汽车电器设备与维修-第2版

1、项目3 发电机的检测与维修,知识目标 1）掌握交流发电机的构造及工作原理。 2）了解调节器的作用和原理。 技能目标 1）能正确拆装、检测发电机。 2）能正确诊断充电系统常见故障并排除故障。,汽车电器设备与维修 第2版,书名：汽车电器设备与维修 第2版 书号：978-7-111-48363-2 作者：毛峰 主编 出版社：机械工业出版社,任务一 发电机的拆装与检修,一、交流发电机的构造,图3-1 交流发电机的安装位置 1-V型传动带 3-调整臂 3-发电动机 4-仪表盘 5-点火开关 6-调节器 7-蓄电池 8-支架,图3-2 丰田卡罗拉轿车发电机的解体图,1转子,由两块爪极、励磁绕组、轴和滑环等

2、组成,图3-3 交流发电机的转子 1-滑环 3-轴 3-爪极 4-磁轭 5-励磁绕组,图3-4 转子磁场的磁力线分布与磁场电路原理 ） 磁场的磁力线分布 ）磁场电路原理 1、5-电刷 2、4-滑环 3-励磁绕组 6-点火开关 7-蓄电池,2定子,定子又叫电枢，是用来产生交流电动势的，由铁芯和三相绕组组成。,图3-5 定子及定子绕组的连接 a）星形连接 b）三角连接槽,三相绕组在定子槽中的绕法必须满足:,1）每项绕组线圈的个数、每个线圈的匝数、每个线圈的大小都必须相等，这样可保证每项绕组所产生的电动势大小相等。 ）三相绕组的首端在定子槽内的排列必须间隔120电角度。,图3-6 JF132型交流发

3、电动机定子绕组的展开图,3 整流器,交流发电机的整流器，是由六只硅整流二极管组成的三相桥式整流电路。,图3-7 硅整流二极管的安装 1-火线接线柱 3-元件板 3-正极管子 4-负极管子 5-后端盖,4 前、后端盖,前后端盖是由非导磁材料铝合金制成的，漏磁少，并具有轻便、散热性能好等优点。在后端盖上装有电刷与调节器总成,图3-8 炭刷架的结构 a）外装式 b）内装式,图示3-9 交流发电机的搭铁方式 a）内搭铁式 b）外搭铁式,5传动带轮及风扇,图3-10 交流发电机的通风 a）单风扇式 b）双风扇式 1、4-皮带轮 2、5、7-风扇 3、6-转子,二、交流发电动机的工作原理,交流发电动机产生

4、交流电的基本原理是电磁感应原理，具体地说交流发电动机是利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生交流电动势,图3-11 交流发电机的工作原理,2整流原理,图3-12 三相桥式整流器流电路中的电压、电流波形 a）整流原理 b）三相交流电动势 c）整流后发电动机输出的平稳脉冲电压,中性点接线柱,图 3-13 带有中心抽头的交流发电动机,中性点二极管（称为功率二极管）,图3-14 具有中性点二极管的整流电路 a）电压波形 b）原理图,3励磁方法,交流发电动机的励磁方法是：先他励、后自励,图35交流发电动机的励磁电路,三、交流发电动机的调节器,1电压调节器的工作原理 交流

5、发电动机每项绕组电动势有效值可写成： E=Cn,当交流发电动机的转速升高时，调节器通过减小发电动机的励磁电流来减小磁通，使发电动机的输出电压保持不变。,2晶体管调节器,图3-16 晶体管调节器的基本电路,3集成电路调节器,图3-17 集成电路调节器的基本电路 a)发电动机电压检测法 b）蓄电池电压检测法 1、6-发电动机2、5-集成电路调节器3、4-充电指示灯,四、交流发电动机的工作特性,1输出特性,输出特性是指在发电动机端电压U不变其输出电流与转速之间的关系统。,图3-18 交流发电动机的输出特性曲线,2空载特性,空载特性是研究发电动机在空载运行时，其端电压随转速变化的关系统，即I=0时，U

6、=（n）的曲线。,图3-19 交流发电动机的空载特性曲线,3 外特性,外特性是研究当发电动机转速一定时，其端电压与输出电流的关系统，即n=常数时，U=（I）的曲线,图3-20 交流发电动机的外特性,五、 汽车交流发电动机实例,1桑塔纳轿车所用的交流发电动机,图3-21 桑塔纳轿车发电动机电路图 1-激磁绕组 2-电压调节器3-激磁二极管 4-充电指示灯 5-防干扰电容器,其工作原理如下： 1）接通点火开关S，蓄电池向发电动机提供励磁电流（他励），励磁电路如下： 蓄电池正极点火开关S充电指示灯二极管VD发电动机磁场接线柱D+励磁绕组调节器搭铁，此时，充电指示灯亮。 2）发动机起动后，发电动机的输

7、出电压高于蓄电池的电动势，由于D+与B+电位相等，充电指示灯熄灭，励磁电流由他励变为自励，励磁电路如下： 励磁二极管励磁绕组调节器搭铁。 3）当发电动机的输出电压达到调整值时，调节器中起开关作用的晶体管截止，励磁电流迅速下降，发电动机的输出电压也迅速下降。当发电动机的输出电压小于调整值时，起开关作用的晶体管立刻导通，发电动机的输出电压随之升高，就这样，循环反复，使发电动机的输出电压稳在调整值范围内。,2夏利轿车所用的交流发电动机,图3-22 夏利轿车发电机集成电路调节器电路图,工作原理如下： （1）接通点火开关S，蓄电池电压经接线柱“IG”到集成电路调节器，使晶体管VT1、VT2中均有基极电流

8、流过，于是VT1、VT2同时导通，励磁电路为（他励）： 蓄电池正极发电动机接线柱B励磁绕组VT1搭铁。 VT2导通时，充电指示灯亮，表示发电动机不发电。充电指示灯电路为： 蓄电池正极点火开关S充电指示灯VT2搭铁。 （2）发动机起动后，发电动机的输出电压高于蓄电池的电动势而小于调节电压时，VT1仍导通，但发电动机由他励变为自励，并向蓄电池充电。同时，由于P点电压输入集成电路使VT2截止，故充电指示灯自动熄灭，表示发电动机正常工作。 （3）当发电动机的输出电压达到调节电压时，集成电路由IG点检测到该电压时，VT1由导通变截止，励磁电流迅速减小，发电动机的输出电压随之下降：当输出电压低于调整值时，

9、集成电路又使VT1导通，励磁绕组中又有电流通过，发电动机的输出电压又重新上升，如此反复，发电动机的输出电压将被控制在调节电压范围内。,【任务实施步骤】,1发电机拆解作业 (1)拆卸发电机离合器传动带轮 1) 用螺钉旋具拆下发电机传动带轮盖,图3-23 拆下发电机传动带轮盖,2) 使用专用工具 SST (A) 和 (B)及台钳，从转子轴上将传动带轮拆下,图3-24 拆下传动带轮,（2）拆卸发电机后端盖,图3-25 拆下发电机后端盖,（3）拆卸发电机端子绝缘垫,图3-26 拆下端子绝缘垫,（4）拆卸发电机电刷架总成,图3-27 拆下电刷架,（5） 拆卸发电机线圈总成,图3-28 拆下发电动机定子绕

10、组,拆下 4 个螺栓，然后用专用工具拆下发电机定子绕组。,（6）拆卸发电机转子总成 先拆下发电机轴承垫圈。然后拆下发电机转子总成。,图3-29 拆下发电机转子总成,（7）拆卸发电机驱动端端盖轴承,先从驱动端端盖上拆下 4 个螺钉和挡片，然后用专用工具和锤子，从驱动端端盖中敲出驱动端端盖轴承,图3-30 拆卸发电机驱动端端盖轴承,2发电机主要部件的检测,（1）检查发电机离合器传动带轮,固定传动带轮中心，确认外锁环只能逆时针转动而不能顺时针转动。 如果结果不符合规定，更换离合器传动带轮,图3-31 检查发电机离合器传动带轮,（2） 检查发电机电刷架总成,利用游标卡尺测量电刷的外露长度，测量标准及实

11、测结果见表3-1所示。 如果外露长度小于最小值，更换电刷架总成,图3-32 检查发电机电刷架总成,（3）检查发电机转子总成,1) 检查发电机转子励磁绕组是否断路，如果测量结果不符合规定， 则更换发电机转子总成。,图3-33检查发电机转子励磁绕组是否断路,2）检查转子励磁绕组是否对搭铁短路，如果测量结果不符合规定，则更换发电机转子总成,图3-34检查发电机转子励磁绕组是否对搭铁短路,3）检查发电机转子轴承表面是否变得粗糙或磨损。如有必要，更换发电机转子总成,图3-35 检查发电机转子轴承,4) 测量转子滑环直径。如果直径小于最小值，更换发电机转子总成,图3-36 测量转子滑环直径,5）检查发电机驱动端端盖轴承，检查轴承表面是否变得粗糙或磨损，如有必要，更换发电机驱动端端盖轴承,图3-37 检查发电机驱动端端盖轴承,任务2 充电系统故障诊断与排除,【任务实施步骤】 1确认故障现象,起动发动机后，观察仪表，充电指示灯亮。 此时，测量蓄电池的端电压，电压小于12.6V。 结论：发电机不发电，充电系统有故障。 关闭发动机，准备进行故障诊断。,2确认故障部位 要确认故障的原因是否是发电机本身。 1）先进行外观检查，检查发电机传动带、传动带轮是