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1、请你欣赏 交流发电机 一、交流发电机的功用、分类 二、交流发电机的结构 三、交流发电机的控制电路 四、交流发电机的原理、 工作特性 汽车工程系 汽车上为什么要设置发电机？ 汽车工程系 一、交流发电机的功用 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 。 汽车工程系 对交流发电机的基本要求： 体积小 重量轻 结构简单 维护方便 使用寿命长 低速充电性能好 汽车工程系 汽车工程系 二、交流发电机的分类 1、按结总体结构分五类 （1）普通交流发电机(使用时需 要配装电压调节器的发电机) 例JF132 （EQ14
2、0用） （2）整体式交流发电机(发电机和调 节器制成一个整体的发电机) 汽车工程系 汽车工程系 （3）带泵交流发电机(和制动系统用真空助力泵安装 在一起的发电机） （4）无刷 交流发电机(不需 要电刷的发电机) 例JFW1913 （5）永磁交 流发电机(磁极为 永磁铁制成的发 电机) 汽车工程系 2.按整流器结构分四类 （1）六管交流发电机 例JF1522（东风汽车 用） （2）八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏 利汽车用） （3）九管交流发电机 例（日本日立、三 菱、马自达 汽车用） （4）十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥 迪、桑塔纳汽车用） 汽车工程系 图2.17 6管内搭铁
3、型交流发电机的励磁 汽车工程系 汽车工程系 图2.16 具有中性点二极管的整流电路 汽车工程系 图2.18 11管外搭铁型交流发电机的励磁 汽车工程系 3.按磁场绕组搭铁形式两分类 （1）内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭铁 （和壳体相联） （2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调节 器，通过调节器后再搭铁。 汽车工程系 汽车工程系 a)内搭铁型交流发电机 b)外搭铁型交流发电机 图2.10 交流发电机的搭铁型式 注意：交流发电机搭铁型式不同， 所配用的调节器及接线方法不同，充电系 故障检查方法也不同，使用时应予注意， 否则发电机不发电，调节器不工作。 汽车工程系
4、三、交流发电机的构造 交流发电机主要由定子、转子、整流装置 和传动散热装置等部分组成，。 汽车工程系 交流发电机的构造 转子 定子 端盖 整流器电刷组件 带轮 风扇 汽车工程系 （一）、转 子 转子的功用是产生 旋转磁场。 汽车工程系 转子部件外观转子部件外观 汽车工程系 汽车工程系 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电 环、转子轴组成 交流发电机磁路 交流发电机 的磁路为：磁 轭N极转 子与定子之间 的气隙定子 定子与转子 间的气隙S 极磁轭。 汽车工程系 转子产生旋转磁场 汽车工程系 （二）、定 子 定子的功用是产 生交流电。 汽车工程系 定子部件外观定子部件外观 汽车工程系 定子由定子铁心和
5、定子绕组成。见图 定子铁心由内圈带槽 的硅钢片叠成，定子 绕组的导线就嵌放在 铁心的槽中。 定子绕组有三相，三 相绕组采用星形接法 或三角形（大功率） 接法，都能产生三相 交流电。 三相绕组的必须按一 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。 汽车工程系 定子绕组的连接方法 汽车工程系 汽车工程系 作用是： 将定子绕组产生的三相交流 电转换为直流电； 其次： 阻止蓄电池电流向发电机倒 流，避免烧坏电机。 （3 3）硅整流器）硅整流器 整流器是由六只硅二极管组成桥式全 波整流电路。 汽车工程系 整流器总成有多种、有半圆形、马蹄 形、圆形、方形等。 汽车工程系
6、 汽车工程系 整流器硅二极管的两种类型: 1.正极管:引线为二极管的正极，外壳为负极。 2.负极管:引线为二极管的负极，外壳为正极。 所有正极管的负极连在一起形成发电机的正极，该接柱 即为发电机的正极，标记为 “B”；所有负极管的正极通 过负整流板连在一起形成发电机的负极。 汽车工程系 交流发电机发电 原理图 汽车工程系 汽车工程系 （4 4）前后端盖）前后端盖 材料： 铝合金铸造（漏磁少、重量轻、散 热性能好。） 在后端盖上装有电刷、电刷架及电 刷弹簧，如图所示。 汽车工程系 a)外装式；b)内装式 汽车工程系 (5)带轮及风扇 汽车工程系 交流发电机的外部控制电路 四、交流发电机控制电路
7、汽车工程系 交流发电机内部控制电 路 三相桥式整流电路及电压波形 汽车工程系 请你欣赏 学问始于思考，止于交流 师傅领进门，修行在个人 汽车工程系 开始上课！ 复 习 1、交流发电机的功用是什么？ 2、普通交流发电机的结构分哪几部分？ 3、转子的功用是什么？磁场如何产生？ 4、定子的功用是什么？ 5、整流器的功用是什么？两块整流板有何 不同？ 6、汽车用硅整流二极管有何特点？ 7、整流器和定子如何连接？ 8、电刷的作用是什么？ 9、发电机的内搭铁、外搭铁如何区分？ 汽车工程系 通过对发电机构造的学习可知： （1）发电机转子由发动机带动旋转 （2）由电刷给转子通电（励磁）产 生磁场（有刷交流发电
8、机，无刷直接 通电） （3）由定子产生交变感应电动势 （4）由整流器将交流电转变为直流 电输出 汽车工程系 交流发电机发电原理 汽车工程系 交流发电机是利用电磁感应原理工作的 汽车工程系 eu=EmSint ev=EmSin(t-120)； ew=EmSin(t-240)； 式中：Em最大值 故：每相绕组所产生电动势的有效值为 E=K N f =c n 式中：K-定子绕组系数（1）N-每相绕组匝 数 c-常数；n-转速；-磁通量 汽车工程系 E=K N f =c n 由此可见，当交流发电机结构 一定时（结构常数Ce不变），电动势E 和发电机转速、磁通成正比。 汽车工程系 二、 交流发电机整流原
9、理 交流发电机三相交流电经6只硅 整流二极管组成的全波桥式整流电路 整流后，变为直流电输出 汽车工程系 汽车工程系 0t1瞬时 汽车工程系 t1t2瞬时 汽车工程系 t2t3瞬时 汽车工程系 可见，每一瞬时都有一个正二极 管和一个负二极管导通 ，使电路形成回 路。这样，通过用电设备的电流方向没 有变，从而将交流电转变成直流电。 汽车工程系 三、中性点电压三、中性点电压 l中性点电压通常是指三 相绕组的中心抽头“N”对外 壳（即搭铁）的电位之差 ，即UN=1/2U。 l一般用来控制各种继电 器和充电指示灯等。 汽车工程系 2、实际上发电机 工作时，中性点电 压除了直流成分外 ，还含有交流成分 ，
10、可以对其整流， 协同发电机输出。 当发电机高速运转 时，可有效利用中 性点电压来增加发 电机地输出功率。 (10%-15% ) 如：8管或11管交 流发电机 汽车工程系 8管交流发电机 汽车工程系 9管交流发电机的整流器 汽车工程系 11管交流发电机的整流器 汽车工程系 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。 2、交流发电机励磁两种方式： 1）自励 2）他励 汽车工程系 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。 汽车工程系 2）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
11、磁场绕组生磁 发电，这种供给磁场电流的方式称为 自励。 汽车工程系 汽车工程系 交流发电机的励磁 图2.17 6管内搭铁型交流发电机的励磁 汽车工程系 图2-17的电路有一个缺点： 发动机熄火后，如果司机忘记关 断点火开关，蓄电池会经调节器一直 给磁场绕组供电。 1）时间过长会烧坏磁场绕组 2）会造成蓄电池过度放电 汽车工程系 交流发电机带充电指示灯的励磁电路 发电机电压小于蓄电池时 充电指示灯发亮 汽车工程系 充电指示灯的作用 1、提示驾驶员在发动机熄火 后关 掉点火开关。 2、可以指示发电机是否有故 障 汽车工程系 交流发电机的型号 根据中华人民共和国汽车行业标准 QC/T73-1993汽
12、车电器设备产品型号编制 方法的规定，汽车交流发电机型号由五 部分组成： 汽车工程系 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。 汽车工程系 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。 汽车工程系 3、电流等级代号 电流等级代号也用一位阿拉伯数 字表示。见表14（P26） 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。 汽车工程系 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 Y
13、 右调整臂 例：JFZ1913Z发电机 汽车工程系 JFW2412Z发电机 汽车工程系 桑塔纳JFZ1913Y发电机 汽车工程系 汽车工程系 由于没有电刷和集电环，所 以不会因为电刷和集电环的磨损和接 触不良造成激磁不稳定或发电机不发 电等故障；同时工作时无火花，也减 小了无线电干扰。 无刷交流发电机分为 爪极式、 磁感应式 永磁式 汽车工程系 图2.24 爪极式无刷交流发电机的结构 1外型 2后轴承 3防护罩 4整流器 5壳体 6定子 7磁轭 8励磁绕组接头 9励磁绕组 10爪极 11前端盖12风扇 13带轮 汽车工程系 爪极式无刷交流发电机 图2.25 爪极式无刷交流发电机的结构原理与磁路 1转子轴 2磁轭托架 3端盖 4爪极 5定子铁心 6非导磁联结环 7励磁绕组 8转子磁轭 汽车工程系 永磁式 汽车工程系 激磁机式 汽车工程系
