第一章交流发电机及其调节器

1、123、交流发电机的结构2、交流发电机的工作原理5、交流发电机的检查与更换6、发电机的分解、检查及装配1、发电机的作用与分类4、交流发电机的型号主要内容：31 1、发电机的作用与分类、发电机的作用与分类作用：向起动系统外作用：向起动系统外的所有用电设备供电，的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。并向蓄电池充电。 种类：可分为种类：可分为直流发电机和交流直流发电机和交流发电机。交流发电发电机。交流发电机又有若干类型。机又有若干类型。42 2、交流、交流发电机的工作原理发电机的工作原理（1）发电原理：主要利用电磁感应原理，如下图 导体在磁导体在磁场中旋转时，场中旋转时，转速越快，切转速越快，切割磁力

2、线的速割磁力线的速度也越快，产度也越快，产生的感应电压生的感应电压也越大，换句也越大，换句话说，电压会话说，电压会随转子转速快随转子转速快慢而变化。慢而变化。5 车用三相交流发电机利用了初中物理所学的电磁感应原理；初中物理所学的电磁感应原理；发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，彼此相差120电角度，且匝数相等。三相绕组的末端连在一起，成星形连接。当转子旋转时，磁感线与定子绕组间产生相对运动，在定子绕组中就产生交流电动势。定子绕组励磁绕组三相定子绕组星形连接6（2）整流原理三相交流电的产生方法三相交流电的产生方法若在定子中仅装一组线圈，则磁铁每旋转一圈，若在定子中仅装一组线圈，

3、则磁铁每旋转一圈，线圈中产生一次电压的变化，称为单相交流电。线圈中产生一次电压的变化，称为单相交流电。若在定子中装置二组线圈，则磁铁每旋转一圈，若在定子中装置二组线圈，则磁铁每旋转一圈，线圈各产生一次电压的变化，称为双相交流电，线圈各产生一次电压的变化，称为双相交流电，相较落后相较落后9090，交流电波的变化不稳定，故不，交流电波的变化不稳定，故不被采用。被采用。若在定子装置三组线圈，则磁铁每旋转一圈，若在定子装置三组线圈，则磁铁每旋转一圈，线圈各产生一次电压的变化，称为三相交流电。线圈各产生一次电压的变化，称为三相交流电。每一相位相差每一相位相差120120，波形变化平均且密集，波形变化平均

4、且密集，输出平稳，故交流发电机都采用三相方式。输出平稳，故交流发电机都采用三相方式。78三相交流电的整流方式：可分为三相交流电的整流方式：可分为全波整流全波整流和和半波整流半波整流。硅整流器是利用二极管的单向导电性，将交流电转换成直流电的。910六管交流发电机整流电路11九管交流发电机整流电路返回幻灯片3212十一管交流发电机整流电路从定子三相绕组的星形联接点引出连接线并加装两只二极管称为中性点二极管。中性点13试验表明：在不改变交流发电机结构的情况下，在定子绕组的中性点处加装中性点二极管后，发电机输出功率与额定功率相比，可以提高10%15%，并且转速越高输出功率增加越明显。143 3、交流、

5、交流发电机的结构发电机的结构1.1.定子定子2.2.转子转子3.3.整流器整流器4.4.前后盖板前后盖板5.5.皮带轮及风扇皮带轮及风扇6.6.电压调节器电压调节器15（1 1）定子：）定子：用以产生交流电动势，它由定子铁芯定子铁芯 和定子绕组定子绕组组成。定子铁心槽内嵌入三相对称定子绕组。 定子是由定子绕组及薄钢片叠成的铁芯组成，定子是由定子绕组及薄钢片叠成的铁芯组成，两端为铝制的端盖所支撑，为外壳的部分。两端为铝制的端盖所支撑，为外壳的部分。铁芯由许多涂有绝缘漆的铁片叠成，内有直槽，铁芯由许多涂有绝缘漆的铁片叠成，内有直槽，以容放定子绕组，槽数为转子磁极数的以容放定子绕组，槽数为转子磁极数

6、的3 3倍。倍。 定子绕组线圈由漆包线绕成，共有三组线圈，定子绕组线圈由漆包线绕成，共有三组线圈，每组由与转子磁极数相等数量的线圈串联而成。每组由与转子磁极数相等数量的线圈串联而成。16定子的构造17（2 2）转子：）转子：作用是形成发电机的磁场。 转子由磁极（爪极）、磁场线转子由磁极（爪极）、磁场线圈、滑环及转子轴等所组成。圈、滑环及转子轴等所组成。 分成两片爪形铁（爪极），交分成两片爪形铁（爪极），交叉组合在一起，一边全为叉组合在一起，一边全为N N极，另极，另一边全为一边全为S S极，极，N N、S S极相间排列，极相间排列，一般为一般为8 81616极。极。 转子线圈电流的流动回路如下

7、：转子线圈电流的流动回路如下：由调节器来的电流由调节器来的电流电刷电刷滑环滑环磁场线圈磁场线圈滑环滑环电刷电刷搭铁。搭铁。1819（3 3）整流器：）整流器：作用是把交流发电机产生的三相交流电转换成直流电输出。整流器的构造如下图所示，整流器的构造如下图所示，3 3个正个正极整流二极管装在一块金属板上成极整流二极管装在一块金属板上成为正极整流板，为正极整流板，3 3个负极整流二极管个负极整流二极管装在另一块金属板上成为负极整流装在另一块金属板上成为负极整流板。两块整流板装在铝制的端盖上板。两块整流板装在铝制的端盖上整流器必须散热良好，因此安装整流器必须散热良好，因此安装在端壳的通风口上，利用风扇

8、强制在端壳的通风口上，利用风扇强制通风冷却。整流二极管温度如超过通风冷却。整流二极管温度如超过150150即失去整流作用。即失去整流作用。202122（4 4）前后盖板：）前后盖板：作用是支承转子总成并封闭内部构造。使用使用不导磁不导磁的铝合金制成，用以支承的铝合金制成，用以支承转子与定子，并有固定架安装于发动机转子与定子，并有固定架安装于发动机上。上有通风孔，以让冷却空气通过。上。上有通风孔，以让冷却空气通过。质量轻，散热性能好质量轻，散热性能好。后盖板上安装有整流器、电刷架（外后盖板上安装有整流器、电刷架（外装式和内装式两种，以外装式采用较装式和内装式两种，以外装式采用较多）、输出接头及轴

9、承等。多）、输出接头及轴承等。2324（5 5）皮带轮及风扇：）皮带轮及风扇：带轮作用是利用传动带将发动机的转矩传给发电机的转子轴；风扇的作用是在发电机工作时，强制通风冷却发电机的内部。带轮风扇25（6 6）电压调节器：）电压调节器：作用是用以调节发电机发出的电压，使电压值稳定在一定的值范围内。电压调节器种类电磁振动式调节器集成电路式调节器晶体管式调节器电磁振动式调节器：电磁振动式调节器：已被淘汰，带有触点，结构复杂，电压调节精度低；晶体管式调节器：晶体管式调节器：电压调节精度高，体积小，无运动件，耐振，故障少。集成电路式调节器：集成电路式调节器：除了具有晶体管式调节器的优点外，体积特别小，可

10、 直接装于发电机内部。26电压调节器调压原理电压调节器调压原理 调节励磁电流，使输出电压稳定调节励磁电流，使输出电压稳定。电压调节器的接线：电压调节器的接线：内搭铁式内搭铁式和和外搭铁式外搭铁式27 晶体管式调节器：晶体管式调节器：2829 集成电路式调节器：原理与晶体管式相同集成电路式调节器：原理与晶体管式相同集成电路式调节器输入电压信号的检测方法根据检测点不同可分为发电机电压检测法发电机电压检测法和蓄电池电压检测法蓄电池电压检测法两种。如下图：30发电机电压检测法的优缺点发电机电压检测法的优缺点： 优点：采样线在发电机内部，发电机对外接线少。优点：采样线在发电机内部，发电机对外接线少。 缺

11、点：检测的是发电机电压，当缺点：检测的是发电机电压，当B B点与蓄电池点与蓄电池+ +极间极间 导线有压降时蓄电池充电电压会偏低。导线有压降时蓄电池充电电压会偏低。蓄电池电压检测法的优缺点：蓄电池电压检测法的优缺点： 优点：检测的是蓄电池电压，可保证蓄电池有足够的优点：检测的是蓄电池电压，可保证蓄电池有足够的 充电压。充电压。 缺点：采样线在发电机外部，发电机对外接线多一条。缺点：采样线在发电机外部，发电机对外接线多一条。31 永磁式无刷交流发电机整流电路及电压控制原理永磁式无刷交流发电机整流电路及电压控制原理由于转子是永磁结构，工作时产生的旋转磁场是不可调的。因此在定子绕组中产生的三相感应交

12、流电将随发电机转速变化而变化。为了保证发电机在不同转速下输出电压稳定，采采用了电压调节用了电压调节器和三相半控器和三相半控桥式整流电路。桥式整流电路。32附加内容：附加内容：一、充电指示灯控制电路的几种样式一、充电指示灯控制电路的几种样式1、利用中性点电压，通过起动复合继电器控制：332、利用交流发电机磁场二极管控制： 九管和十一管交流发电机利用三个磁场二极管控制充电指示灯电路在前面已做叙述，这里不再重复。点击此处，查看九管交流发电机点击此处，查看九管交流发电机充电指示灯电路充电指示灯电路343、利用充电电路中增加隔离二极管控制： 沃尔沃汽车采用了这一方式。它的交流发电机与一般的交流发电机相同

13、，仅在充电电路中增加了一个功率较大的隔离二极管，利用二极管的单向导电特性控制充电指示灯。隔离二极管35二、瞬变过电压保护电路二、瞬变过电压保护电路1、瞬变过电压的产生及危害产生：抛负载瞬变切断电感负载瞬变磁场衰减瞬变危害：半导体元件对瞬变电压很敏感，当瞬变电压达到一定值时，(1) 会使半导体元件损坏。362、瞬变过电压的保护方法：(1)采用稳压二极管保护/（2）采用晶闸管过压保护稳压二极管37晶闸管384 4、交流、交流发电机的型号发电机的型号（1）交流发电机型号根据QT/T 73 1993规定：1 用2或3个汉语大写拼音字母表示，交流发电机的产品代号 有JF、JFZ、JFB、JFW四种，分别

14、表示交流发电机、整体 式交流发电机、带泵交流发电机和无刷交流发电机。2 用1位阿拉伯数字表示：1为12V；2为24V；6为6V。3 用1位阿拉伯数字表示，其含义见P45 表1-712345产品代号电压等级代号电流等级代号设计序号变型代号394 按产品的先后顺序，用1、2位阿拉伯数字表示。5 交流发电机是以调整臂的位置作为变型代号。从 驱动端看，Y表示调整臂在右边；Z表示调整臂在 左边；调整臂在中间时不加标记。例：桑塔纳轿车所用代号为 JFZ1913Z型交流发电机， 其含义为：电压等级为12V，输出电流大于90A， 第13次设计，调整臂位于左边的整体式交流发电 机。40（2）交流发电机调节器的型

15、号根据QT/T 73 1993规定：12345产品代号电压等级代号结构型式代号设计序号变型代号1 用2或3个汉语大写拼音字母表示，有FT、FDT两种，分别 表示有触点的电磁振动式调节器和无触点的电子调节器。2 用1位阿拉伯数字表示：1为12V；2为24V；6为6V。3 用1位阿拉伯数字表示，1、2、3分别表示单联、双联和三 联电磁振动式调节器，4、5分别表示晶体管调节器和集成 电路调节器。414 按产品的先后顺序，用1、2位阿拉伯数字表示。5 用汉语拼音大写字母A、B、C、顺序表示 （不能用O和I）。例：FT126C表示12V双联电磁振动式调节器，第六次设计，第 三次变型。 FDT152表示1

16、2V集成电路调节器，第二次设计。425、交流发电机的检查与更换（1）技术标准与要求蓄电池搭铁极性不能接错；充电系统的导线连接要牢固可靠；发电机和调节器二者的规格型号要匹配；发动机熄火后，应将点火开关（或电源开关）断开；发动机运行中，不得用“试火”的方法检查发电机是否正常；在更换半导体元件时，电烙铁的功率应小于45W，焊接时操 作迅速；在发电机正常运行时，不可随意拆动电气设备的连接导线 以防止连线搭铁短路或因突然断开而引起瞬间过电压；43（2）实操步骤 交流发电机的车上检查：l 检查传动带的外观；l 检查传动带的挠度；l 检查有无噪音；l 检查导线连接情况；l 发电机电压测试；l “B”接线柱电

17、流 测试；44 交流发电机的拆卸：l 读出故障码；l 拆下蓄电池负极柱上的搭铁电缆接头；l 拆下发电机的导线接头或插接器插头；l 拆下发电机紧固螺栓和传动带张力调节螺栓，并松开传动带；l 取下发电机，用干净棉纱檫净发电机表面尘土和灰尘，以便 解体和维修。45 交流发电机的不解体检测：l 交流发电机不解体的检测技术 交流发电机每运转750h（相当于行驶30000KM）或有故障时的解体检查之前，应对它进行整体检查，以便判断其技术状态。A：万用表测法：万用表R1档检查发电机“F”和“E”接线柱, “B”与“E”接线柱，“B”与“F”接线柱间电阻。B：试验台检测法：通过检测空载转速n1，额定工作条件下转 速n2满载转速，再与标准值比较，判断发电机的工作性 能。6、发电机的分解、检查及装配46 交流发电机的解体：47 交流发电机解体后检测：磁场绕组的检测 检测方法如左图所示。阻值一般为几欧到十几欧，若阻值为无穷大，说明磁场绕组断路。12V48定子绕组的检测12V49二极管的检测用万用表的二极管挡检测。二极管正向电压应不大于0.7V，反向应截止。也可以用万用表的欧姆档测量如下图：50电刷的检测 电刷及电刷架应无破损或裂纹，电刷在电刷架中应能活动自如，无卡滞现象。 电刷长度也叫电刷高度，应不低于原长的二分之一，否则应更换。