汽车电器03第二章：交流发电机及调节器01.ppt

请你欣赏 请你欣赏 学问始于思考 止于交流 师傅领进门 修行在个人 开始上课 第二章交流发电机及调节器 第二章交流发电机及调节器 本章的任务 一 了解交流发电机的结构 工作原理和特性 二 掌握交流发电机的检测和试验方法 三 了解交流发电机输出电压是如何控制的 四 掌握电子调节器的工作原理和检测方法 五 掌握充电系的组成及电路 六 常见故障及诊断 排除 第一节概述 一 发电机的功用发电机是汽车的主要电源 其功用是在发动机正常运转时 怠速以上 向所有用电设备 起动机除外 供电 同时向蓄电池充电 第一节概述 二 汽车发电机汽车用发电机可分为 直流发电机和交流发电机目前汽车采用三相交流发电机 内部带有二极管整流电路 将交流电整流为直流电 所以 汽车交流发电机输出的是直流电 第一节概述 三 交流发电机的电压调节器交流发电机必须配装电压调节器才能工作 电压调节器对发电机的输出电压进行控制 使其保持基本恒定 以满足汽车用电器的需求 第二节交流发电机工作原理 第二节交流发电机工作原理一 发电原理 图 由发动机带动发电机转子旋转由电刷给转子通电 励磁 产生磁场 有刷交流发电机 无刷直接通电 由定子产生交变感应电动势由整流器整流为直流电输出 一 发电原理 当外电路通过电刷使磁场绕组通电时 便产生磁场 使磁极磁化为N极和S极 当转子旋转时 磁通交替地在定子绕组中变化 根据电磁感应原理可知 定子的三相绕组中便产生交变的感生电动势 这就是交流发电机的发电原理 一 发电原理1 交流感生电动势的频率 交流电动势的变化频率f与发电机的转速n 磁极对数p成正比 一 发电原理2 三相交流感生电动势幅值 1 交流电动势的波形近似正弦波 因转子磁极呈鸟嘴形 其磁场的分布近似正弦规律 2 三相电动势对称 因三相绕组对称安置 一 发电原理2 三相交流电动势幅值表达式 式中Em 每相电动势的最大值E 每相电动势的有效值w 电角速度 w 2 f 一 发电原理3 每相绕组中电动势的有效值 式中 K 绕组系数 和发电机定子绕组的绕线方式有关的系数 N 每项匝数 匝 f 频率 Hz 每极磁通 Wb Ce 电机常数 Ce 4 44KNp 60 称E 为相电动势 由此可见 当交流发电机结构一定时 结构常数Ce不变 相电动势E 和发电机转速 磁通成正比 二 交流发电机整流原理 交流发电机三相交流电经6只硅整流二极管组成的全波桥式整流电路整流后 变为直流电输出 二 交流发电机整流原理 三相全波桥式整流 二 交流发电机整流原理 三相全波桥式整流 0 t1瞬时 t1 t2瞬时 二 交流发电机整流原理 三相全波桥式整流 t2 t3瞬时 二 交流发电机整流原理 三相全波桥式整流 二 交流发电机整流原理 三只正二极管负极端连接在一起时 正极端电位最高者导通 三只负二极管正极端连接在一起时 负极端电位最低者导通 每一瞬时都有一个正极和一个管导通 使电路形成回路 这样 通过用电器的就是直流电 关于中性点电压的讨论 理论上中性点电压 实际上中性点电压为 关于中性点电压的讨论 1 可以用来控制各种用途的用电器2 还可以对其整流 协同发电机输出 8管或11管交流发电机 三 交流发电机的励磁 除了永磁式交流发电机不需要励磁以外 其他形式的交流发电机都需要励磁 因为它们的磁场都是电磁场 也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生 三 交流发电机的励磁 1 定义 将电源引入到磁场绕组 使之产生磁场称为励磁 2 交流发电机励磁两种方式 1 自励2 他励 三 交流发电机的励磁 1 他励在发动机起动期间 需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电 这种供给磁场电流的方式称为他励发电 3 交流发电机的励磁 2 自励当发电机有能力对外供电时 就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电 这种供给磁场电流的方式称为自励 三 交流发电机的励磁电路如图2 16 6管内搭铁交流发电机 电磁振动式调节器 三 交流发电机的励磁电路如图2 16 6管内搭铁交流发电机 三 交流发电机的励磁电路如图2 16 6管外搭铁交流发电机 三 交流发电机的励磁电路如图2 16 图2 16的电路有一个缺点 发动机熄火后 如果司机忘记关断点火开关 蓄电池会经调节器一直给磁场绕组供电 1 时间过长会烧坏磁场绕组2 会造成蓄电池过度放电 三 交流发电机的励磁电路如图2 17带充电指示灯的电路 9管内搭铁交流发电机 电子调节器 发电机电压小于蓄电池时充电指示灯发亮 充电指示灯的作用 1 提示驾驶员在发动机熄火后关掉点火开关 2 可以指示发电机是否有故障 第三节交流发电机的构造 普通 交流发电机的结构分以下几部分 转子 定子 端盖 整流器 电刷组件 带轮 风扇 一 转子 1 功用 产生旋转磁场2 组成 1 转子轴2 集电环3 爪极4 磁轭5 磁场绕组 转子 产生旋转磁场 转子 产生旋转磁场 当励磁绕组有电流通过时 便产生磁场 转子轴上的两个爪极分别被磁化为N极和S极 如下页图所示当转子旋转时 磁极交替地在定子铁心中穿过 形成一个旋转的磁场 磁力线和定子绕组之间产生相对运动 在三相绕组中产生交流感应电动势 二 定子 又叫电枢 1 功用 产生交流 交变 电动势2 组成 1 定子铁心2 定子绕组 二 定子 二 定子 定子铁心由内圈带槽 互相绝缘的硅钢片叠成 定子绕组有三组线圈 对称的嵌放在定子铁心的槽中 三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种 如图3 5a b所示 都能产生三相交流电 三相绕组必须按一定要求绕制 才能使之获得频率相同 幅值相等 相位互差120 的三相电动势 发电机定子绕组由专门人员绕制 3 定子三相绕组有两种接法 1 星形接法2 三角形接法 图3 5 交流电动势的产生 当发电机的转子转动时 由发动机带动 定子中就有感生电动势产生 如果定子与外电路形成回路 就可以对外输出交流电流 交流电必须整流为直流电 但汽车上需要输出的是直流电 所以还必须对交流电进行整流 整流任务由整流器完成 三 整流器 整流器由整流板和硅二极管组成 三 整流器 三 整流器 1 功用 将三相交流电变为直流电2 组成 六只或八只硅二极管分别焊装在两块极板 整流板 上而组成 整流板有正整流板和负整流板之分 整流板由互相绝缘的两块板组成 其中一块为正极板 带有输出端螺栓 另一块为负极板 负极板和发电机外壳直接相连 搭铁 也可以将发电机的后盖直接作为负极板 整流管分为 正极管和负极管两种 引出电极为正极的为正极管 安装在正极板上 引出电极为负极 称为负极管 安装在负极板上 整流二极管特点 1 汽车用整流二极管特点 工作电流大 正向平均电流50A 浪涌电流600A 反向电压高 反向重复峰值电压270V 反向不重复峰值电压300V 有正极管和负极管之分 画图说明 只有一个引线端 画图说明 整流器和定子绕组的连接 星形连接 三角形连接 四 前后端盖 一 端盖1 端盖一般用铝合金铸造2 端盖上装有电刷组件 普通发电机中一般有两只电刷3 无刷发电机中没有电刷 电刷的功用 电刷将电源引入到转子的线圈 磁场绕组 中 使内部的电磁铁 磁轭和爪极 产生较强的磁场 交流发电机的内搭铁和外搭铁和电刷的接线方法有关 交流发电机分为内搭铁和外搭铁两种 内搭铁型发电机有一只电刷 负电刷 和壳体直接搭铁的发电机 外搭铁型发电机两只电刷 负电刷 和壳体绝缘的发电机 五 带轮及风扇 交流发电机的前端装有带轮和风扇 由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转 1 转子的转动使发电机发电 2 风扇的转动为发电机散热 六 交流发电机的型号 根据中华人民共和国汽车行业标准QC T73 1993 汽车电器设备产品型号编制方法 的规定 汽车交流发电机型号由五部分组成 1 产品代号 JF 表示普通交流发电机 JFZ 表示整体式 调节器内置 交流发电机 JFB 表示带泵的交流发电机 JFW 表示无刷交流发电机 2 电压等级代号 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示 1 表示12V系统 2 表示24V系统 6 表示6V系统 3 电流等级代号 电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示 见表2 1 4 设计序号5 变型代号 设计序号用1 2位阿拉伯数字表示 表示产品设计的先后顺序 交流发电机以调整臂位置作为变形代号 Z 左调整臂Y 右调整臂例 JFZ1913Z发电机 JFWZ240发电机 桑塔纳JFZ1913Y发电机 别克cs130发电机 小结 本次课的主要内容 1 概述 交流发电机的功用2 普通交流发电机的结构分为 转子 定子 整流器 电刷组件 风扇外壳等3 汽车用硅整流二极管有何特点4 整流器