《汽车电工电子技术》课件-4.2 汽车交流发电机

汽车电工电子技术

汽车交流发电机主讲：某某某时间：202X.X目

录01项目情境02学习目标03知识构建04任务实施05小结CAR-REPORTPART0101项目情境项目情境周末郊游返程，一辆私家车在山区熄火后再也发动不着，仪表提示“蓄电池电压低”，车主只能等待救援。检查发现：发动机皮带完好，但发电机输出端子电压仅

9V，无法给蓄电池充电——原来是转子励磁回路断路，导致发电机无法建立磁场。本次学习任务以这辆车为案例，拆解交流发电机结构，掌握发电-整流-调压全过程，快速诊断并排除车载充电系统常见故障。CAR-REPORTPART0202学习目标学习目标素质目标

树立节能环保意识，理解发电机效率对油耗和排放的直接影响。

培养系统思维，能从整车“发电-用电-储电”角度分析充电异常。知识目标能力目标

能在整车上快速识别发电机、皮带、调节器、线束插头位置。

会使用万用表测量励磁电压、输出电压及整流后波形，判断故障。

掌握交流发电机的六大组成部分（带轮、转子、定子、整流桥、端盖、电刷）及其作用。

理解三相交流产生、桥式整流、励磁方式（先他励后自励）及电压调节原理。

熟悉常见故障（励磁断路、整流二极管击穿、电刷磨损）的诊断思路与排除方法。CAR-REPORTPART0303知识构建知识构建——汽车交流发电机简介交流发电机是汽车的主要电源，其作用是在发动机的转速高于怠速转速时，向起动机以外的用电设备供电，同时还向蓄电池充电。知识构建——汽车交流发电机的结构由V形带轮、风扇、定子总成、转子总成、元件板、电刷与刷架、端盖等组成。知识构建——汽车交流发电机的结构1.V形带轮与风扇V形带轮由铸铁铸造，用半圆键装在转子轴上，作用是将发动机的转矩传给转子。风扇由钢板冲制卷角而成，安装在转轴上，作用是通风冷却。知识构建——汽车交流发电机的结构2.转子总成转子是交流发电机的磁极部分，由转子轴、两块爪形磁极、励磁绕组、滑环（集电环）等。作用：产生磁场。知识构建——汽车交流发电机的结构滑环：由相互绝缘的两个铜环组成，压装在转轴一端并与转轴绝缘。两个铜环分别与发电机的两个电刷接触。当两个电刷与直流电源接通时，励磁绕组便有电流通过，并产生轴向磁通，使一块爪极磁化为N极，另一块为S极，形成6对相互交错的磁极。励磁绕组：绕在铁心上，铁心压装在两块爪极之间的转轴上。爪极：有两块，每块有6个鸟嘴形磁极，装在转轴上，爪极间的空腔内装有铁心线圈。知识构建——汽车交流发电机的结构3.定子总成定子又称电枢，它由铁心和绕组组成。铁心用硅钢片冲制叠压，铁心线槽内安放对称且多为星型联结的三相绕组。作用：产生三相交流电。知识构建——汽车交流发电机的结构4.元件板构造：由6个硅二极管组成。负极管壳底有黑色标记，正极管壳底部有红色标记。知识构建——汽车交流发电机的结构4.元件板元件板的六个二极管主要作用是整流，也就是将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电，为汽车电气系统供电及给蓄电池充电。

六个二极管组成三相桥式整流电路。其中三个正二极管组成共阴极组，三个负二极管组成共阳极组。知识构建——汽车交流发电机的结构5.端盖构造：分前端盖和后端盖，铝合金或翻砂铸成，前端盖铸有安装臂，用于安装与调整V形皮带松紧度。后端盖内装有电刷和电刷架。作用：支承转子，封闭内部结构。知识构建——汽车交流发电机的结构6.电刷与刷架构造：两只电刷装在刷架孔内，弹簧使电刷与滑环保持接触，一个电刷的引线接到发电机后端盖外部的接线柱上，成为发电机的磁场（F）接线柱，另一个电刷接到搭铁位置。作用：将直流电引入励磁绕组。知识构建——汽车交流发电机的工作原理1励磁二极管2壳体3正极二极管4碳刷5轴承6轴7滑环8转子9定子线圈10负极二极管定子内有三个以“星形”方式连接的线圈。线圈的起始点分别标有字母U、V、W，星形交叉点以字母N标出。线圈接头与整流器电路连接。发电机转子(电磁铁)转动时，每个定子线圈内都产生交流电压。知识构建——汽车交流发电机的工作原理线圈在定子内的这种布置使所产生的三个交流电压彼此错开120°。然后由六个二极管组成的电路将交流电压整流形成直流电压。直流电压还取决于发动机转速，即怠速运转时电压较低，满负荷时电压较高。因此应安装一个调节器以使电压保持恒定。知识构建——汽车交流发电机的工作原理

励磁方式汽车发电机采用从蓄电池励磁变换为自励的方式。即先他励后自励。当发电机电压升高到超过蓄电池电压时，二极管导通，此时发电机一方面向蓄电池充电，另一方面，向磁场绕组提供励磁电流。发电机开始发电时，电枢的三相电压低于蓄电池电压，整流器的二极管截止，此时励磁电流由蓄电池提供。CAR-REPORTPART0404任务实施任务实施快速检查交流发电机的方法：1.熄火后先拆电瓶负极，用万用表直流档测发电机输出端子，记录空载电压；2.松开端盖三颗固定螺丝，轻抽转子，目视滑环是否烧蚀、电刷是否短于5mm。若电刷磨损到临界值，则更换磨损电刷；3.以欧姆档测励磁绕组阻值，正常2-4Ω;4.用二极管档测整流桥六只二极管正、反压降，