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第一章 汽车电源 第2部分 交流发电机,山东交通学院 汽车工程系,第1章 汽车电源交流发电机,1.2 交流发电机（硅整流发电机）,1 功用 发电机是汽车的主电源，其功用是：在发动机正常转速范围内，向汽车上的用电设备（除起动机外）供电。 2 构造 交流发电机主要由转子总成、定子总成、硅整流器、前后端盖及电刷以及皮带轮、风扇等部件组成，见图。,第1章 汽车电源交流发电机,整体式交流发电机外观图,第1章 汽车电源交流发电机,交流发电机结构图,第1章 汽车电源交流发电机,第1章 汽车电源交流发电机,（1）转子总成 转子总成是交流发电机的磁场部分，工作中产生旋转磁场，它主要由转子轴、滑环、爪极、磁轭、磁场绕组等组成组成，如图所示。,第1章 汽车电源交流发电机,转子部件外观,第1章 汽车电源交流发电机,（2）定子总成 定子（简称）的作用是产生三相交变电动势。它由定子铁芯和三相电枢绕组组成，如图所示。,第1章 汽车电源交流发电机,定子部件外观,第1章 汽车电源交流发电机,三相绕组线圈绕法应遵循原则,（1）每相绕组的线圈个数和每个线圈的匝数完全相等，线圈节距相等。 （2）每个线圈的两个有效边应相隔180电角度。线圈的节距=极距。 （3）三相绕组首端应相隔120电角度； 线圈节距：每个线圈的两个有效边间隔的定子槽数。 磁极极距：相邻的异性磁极间隔的定子槽数。,这个内容暂时不进行详细讲解。,第1章 汽车电源交流发电机,第1章 汽车电源交流发电机,（3）硅整流器 整流器是由六只硅二极管组成桥式全波整流电路。,第1章 汽车电源交流发电机,（4）前后端盖,交流发电机的前后端盖均由铝合金铸造而成，漏磁少、重量轻、散热性能好。 在后端盖上装有电刷、电刷架及电刷弹簧，如图所示。 交流发电机磁场绕组的搭铁形式有内搭铁和外搭铁。,a)外装式；b)内装式,第1章 汽车电源交流发电机,3 交流发电机的工作原理 （1）发电原理,当通电的转子旋转时，磁力线和三相绕组有相对运动，在三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位相差120 电角度的正弦交流电动势eA、eB、eC， 其瞬时值方程式为： eA=EmSint eB=EmSin(t-120)； eC=EmSin(t-240)； 式中：Em最大值，Em=E； 每相绕组所产生电动势的有效值为 E= K N f =c n 式中：c-常数；n-转速；-磁通量,第1章 汽车电源交流发电机,（2）整流原理 利用硅二极管具有的 单向导电性。,整流电路,整流过程,第1章 汽车电源交流发电机,（3）中性点电压,中性点电压通常是指三相绕组的中心抽头“N”对外壳（即搭铁）的电位之差，一般用来控制各种继电器和充电指示灯等。即UN=1/2U。 实际上发电机工作时，中性点电压除了直流成分外，还含有交流成分，当发电机高速运转时，可有效利用中性点电压来增加发电机地输出功率。,第1章 汽车电源交流发电机,（4）激磁方式 实际激磁过程是先他激后自激。 由于采用了他激，使发电机在低速时可以输出较高的电压，这也是交流发电机低速充电性能好的原因之一。,第1章 汽车电源交流发电机,4 交流发电机的特性 （1）输出特性,输出特性曲线,第1章 汽车电源交流发电机,（2）空载特性,第1章 汽车电源交流发电机,（3）外特性,第1章 汽车电源交流发电机,5 电压调节器,（1）电压调节器的功用 如果发电机所供给的电压过高，用电设备损坏。 汽车发电机的电压是随着发动机的转速、用电电流变化而变化的，因此在转速变化时，发电机电压必须加以限制。 电压调节器的功用是：把发动机电压限制在某一限额值范围内。 （2）基本原理 从发电原理中可知，发电机的感应电动势为：E=C n 在发电机转速变化的情况下，只能相应地改变发电机的磁通。,第1章 汽车电源交流发电机,（3）交流发电机调节器的分类,可分为电磁振动式和电子式两类。 电磁振动式调节器是利用触点的不断振动，通过触点的开闭时间，来控制发电机激磁电流，使发电机的输出电压得到稳定； 电子式调节器是利用晶体三极管的开关作用，使流过激磁绕组的电流(即激磁电流)受到控制，从而使发电机输出电压得到稳定。,第1章 汽车电源交流发电机,（4）晶体管调节器的基本电路及工作原理,第1章 汽车电源交流发电机,当发电机不运转或低速运转时，稳压管VD3两端的电压低于击穿电压，稳压管VD3截止，小功率三极管V1也因稳压管无基极电流而截止，大功率三极管V2在偏置电阻R3的作用下，有基极电流流过，于是V2饱和导通，磁场电路接通，发电机磁场绕组中有电流流过。 当发电机端电压达到调节电压值时，稳压管VD3导通，小功率三极管V1，有基极电流流过， V1立即饱和导通，V2的发射结被短路而截止，切断了发电机的磁场电路，磁场绕组中无电流流过，发电机的端电压下降。 如此反复。,第1章 汽车电源交流发电机,（5）集成电路调节器 电压检测方法,发电机电压检测 蓄电池电压检测,第1章 汽车电源交流发电机,举例：天津夏利轿车发电机采用的集成电路调节器,第1章 汽车电源交流发电机,第1章 汽车电源交流发电机,6 交流发电机的正确使用及维修,（1）交流发电机的正确使用 汽车交流发电机均为负极搭铁，蓄电池搭铁极性也必须与此相同，否则会使某些电子元件烧坏。 发电机必须与专用调节器配套使用。 发动机熄灭后，应将点火开关。 发电机运转时，不能用短路试火法检查发电机及调节器的故障。 当整流二极