任务三发电机构造与拆装

1、口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复2015年汽车电路与电子系统诊断检测与修复 任务三：发电机构造及拆装口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复1.学习目标学习目标 能准确描述交流发电机的结构和工作原理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掌握交流发电机的拆装方法及其构造特点2.能力目标能力目标 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掌握交流发电机的拆装方法及其构造特点口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测

2、诊断与修复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。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。电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是直流电。发电机的功用发电机的功用: 口令：BBS1113汽

3、车电路和电子系统检测诊断与修复4交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理电磁感应原理口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复5电磁感应电动势方向电磁感应电动势方向口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复6电动势产生电动势产生口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复7交流发电机原理交流发电机原理口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复8三相交流电的产生三相交流电的产生口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复9口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复10交流电动势瞬时值：交流电动势瞬时值：)34sin(2)34sin()32s

4、in(2)32sin(sin2sintEtEetEtEetEtEemWmVmU式中式中：Em每相电动势的最大值每相电动势的最大值 E每相电动势的有效值每相电动势的有效值 角速度（角速度（ 2 f） f=Pn/60 P磁极对数，磁极对数，n发电机转速发电机转速口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复11交流发电机每相绕组中电动势的有效值：交流发电机每相绕组中电动势的有效值：nCKEeWf44.4式中：式中：K绕组系数绕组系数(交流发电机交流发电机K=1) W每项匝数（匝）每项匝数（匝） f频率（频率（Hz） 磁通量（磁通量（Wb） Ce电机常数电机常数定子绕组每相线圈的匝数定子绕组每

5、相线圈的匝数越多，转子旋转的速度越越多，转子旋转的速度越高，定子绕组内产生的感高，定子绕组内产生的感应电动势越高。应电动势越高。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复交流发电机的构造交流发电机的构造交流发电机的结构分以下几部分交流发电机的结构分以下几部分: 转子转子定子定子端盖端盖整流器整流器电刷组件电刷组件带轮带轮风扇风扇口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复带轮及风扇带轮及风扇 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和风扇一起旋转 。（1） 转子的转动

6、使发电机发电；转子的转动使发电机发电；（2）风扇的转动为发电机散热。）风扇的转动为发电机散热。 口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复前后端盖前后端盖 1 端盖一般用铝合金铸造。（非导磁性）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。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。无刷发电机中没有电刷。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复转子转子 1 功用：产生旋转磁场功用：产生旋转磁场 2 组成：组成： 1）转子轴）转子轴 2）滑滑环环 3）爪极）爪极 4）磁轭）磁轭 5）磁场绕组）磁场绕组

7、口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复转子转子产生旋转磁场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极和极和S极。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。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。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复电刷电刷 电刷将电源引入电刷将电源引入到转子的线圈（磁到

8、转子的线圈（磁场绕组）中，使内场绕组）中，使内部的电磁铁（磁轭部的电磁铁（磁轭和爪极）产生较强和爪极）产生较强的磁场。的磁场。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复定子（又叫电枢）定子（又叫电枢）1功用：产生交流（交变）电动势功用：产生交流（交变）电动势2组成：组成： 1）定子铁心：由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成）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。三相绕组的连接有定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角星形接法和三角形接法形接法两种。两种。 三相绕组必须按一

9、定要求绕制，才能使之获得频率相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、相位互差同、幅值相等、相位互差120的三相电动势。的三相电动势。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复3. 3.定子三相绕组有两种接法：定子三相绕组有两种接法： 1）星形接法）星形接法 2）三角形接法）三角形接法口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复 当发电机的转子转动时（由发动机带动），定子中就有感生电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电流 但汽

10、车上需要输出的是直流电，所以还必须对交流电进行整流。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整流任务由整流器完成。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复整流器整流器 整流器由整流器由整流板整流板和和硅二极管硅二极管组成组成口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复 1功用：将三相交流电变为直流电。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。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（带有输出端整流板由互相绝缘的两块板组成，其中

11、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），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。也可以将发电机的后盖直接作为负极板。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复整流管分为：整流管分为：正极管正极管和和负极管负极管两种两种引出电极为正极的为正极管，引出电极为正极的为正极管，安装在正极板上；安装在正极板上； 引出电极为负极，称为负极引出电极为负极，称为负极管，安装在负极板上。管，安装在负极板上。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复汽车用汽车用整流二极管特点整流二极管特点：（1

12、）工作电流大，正向平均电流）工作电流大，正向平均电流50A，浪涌电流，浪涌电流600A（2）反向电压高，反向重复峰值电压）反向电压高，反向重复峰值电压270V，反向不重复峰值电压，反向不重复峰值电压300V（3）有正极管和负极管之分）有正极管和负极管之分（4）只有一个引线端）只有一个引线端口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复整流器和定子绕组的连接整流器和定子绕组的连接星形连接三角形连接口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复27交流发电机整流原理交流发电机整流原理正极管的导通原则：正极管的导通原则： 在某一瞬间正极

13、电位最高者导通在某一瞬间正极电位最高者导通负极管的导通原则：负极管的导通原则： 在某一瞬间负极电位最低者导通在某一瞬间负极电位最低者导通口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复28三相桥式整流电路整流过程三相桥式整流电路整流过程口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复29在在0 0t t1 1瞬时：瞬时：口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复30在在t t1 1 t t2 2瞬时：瞬时：口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复 交流发电机的内搭铁和外搭铁交流发电机的内搭铁和外搭铁与与电刷的接线方法有关电刷的接线方法有关交流发电机分为内搭铁和外搭

14、铁两种口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复 内搭铁型发电机内搭铁型发电机有一只电刷（负电刷）有一只电刷（负电刷）和壳体直接搭铁的发电机和壳体直接搭铁的发电机外搭铁型发电机外搭铁型发电机两只电刷（负电刷）两只电刷（负电刷）和壳体绝缘的发电机和壳体绝缘的发电机 口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复交流发电机的型号交流发电机的型号五个部分组成口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复1 1、产品代号、产品代号JF表示普通交流发电机；表示普通交流发电机；JFZ表示整体式（调节器内置）交表示整体式（调节器内置）交流发电机；流发电机；JFB表示带泵的交流发电机；表

15、示带泵的交流发电机；JFW表示无刷交流发电机。表示无刷交流发电机。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复2 2、电压等级代号、电压等级代号 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。 1表示表示12V系统；系统； 2表示表示24V系统；系统； 6表示表示6V系统。系统。 口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复3 3、电流等级代号、电流等级代号 电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。电流等级代号电流等级代号1234 发电机额定电流发电机额定电流19A29A39A49A口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测

16、诊断与修复4 4、设计序号、设计序号 设计序号用设计序号用1 12 2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。 5、变型代号、变型代号 交流发电机以调整臂位置作为变形代号。交流发电机以调整臂位置作为变形代号。Z左调整臂左调整臂 Y 右调整臂右调整臂 例：例：JFZ1913Z发电机发电机 口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复JFWZ240发电机口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复桑塔纳JFZ1913Y发电机口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复交流发电机的励磁交流发电机的励磁 1、定义：将电源引入到磁场绕组

17、，使之产生磁场称为励磁。、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。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：、交流发电机励磁两种方式： 1）他励）他励 2）自励）自励口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复1）他励）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。这种在发动机起动期间，需要蓄电

18、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。供给磁场电流的方式称为他励发电。2）自励）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。种供给磁场电流的方式称为自励。 口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复口令：BBS111345八管交流发电机 中性点输出电压分析口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复46理论上中性

19、点电压理论上中性点电压:2BENUU实际上中性点电压实际上中性点电压口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复47八管交流发电机八管交流发电机 在普通交流发电机的基础上加装两只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整流二极管，就变成了八管交流发电机机。 连接在发电机中性点连接在发电机中性点N与输出端与输出端B以及以及搭铁端搭铁端E之间的两只整流二极管，称之间的两只整流二极管，称为中性点二极管为中性点二极管。 例天津夏利例天津夏利TJ7100，TJ7130型轿车采型轿车采用的用的JFZ1542型发电机。型发电机。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与

20、修复48当中性点的瞬间电压当中性点的瞬间电压U UN N高于输出电压平均值高于输出电压平均值U U时，时，电流回路为电流回路为：口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复49当中性点的瞬间当中性点的瞬间电压电压U UN N最低时最低时，电流回路为电流回路为：口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复50九管交流发电机九管交流发电机 在普通交流发电机的基础上增设在普通交流发电机的基础上增设3只小功率二极管只小功率二极管，这三只二极管，这三只二极管组成三相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。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。

21、 所增设的三只小功率二极管称为磁场二极管。所增设的三只小功率二极管称为磁场二极管。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复51九管内搭铁型交流发电机九管内搭铁型交流发电机口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复52九管交流发电机的磁场电流九管交流发电机的磁场电流口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复53十一管交流发电机十一管交流发电机 整流器总成具有整流器总成具有3只正极管，只正极管，3只负极管，只负极管，3只磁场二极管，只磁场二极管，2只中性点二极只中性点二极管的交流发电机，称为十一管交流发电机。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

22、；增大励磁电流，反映充电系统的工作情况优点：提高输出功率；增大励磁电流，反映充电系统的工作情况。口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复54十一管外搭铁型交流发电机十一管外搭铁型交流发电机口令：BBS1113汽车电路和电子系统检测诊断与修复 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，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，其转速变化比约为其转速变化比约为1 1：8 8，柴油机约为，柴油机约为1 1：5 5，因此分析汽车用交流发电，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。机的特性必须以转速的变化为基础。 交流发电机的特性有：交流

23、发电机的特性有： A.A.输出特性输出特性 B.B.空载特性空载特性 C.C.外特性外特性 其中以输出特性最为重要。其中以输出特性最为重要。交流发电机的工作特性 口令：BBS1113一、输出特性一、输出特性1.1.概念：概念：在发电机端电压在发电机端电压U U不变不变（对（对1212V V系列的交流发电机规定为系列的交流发电机规定为1414V V，对对2424V V系列的定为系列的定为2828V V）时，时，输出电流与转速之间的关系输出电流与转速之间的关系，即，即U=U=常数时，常数时，I If f（n n） 的函数关的函数关系。系。口令：BBS11132.2.空载转速空载转速n n1 1（1

24、 1）发电机转速小于一定）发电机转速小于一定值值n n1 1时，对外输出电流为零。时，对外输出电流为零。（2 2）当发电机达到额定电当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最压并能对外输出电流时的最小转速小转速n n1 1，称为空载转速。称为空载转速。（3 3）空载转速常用来作为）空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。测试发电机性能的参数之一。口令：BBS11133.3.最大电流最大电流I Imaxmax发电机输出电流能力随转速的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，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定结构的发电机输出最大电流I Imaxmax有一定限制。由此可见，交有一定限制。由此可见，交流发电机自身具有限制输出电流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