汽车交流发电机

复习1、常用蓄电池的电压等级2、蓄电池日常使用注意事项课程引入 汽车的供电是靠哪个部件？ 汽车在启动时与启动后正常行驶时分别靠哪个部件工作？汽车交流发电机一、发电机的结构原理二、发电机整流原理三、电压调节器的结构与原理四、充电系统常见故障及故障诊断

重点：充电系统的工作原理难点：充电系统的故障判断难点解决办法：根据充电系统的基本工作原理即可解决汽车交流发电机一、发电机的结构原理发电机是汽车的主要电源，发电机的作用是在发动机正常运转时，把机械能转变为电能，向用电设备供电，同时还向蓄电池充电。一、发电机的结构原理

1、发电机内部有一个由发动机带动的转子（旋转磁场）

2、磁场外有定子绕组，绕组有3组线圈(3相绕组)，三相绕组彼此相隔120° 3、当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生频率相同，幅值相等，相位相差120°的三相正弦交流电动势，波形如下图。一、发电机的结构原理一、发电机的结构原理励磁绕组的结构1．内搭铁型发电机：磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机（和壳体直接相连）。2．外搭铁型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。一、发电机的结构原理励磁方式将电源引入到（转子）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。

励磁方式有自励和他励两种。 先他励，后自励。当发电机转速较低，其电压低于蓄电池电压时，先由蓄电池向磁场绕组供电；当发电机转速升高，其电压高于蓄电池电压时，发电机向自身的磁场绕组供电。励磁方式定子绕组产生交流电，由硅整流二极管组成的整流电路转变为直流电。二、发电机整流原理

只有一根引线。并且有的二极管引线是正极，有的二极管引线是负极，引出线为正极的管子叫正极管，引出线为负极的管子叫负极管，所以说整流二极管有正二极管和负二极管之分。

将正极管安装在一块铝制散热板上，称为正整流板；将负极管安装另一块铝制散热板上，称为负整流板，也可用发电机后盖代替负整流板。二、发电机整流原理

二、发电机整流原理二、发电机整流原理当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。 二极管具有单向导电性： 正向电压：导通、低阻； 反向电压：截止，高阻。 利用二极管的单向导电性，即可把交流电转变成直流电。二、发电机整流原理 由6只硅二极管组成的三相桥式整流电路如右图所示。 导通原则：二极管VD1，VD2，VD3为正极管子，其正极分别接在发电机三相绕组的首端，负极连接在一起，在某一瞬间，正极电位最高者导通； 二极管VD4，VD5，VD6为负极管子，其负极分别接在发电机三相绕组的首端，正极连接在一起，某一瞬间负极电位最低者导通。二、发电机整流原理 每一时刻只有2只二极管导通，负载两端得到一个平稳的直流脉动电压。二、发电机整流原理 有的发电机具有中性点接线柱，是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称中性点电压。二、发电机整流原理 有的发电机没有中性点接线柱，但是也把中性点电压充分的利用了（如夏利、桑塔纳发电机）。这些发电机在中性点处接上两只整流二极管，和三相绕组的六只整流二极管一道输出，可提高发电机功率10%～15%。

9管交流发电机的基本结构和6管交流发电机相同，所不同的是整流器。9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。9管交流发电机（日车应用较多）

二、发电机整流原理充电指示灯原理

11管交流发电机的整流器由8只大功率整流二极管和3只磁场二极管组成。其它结构和6管交流发电机相同。11管交流发电机的整流器，相当于9管交流发电机的整流器加2只中性点整流管11管交流发电机（例如桑塔纳车用发电机）

二、发电机整流原理

当发电机的转速升高时，减小磁场电流，以减弱磁通φ，使φｎ基本保持不变，从而维持端电压的不变。电压调节器的分类触点式电压调节器晶体管电压调节器集成电路电压调节器三、电压调节器的结构与原理触点式电压调节器

触点式电压调节器是一种机械振动式电压调节器，它利用触点的开闭作用，改变磁场电路的电阻，保持端电压的恒定。触点的开闭存在延时现象，故不能控制大功率的发电机电压，且存在电磁干扰，目前已基本不采用。三、电压调节器的结构与原理晶体管电压调节器

晶体管电压调节器是利用晶体三极管的开关作用，控制发电机磁场电路的通、断，来调节磁场的强弱，使端电压保持不变。晶体管调节器：最好使用汽车说明书中指定的调节器，若采用其他型号的调节器代替，除标称电压等规定参数与原调节器相同外，搭铁形式也应相同，否则发电机可能由于励磁电路不同而不能正常工作。注意三、电压调节器的结构与原理晶体管电压调节器工作原理

点火开关SW刚接通时，发动机不转。发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因UR1较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流，。随着发动机的起动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。

当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压UB<调节器调节电压的上限UB2，VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发动机进入自励工作，电压随转速升高迅速升高。三、电压调节器的结构与原理

当发电机电压升高到等于调节电压上限UB2时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。

当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升三、电压调节器的结构与原理晶体管电压调节器工作原理集成电路电压调节器

集成电路电压调节器又称IC电压调节器，其电路与晶体管调节器相同。集成电路电压调节器中所有的晶体管都集成在一块基片上，这样就实现了调节器的小型化。故可将其装在发电机内部，减少了外部线，缩小了整个充电系统的体积。三、电压调节器的结构与原理四、发电机及调节器使用注意事项（1）蓄电池极性正确连接方法必须负极搭铁，不得接反。否则，会烧坏整流管。（2）发电机工作时，不允许用试火的方法检查发电机的火线接线柱是否发电，否则将损坏发电机的整流器。（3）当发现发电机不发电或发电量小时，应及时到修理厂检修，否则易导致蓄电池充电不足。（4）发电机正常工作时，切不可任意拆动用电设备的连接线，以防止引起电路中的瞬时过电压，损坏电子元件。（5）发动机自行熄火时，应及时关闭点火开关，以防止蓄电池通过励磁电路放电。（6）选用专用调节器，特殊情况临时使用代用调节器时，注意代用调节器的标称电压与搭铁极性。（7）调节器与发电机的电压等级必须一致，否则电源系统不能正常工作。（8）调节器与发电机（磁场线圈）的搭铁形式必须一致。二交流发电机的检测任务二交流发电机的检测一、发电机的常见故障1发电量过低2发电电压过高3发电机不发电4电机异响1、转子的检测（1）检测滑环步骤：检测滑环表面是否有烧蚀和脏污有脏污：用布料擦干净有烧蚀：用车床进行光磨二交流发电机的检测 （2）励磁绕组的检测 用万用表量程为200Ω的欧姆档测量，两表笔分别搭在两滑环上,励磁绕组电阻R的正常值为2-10Ω故障情况?绕组断路绕组R=∞Ω万用表屏幕最左端为1绕组短路绕组R小于正常值二交流发电机的检测（3）转子绕组绝缘的检测正常情况：转子绕组应与转子轴及爪极绝缘步骤为：用万用表量程为20KΩ的欧姆档测量，一表笔在滑环上，另一表笔放在轴或爪极上，R=∞Ω万用表屏幕最左端显示为1故障情况?绝缘不好，绕组搭铁短路故障所测得R接近0二交流发电机的检测（1）定子绕组的检测 用万用表量程为200Ω的欧姆档测量，两表笔分别测量三相绕组间的电阻，如R=0.2-10Ω，并且三相绕组测得的值基本相等，则正常。故障情况?绕组断路绕组R=∞Ω万用表屏幕最左端为1绕组短路绕组R小于正常值二交流发电机的检测2、转子的检测（2）定子绕组绝缘的检测用万用表量程为20KΩ的欧姆档测量，黑表笔搭铁，红表笔分别搭在三相绕组引出端，如R=∞Ω万用表屏幕最左端为1则绕组绝缘良好。故障情况绕组搭铁短路所测电阻接近0二交流发电机的检测红表笔放负极

两支表笔分别压在负二极管的极板和二极管接触端上，然后更换表笔再测量。若一次导通一次导不通则正常；若两次测量都不导通，则说明二极管断路。若两次测量都导通，说明此二极管被击穿红表笔放正极3、整流器的检测二交流发电机的检测三、交流发电机维护与使用（１）交流发电机与蓄电池之间的连线，必须牢固可靠。连线松动会产生瞬时高压电，从而击穿用电设备，也可能产生电火花，形成安全隐患。（２）传动带的张力应调整合适。过松，易使传动带打滑，造成发电不足；过紧容易损坏传动带和发电机轴承。（３）打开点火开关，充电指示灯应亮，不亮说明发电机可能有故障，此时要找出故障原因，故障排除后再起动发动机和使用车辆。（４）汽车行驶中，应经常观察仪表盘，若发现充电指示灯亮，应及时就近停车停机，找出故障原因，并加以排除。若继续运行，此时汽车用电可能由蓄电池提供，蓄电池长时间放电会造成影响行车安全。四、充电系统常见故障及故障诊断故障现象发动机在怠速以上运转时，充电指示灯不熄灭，并且蓄电池会很快亏电故障原因①充电电路故障：发电机D或F接柱搭铁②发电机故障：电枢绕组有短路、断路或搭铁；磁场绕组有短路或搭铁；整流二极管有断路或断路等③调节器的故障：触点接触不良；触点粘结；内部电路搭铁④机械故障：发电机安装松动或传动带磨损而打滑1、不充电（充电指示灯不熄灭）故障现象接通点火开关时，充电指示灯不亮，并且蓄电池会很快亏电故障原因①充电电路故障：点火开关至F有断路；保险烧断②发电机故障：磁场绕组有断路；电刷与集电环严重接触不良③调节器的故障：触点接触不良；晶体管内部故障④充电指示灯已烧坏2、不充电（充电指示灯不亮）四、充电系统常见故障及故障诊断故障现象充电指示灯能熄灭或在较高的转速下才能熄灭，充足电的蓄电池很容易出现亏电，夜间前照灯亮度低。故障原因①充电电路故障：充电线路因连接松动、接触表面脏污而接触电阻过大②发电机故障：磁场绕组有局部短路；电刷与集电环严重接触不良；电枢绕组有短路或断路；整流二极管有短路或断路③调节器的故障：弹簧过弱；触点接触不良；晶体管内部故障④发电机传动带打滑四、充电系统常见故障及故障诊断3、充电电流过小故障现象汽车各种灯泡易烧，蓄电池电解液消耗过快故障原因①线路故障：调节器搭铁不良；电子调节器接线错误②调节器的故障：调节器断路或短路；调节器失调；晶体管内部故障4、充电电流过大四、充电系统常见故障及故障诊断故障现象充电指示灯忽明忽暗，变化不定故障原因①发电机故障：电刷与集电环严重接触不良；内部导线连接松动②调节器的故障：触点式调节器电阻断路；调节器元件松动或搭铁不良③发电机传动带较松，时而打滑四、充电系统常见故障及故障诊断5、充电电流不稳定项目二汽车交流发电机任务三发电机的检修【情景描述】一台大众汽车桑塔纳２０００轿车的发电机在库房长期停放，为了检测其性能，对发电机进行整体检修。【任务目标】知识目标：通过对发电机的拆装掌握发电机的结构组成和工作原理，会运用所学知识分析常见故障发生的原因。能力目标：能熟练使用各种拆装工具，能熟练拆装发电机，能对故障进行检查和处理。【检修工艺】一、检修工序图项目二汽车交流发电机任务三发电机的检修二、工具、设备１工具木槌一把、７５Ｗ电烙铁一把、２４ｍｍ套筒一个、棘轮扳手一把、８ｍｍ套筒一个、组合螺丝刀手柄一把、８ｍｍ梅花扳手一把、１４ｍｍ梅花扳一把、十字和一字螺丝刀各一把和尖嘴钳一把（见图２－３４）。２设备万用表一只。项目二汽车交流发电机任务三发电机的检修三、检修工艺过程（一）解体前检查与清洗（二）发电机分解（三）清洗检查（四）检测与修理（五）发电机组装项目二汽车交流发电机任务四充电指示灯不亮【情景描述】一位丰田卡罗拉轿车车主来到汽车维修店，反映自己的轿车，打开点火开关充电指示灯不亮。根据车主描述的故