(hù)一、交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的使用注意事項(xiàng)一、交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的使用注意事項(xiàng) 交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，若正確使用，不僅故障少而且壽命長；若使用不當(dāng)，則會很快損壞。因此在使用和維護(hù)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 蓄電池的極性必須是負(fù)極搭鐵，不能接反。否則，會燒壞發(fā)電機(jī)或調(diào)節(jié)器的電子元件；2 發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，不能用試火的方法檢查發(fā)電機(jī)是否發(fā)電，否則會燒壞二極管；3 整流器和定子繞組連接時，禁止用兆歐表或220V交流電源檢查發(fā)電機(jī)的絕緣情況；4 發(fā)電機(jī)與蓄電池之間的連接要牢靠，如突然斷開，會產(chǎn)生過電壓損

60、壞發(fā)電機(jī)或調(diào)節(jié)器的電子元件；5 一旦發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機(jī)或調(diào)節(jié)器有故障應(yīng)立即檢修，及時排除故障，不應(yīng)再連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；6 為交流發(fā)電機(jī)配用調(diào)節(jié)器時，交流發(fā)電機(jī)的電壓等級必須與調(diào)節(jié)器電壓等級相同，交流發(fā)電機(jī)的搭鐵類型必須與調(diào)節(jié)器搭鐵類型相同，調(diào)節(jié)器的功率不得小于發(fā)電機(jī)的功率，否則系統(tǒng)不能正常工作； 7 線路連接必須正確，目前各種車型調(diào)節(jié)器的安裝位置及接線方式各不相同，故接線時要特別注意； 8 調(diào)節(jié)器必須受點(diǎn)火開關(guān)控制，發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)斷開，否則會使發(fā)電機(jī)的磁場電路一直處于接通狀態(tài)，不但會燒壞磁場線圈，而且會引起蓄電池虧電； 第第 二二 章章 交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器二、交流