汽车交流发电机

1、3.3. 交流发电机的结构交流发电机的结构 和控制电路和控制电路一、交流发电机的功用及分类一、交流发电机的功用及分类二、交流发电机的结构二、交流发电机的结构三、交流发电机的控制电路三、交流发电机的控制电路 教学目的要求：教学目的要求： 通过教学掌握交流发电机的结构，掌握交流发电机的工作原理，了解交流发电机的控制电路。 主要教学内容主要教学内容： 1、交流发电机的结构及工作原理 2、交流发电机的控制电路 教学重点、难点：教学重点、难点： 1、交流发电机的结构 2、交流发电机的控制新课导入新课导入 汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途行驶的需要，所以，在汽

2、车上除装有蓄车长途行驶的需要，所以，在汽车上除装有蓄电外，还另装有发电机。电外，还另装有发电机。 它的主要作用是：当发动机所需电压高于它的主要作用是：当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电，并向全蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电，并向全车用电设备（除起动机外）直接供电。汽车交车用电设备（除起动机外）直接供电。汽车交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使用寿命长和低速充电性能好等显著护方便，使用寿命长和低速充电性能好等显著特点，故广泛应用在汽车上而取代直流发电机。特点，故广泛应用在汽车上而取代直流发电机。 根据中华人民共和国汽车行

3、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： 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。 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1、桑塔纳JFZ1913Y发电机：JFZ:整体式交流发电机：电压等级：为1，表示12V：电流代号：9：表示输出电流大于90A：设计序号：13：变形代号：Y：表示调整臂位于左边例：2、JFW240Z发电机一、交流发电机的功用及分类一、交流发电机的功用及分类1 1、交流发电机的功用、交流发电机的功用 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

4、动机除外）供电，同时向蓄电池充电。二、交流发电机的分类二、交流发电机的分类 汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机(发电性能好，使用寿命长等)，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机，交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：1 1、按结总体结构分五类、按结总体结构分五类 （1 1）普通交流发电机）普通交流发电机( (使用时需要配使用时需要配装电压调节器的发电机装电压调节器的发电机) ) 例例JF132 JF132 （EQ140EQ140用）用） （2 2）整体式交流发电机）整体式交流发电机( (发电机和调发电机和调节器制成一个整体的发电机节

5、器制成一个整体的发电机) ) 例别克轿车的发动机上装配的是例别克轿车的发动机上装配的是CSCS型发型发电机（包括电机（包括CS121CS121、CS130CS130和和CS144CS144三种不同的型号）如图：三种不同的型号）如图： （3 3）带泵交流发电机）带泵交流发电机( (和汽车制动系统用真和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机空助力泵安装在一起的发电机) ) 例例JFZB292JFZB292发电发电机。机。 （4 4）无刷交流）无刷交流发电机发电机( (不需要电刷不需要电刷的发电机的发电机) ) 例例JFW1913JFW1913 （5 5）永磁交流发）永磁交流发电机电机( (磁极

6、为永磁铁磁极为永磁铁制成的发电机制成的发电机) )2.2.按整流器结构分四类按整流器结构分四类（1）六管交流发电机 例JF1522（东风汽车用）（2）八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏利汽车用）（3）九管交流发电机 例（日本日立、三菱、马自达汽车用）（4）十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用） 3.3.按磁场绕组搭铁形式两分类按磁场绕组搭铁形式两分类 （1）内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联） （2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。二、交流发电机的构造 交流发电机主要由定子、转子、整流装置和传交流发

7、电机主要由定子、转子、整流装置和传动散热装置等部分组成，如图动散热装置等部分组成，如图1 1发电机的外部发电机的外部结构、图结构、图2 2发电机的内部结构所示。发电机的内部结构所示。 图 1发电机的外部结构图 2发电机的内部结构后端盖带轮风扇前端盖定子转子整流器二极管电刷弹簧压盖电刷电刷架JF132JF132型交流发电机组件图见图型交流发电机组件图见图1.后端盖后端盖2.电刷架电刷架3.电刷电刷4.电刷弹簧压盖电刷弹簧压盖5.硅二极管硅二极管6.元件元件板（散热板）板（散热板）7.转子总成转子总成8.定子总成定子总成9.前端盖前端盖10.风扇风扇11.V带轮带轮一、转一、转 子子 转子的功用是

8、产生旋转磁场。转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图。转子轴组成，见图。 转子轴上压装着两块爪转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极鸟嘴形磁极, ,爪极空腔内爪极空腔内装有磁场绕组装有磁场绕组 ( (转子线转子线圈圈) )和磁轭。和磁轭。 集电环由两个彼此绝缘集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。磁场绕组的两端相连。一、转一、转 子子1滑环 2转子轴 3爪极 4磁轭

9、 5励磁绕组转子产生旋转磁场转子产生旋转磁场 当两集电环通入当两集电环通入直流电时（通过直流电时（通过电刷），磁场绕电刷），磁场绕组中就有电流通组中就有电流通过，并产生轴向过，并产生轴向磁通，使爪极一磁通，使爪极一块被磁化为块被磁化为N N极，极，另一块被磁化为另一块被磁化为S S极，从而形成六极，从而形成六对相互交错的磁对相互交错的磁极。当转子转动极。当转子转动时，就形成了旋时，就形成了旋转的磁场。转的磁场。二、定二、定 子子 定子的功用定子的功用是产生交流是产生交流电。电。 定子由定子定子由定子铁心和定子铁心和定子绕绕组组组成。组成。见图见图 定子铁心由内圈带槽的硅定子铁心由内圈带槽的硅钢

10、片叠成，定子绕组的导钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。线就嵌放在铁心的槽中。 定子绕组有三相，三相绕定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产（大功率）接法，都能产生三相交流电。生三相交流电。 三相绕组的必须按一定要三相绕组的必须按一定要求绕制求绕制, ,才能使之获得频才能使之获得频率相同、幅值相等、相位率相同、幅值相等、相位互差互差120120的三相电动势。的三相电动势。定子绕组定子绕组 1) .1) .每个线圈的两个有效边之间的距每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。离应和一个磁极占据的空间距离相等。 2) .

11、2) .每相绕组相邻线圈始边之间的距每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。数。 3). 3). 三相绕组的始边应相互间隔三相绕组的始边应相互间隔2+1202+120o o电角度（一对磁极占有的空间电角度（一对磁极占有的空间为为360360o o电角度）电角度） 定子又称电枢，用以产生交流电动势，它由定子又称电枢，用以产生交流电动势，它由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心槽内嵌入定子铁心和定子绕组组成。定子铁心槽内嵌入三相对称定子绕组。三相对称定子绕组。 交流发电机磁路交流发电机磁路 交流发电机的磁交流发电机的磁路为：磁轭路为：磁轭N

12、N极极转子与定子转子与定子之间的气隙之间的气隙定定子子定子与转子定子与转子间的气隙间的气隙S S极极磁轭。磁轭。交流发电机的外部控制电路交流发电机的外部控制电路三、交流发电机控制电路三、交流发电机控制电路想交流发电机的磁场绕组供电使其产生磁场方想交流发电机的磁场绕组供电使其产生磁场方法称为励磁。法称为励磁。 由蓄电池供电称为他磁（发电机转速很低时）由蓄电池供电称为他磁（发电机转速很低时） 另一种是自磁：另一种是自磁： 有发电机自身供电（发电机的转速达到一定值有发电机自身供电（发电机的转速达到一定值后、发电机开始向蓄电池充电）后、发电机开始向蓄电池充电） 交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三交

13、流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。相交流电变为直流电。 交流发电机的整流器，有六只硅整流二极交流发电机的整流器，有六只硅整流二极管组成。其作用是：将定子绕组产生的三相交管组成。其作用是：将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电；其次阻止蓄电池电流向发流电转换为直流电；其次阻止蓄电池电流向发电机倒流，避免烧坏电机。电机倒流，避免烧坏电机。 整流器总成有多种、有半圆形、马蹄形、圆形、方形等。 整流器的硅二极管根据引线的极性不同分为正极管和负极管两种类型: 1.正极管:引线为二极管的正极，外壳为负极。 2.负极管:引线为二极管的负极，外壳为正极。所有正极管的负极连在一起形成发电机的正极，该接柱即为发电机的正极，标记为 “B”；所有负极管的正极通过负整流板连在一起形成发电机的负极。 许多交流发电机用增加二极管的方法来改善交流发电机的性能，可以提高发电机的输出功率。常见的有、六管、八管、九管、十一管交流发电机。 利用二极管的单向导电性，交流发电机通过整流器将定子绕组所感应出的交流电转变为直流电对外输出 。端盖与电刷总成 前后端盖均由铝合金压铸或用砂模铸造而成。因为铝合金为非导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能好等优点。在后端盖上装有电刷组件，电刷组件包括电刷、电刷架和电刷弹簧等 。 后端盖内搭铁交流发