任务三 发电机构造与拆装ppt课件

,2015年,汽车电路与电子系统诊断检测与修复,任务三：发电机构造及拆装,1,1.学习目标能准确描述交流发电机的结构和工作原理掌握交流发电机解体后的检测方法掌握交流发电机的拆装方法及其构造特点2.能力目标掌握交流发电机解体后的检测方法掌握交流发电机的拆装方法及其构造特点,2,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。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。,发电机的功用:,3,4,交流发电机的工作原理,电磁感应原理,5,电磁感应电动势方向,6,电动势产生,7,交流发电机原理,8,三相交流电的产生,9,10,交流电动势瞬时值：,式中：Em每相电动势的最大值E每相电动势的有效值角速度（2f）f=Pn/60P磁极对数，n发电机转速,11,交流发电机每相绕组中电动势的有效值：,式中：K绕组系数(交流发电机K=1)W每项匝数（匝）f频率（Hz）磁通量（Wb）Ce电机常数,定子绕组每相线圈的匝数越多，转子旋转的速度越高，定子绕组内产生的感应电动势越高。,交流发电机的构造,交流发电机的结构分以下几部分:,12,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。,13,前后端盖,1端盖一般用铝合金铸造。（非导磁性）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。,14,转子,1功用：产生旋转磁场2组成：1）转子轴2）滑环3）爪极4）磁轭5）磁场绕组,15,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。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。,16,电刷,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。,17,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：由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成2）定子绕组：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。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。,18,3.定子三相绕组有两种接法：,1）星形接法2）三角形接法,19,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。,20,整流器,整流器由整流板和硅二极管组成,21,1功用：将三相交流电变为直流电。2组成：六只硅二极管分别焊装在两块极板（整流板）上而组成。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。,22,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。,23,汽车用整流二极管特点：,（1）工作电流大，正向平均电流50A，浪涌电流600A（2）反向电压高，反向重复峰值电压270V，反向不重复峰值电压300V（3）有正极管和负极管之分（4）只有一个引线端,24,整流器和定子绕组的连接,星形连接,三角形连接,25,26,27,交流发电机整流原理,正极管的导通原则：,在某一瞬间正极电位最高者导通,负极管的导通原则：,在某一瞬间负极电位最低者导通,28,三相桥式整流电路整流过程,29,在0t1瞬时：,30,在t1t2瞬时：,交流发电机的内搭铁和外搭铁与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,31,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,32,交流发电机的型号,五个部分组成,33,1、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。,34,2、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。,35,3、电流等级代号,电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。,36,4、设计序号设计序号用12位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。,5、变型代号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,37,JFWZ240发电机,38,桑塔纳JFZ1913Y发电机,39,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。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。2、交流发电机励磁两种方式：1）他励2）自励,40,1）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。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。,41,42,43,44,45,八管交流发电机,中性点输出电压分析,46,理论上中性点电压:,实际上中性点电压,47,八管交流发电机,在普通交流发电机的基础上加装两只整流二极管，就变成了八管交流发电机。连接在发电机中性点N与输出端B以及搭铁端E之间的两只整流二极管，称为中性点二极管。例天津夏利TJ7100，TJ7130型轿车采用的JFZ1542型发电机。,48,当中性点的瞬间电压UN高于输出电压平均值U时，电流回路为：,49,当中性点的瞬间电压UN最低时，电流回路为：,50,九管交流发电机,在普通交流发电机的基础上增设3只小功率二极管，这三只二极管组成三相桥式整流电路专门供给磁场电流的发电机，称为九管交流发电机。所增设的三只小功率二极管称为磁场二极管。,51,九管内搭铁型交流发电机,52,九管交流发电机的磁场电流,53,十一管交流发电机,整流器总成具有3只正极管，3只负极管，3只磁场二极管，2只中性点二极管的交流发电机，称为十一管交流发电机。优点：提高输出功率；增大励磁电流，反映充电系统的工作情况。,54,十一管外搭铁型交流发电机,交流发电机的工作特点：转速变化范围大，对于一般汽油发动机来说，其转速变化比约为1：8，柴油机约为1：5，因此分析汽车用交流发电机的特性必须以转速的变化为基础。交流发电机的特性有：A.输出特性B.空载特性C.外特性其中以输出特性最为重要。,交流发电机的工作特性,55,一、输出特性1.概念：在发电机端电压U不变（对12V系列的交流发电机规定为14V，对24V系列的定为28V）时，输出电流与转速之间的关系，即U=常数时，If（n）的函数关系。,2.空载转速n1（1）发电机转速小于一定值n1时，对外输出电流为零。（2）当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速n1，称为空载转速。（3）空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。,3.最大电流Imax发电机输出电流能力随转速的升高而增大，但曲线越来越平坦，当转速达到一定值时，无论转速增加多少电流都不再增加，即一定结构的发电机输出最大电流Imax有一定限制。由此可见，交流发电机自身具有限制输出电流防止过载的能力，又称为自我保护能力。,结论:交流发电机电压（输出）一定时，发电机电流存在最大值。（无论转速多高），即发电机功率存在最大值。只要限制发电机输出电压即可限制发电机输出功率。限制输出电压后，发电机转速增加，不会出现由于电流过高，烧坏发电机的情况。,59,二、空载特性是研究发电机在空载运行时，其端电压随转速变化的关系，即I0时，U=f（n）的曲线。空载特性可判断发电机低速充电性能好坏，也可看出发电机输出电压是