任务三 发电机构造与拆装课件

1、任务三 发电机构造与拆装,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,任务三 发电机构造与拆装,1.学习目标 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 掌握交流发电机的拆装方法及其构造特点 2.能力目标 掌握交流发电机解体后的检测方法 掌握交流发电机的拆装方法及其构造特点,任务三 发电机构造与拆装,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。 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，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电

2、机输出的是直流电。,发电机的功用:,任务三 发电机构造与拆装,交流发电机的工作原理,电 磁 感 应 原 理,任务三 发电机构造与拆装,电磁感应电动势方向,任务三 发电机构造与拆装,电动势产生,任务三 发电机构造与拆装,交流发电机原理,任务三 发电机构造与拆装,三相交流电的产生,任务三 发电机构造与拆装,交流电动势瞬时值：,式中：Em每相电动势的最大值 E每相电动势的有效值 角速度（ 2 f） f=Pn/60 P磁极对数，n发电机转速,任务三 发电机构造与拆装,交流发电机每相绕组中电动势的有效值：,式中：K绕组系数(交流发电机K=1) W每项匝数（匝） f频率（Hz） 磁通量（Wb） Ce电机常

3、数,定子绕组每相线圈的匝数越多，转子旋转的速度越高，定子绕组内产生的感应电动势越高。,任务三 发电机构造与拆装,交流发电机的构造,交流发电机的结构分以下几部分:,任务三 发电机构造与拆装,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和风扇一起旋转 。 （1） 转子的转动使发电机发电； （2）风扇的转动为发电机散热。,任务三 发电机构造与拆装,前后端盖,1 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。 3. 无刷发电机中没有电刷。,任务三 发电机构造与拆装,转子,1 功用：产生旋转磁场 2 组成： 1）转子轴 2）滑环

4、 3）爪极 4）磁轭 5）磁场绕组,任务三 发电机构造与拆装,转子产生旋转磁场,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N极和S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。,任务三 发电机构造与拆装,电刷,电刷将电源引入到转子的线圈（磁场绕组）中，使内部的电磁铁（磁轭和爪极）产生较强的磁场。,任务三 发电机构造与拆装,定子（又叫电枢）,1功用：产生交流（交变）电动势 2组成： 1）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，对称的嵌放在定子铁心的

5、槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种。 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120的三相电动势。,任务三 发电机构造与拆装,3.定子三相绕组有两种接法：,1）星形接法 2）三角形接法,任务三 发电机构造与拆装,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电流 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。,任务三 发电机构造与拆装,整流器,整流器由整流板和硅二极管组成,任务三 发电机构造与拆装,1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

6、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。,任务三 发电机构造与拆装,整流管分为：正极管和负极管两种,引出电极为正极的为正极管，安装在正极板上； 引出电极为负极，称为负极管，安装在负极板上。,任务三 发电机构造与拆装,汽车用整流二极管特点：,（1）工作电流大，正向平均电流50A，浪涌电流600A （2）反向电压高，反向重复峰值电压270V，反向不重复峰值电压300V （3）有正极管和负极管之分 （4）只有一个引线端,任务三 发电机构造与拆装,整流器和定

7、子绕组的连接,星形连接,三角形连接,任务三 发电机构造与拆装,任务三 发电机构造与拆装,交流发电机整流原理,正极管的导通原则：,在某一瞬间正极电位最高者导通,负极管的导通原则：,在某一瞬间负极电位最低者导通,任务三 发电机构造与拆装,三相桥式整流电路整流过程,任务三 发电机构造与拆装,在0t1瞬时：,任务三 发电机构造与拆装,在t1 t2瞬时：,任务三 发电机构造与拆装,交流发电机的内搭铁和外搭铁与电刷的接线方法有关,交流发电机分为内搭铁和外搭铁两种,任务三 发电机构造与拆装,内搭铁型发电机 有一只电刷（负电刷） 和壳体直接搭铁的发电机,外搭铁型发电机 两只电刷（负电刷） 和壳体绝缘的发电机,

8、任务三 发电机构造与拆装,交流发电机的型号,五个部分组成,任务三 发电机构造与拆装,1、产品代号,JF表示普通交流发电机；JFZ表示整体式（调节器内置）交流发电机； JFB表示带泵的交流发电机；JFW表示无刷交流发电机。,任务三 发电机构造与拆装,2、电压等级代号,电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。 1表示12V系统； 2表示24V系统； 6表示6V系统。,任务三 发电机构造与拆装,3、电流等级代号,电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。,任务三 发电机构造与拆装,4、设计序号 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。,5、变型代号 交流发电机以调整臂位置作为变形代号。Z左调整臂

9、 Y 右调整臂 例：JFZ1913Z发电机,任务三 发电机构造与拆装,JFWZ240发电机,任务三 发电机构造与拆装,桑塔纳JFZ1913Y发电机,任务三 发电机构造与拆装,交流发电机的励磁,1、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 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。 2、交流发电机励磁两种方式： 1）他励 2）自励,任务三 发电机构造与拆装,1）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。这种供给磁场电流的方式称为他励发电。 2）自励 当发电机有能力对

10、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。,任务三 发电机构造与拆装,任务三 发电机构造与拆装,任务三 发电机构造与拆装,任务三 发电机构造与拆装,八管交流发电机,中性点输出电压分析,任务三 发电机构造与拆装,理论上中性点电压:,实际上中性点电压,任务三 发电机构造与拆装,八管交流发电机,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机。 连接在发电机中性点N与输出端B以及搭铁端E之间的两只整流二极管，称为中性点二极管。 例天津夏利TJ7100，TJ7130型轿车采用的JFZ1542型发电机。,任务三 发电机构造与拆装,当中性点的瞬间电

11、压UN高于输出电压平均值U时，电流回路为：,任务三 发电机构造与拆装,当中性点的瞬间电压UN最低时，电流回路为：,任务三 发电机构造与拆装,九管交流发电机,在普通交流发电机的基础上增设3只小功率二极管，这三只二极管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。 所增设的三只小功率二极管称为磁场二极管。,任务三 发电机构造与拆装,九管内搭铁型交流发电机,任务三 发电机构造与拆装,九管交流发电机的磁场电流,任务三 发电机构造与拆装,十一管交流发电机,整流器总成具有3只正极管，3只负极管，3只磁场二极管，2只中性点二极管的交流发电机，称为十一管交流发电机。 优点：提高输出功率；增

12、大励磁电流，反映充电系统的工作情况。,任务三 发电机构造与拆装,十一管外搭铁型交流发电机,任务三 发电机构造与拆装,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1：8，柴油机约为1：5，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。 交流发电机的特性有： A.输出特性 B.空载特性 C.外特性 其中以输出特性最为重要。,交流发电机的工作特性,任务三 发电机构造与拆装,一、输出特性 1.概念：在发电机端电压U不变（对12V系列的交流发电机规定为14V，对24V系列的定为28V）时，输出电流与转速之间的关系，即U=常数时，If（n） 的函数关系。,任务三

13、发电机构造与拆装,2.空载转速n1 （1）发电机转速小于一定值n1时，对外输出电流为零。 （2）当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速n1，称为空载转速。 （3）空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。,任务三 发电机构造与拆装,3.最大电流Imax 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，当转速达到一定值时，无论转速增加多少电流都不再增加，即一定结构的发电机输出最大电流Imax有一定限制。由此可见，交流发电机自身具有限制输出电流防止过载的能力，又称为自我保护能力。,任务三 发电机构造与拆装,结论: 交流发电机电压（输出）一定时，发电机电流存在最大值。（无论转速多高），即发电机功率存在最大值。 只要限制发电机输出电压即可限制发电机输出功率 。 限制输出电压后，发电机转速增加，不会出现由于电流过高，烧坏发电机的情况。,任务三 发电机构造与拆装,二、空载特性 是研究发电机在空载运行时，其端电压随转速变化的关系，即I0时， U=f（n）的曲线。 空载特性可判断发电机低速充电性能好坏，也可看出发电机输出电压是随发