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1、情境三 发电机充电指示灯常亮故障检修汽车工程学院-汽车电气教研室学习目的交流发电机检测 学习要求学习内容 能过通过交流发电机的学习，基本掌握交流发电机的故障诊断及维修方法 。并能够进行简单的维修操作。1、交流发电机的构造、工作原理、使用维护方法（重点掌握）； 2、晶体管电压调节器和集成电路调节器的工作原理与检测方法（重点掌握）； 3、交流发电机的工作特性、触点式电压调节器的工作原理（了解）；交流发电机构造、工作原理、工作特性及常见故障分析、电压调节器的工作 原理与检测方法及常见故障分析等等。发电机检测五、交流发电机与电压调节器的维护四、电压调节器的功用、类型和工作原理三、交流发电机的励磁方式、
2、工作特性、分类和型号二、交流发电机的工作原理及工作特性一、发电机的功用和结构一、发电机的功用和结构1、发电机的功用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。一、发电机的功用和结构2、发电机的结构组成：由定子、转子、电刷、整流二极管、前后端盖、风扇及 带轮等组成。一、发电机的功用和结构v转子 功用：产生磁场 结构：主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成。一、发电机的功用和结构v 定子（电枢） 作用：产生交流电 结构：定子由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的 内圆带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内置有三相对称绕组，三 相绕组大多数采用Y形联结，也
3、有用形联结的。一、发电机的功用和结构v 皮带轮v 风扇一、发电机的功用和结构v前、后端盖用非导磁性铝合金制成，具有轻便、散热性好等优点。后端盖上装有电刷总成。前、后端盖上均有通风口，发电机转 动时风扇能使空气高速流经发电机内部进行冷却。一、发电机的功用和结构v 电刷 作用：将直流电引入励磁绕组 结构：两只电刷装在电刷架内，在弹簧压力作用下与滑环保持良 好的接触。一、发电机的功用和结构v整流器一、发电机的功用和结构一、发电机的功用和结构二、交流发电机的工作原理交流电动势的产生交流发电机的整流原理v 交流电动势的产生二、交流发电机的工作原理1、三相交流电的产生v 交流电动势的产生二、交流发电机的工
4、作原理1、三相交流电的产生v 交流发电机的整流原理 1、六管交流发电机的整流原理二、交流发电机的工作原理v 交流发电机的整流原理 1、九管交流发电机的整流原理 特点：除了常用的6个二极管外，又增加了3个功率较小的二极管，专门用来供 给磁场电流，又称为磁场二极管。采用磁场二极管后，可以省去继电器， 利用充电指示灯即可指示发电机工作情况的好坏。二、交流发电机的工作原理v 交流发电机的整流原理 1、八管交流发电机的整流原理二、交流发电机的工作原理v 交流发电机的整流原理 1、八管交流发电机的整流原理二、交流发电机的工作原理中性点三次谐波v 交流发电机的整流原理 1、十一管交流发电机的整流原理二、交流
5、发电机的工作原理三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号交流发电机的励磁方式交流发电机的工作特性交流发电机的分类交流发电机的型号1、交流发电机的励磁方式 定义：将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。类型自励：由发电机自身供给磁场绕组电流发电的方式。他励：由蓄电池供给磁场绕组电流而发电的方式。三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号2、交流发电机的工作特性 输出特性 定义：输出特性也称负载特性或输出电流特性，它是在发电机 保持输出电压一定时，发电机的输出电流与转速之间的关系。 一般对标称电压为12V的硅整流发电机，其输出电压恒定在14V ；对标称电压为24V的发电机，其输出电压恒
6、定在28V。三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号 由输出特性可看出发电机在不同转速下输出功率情况，表明： 发电机只需在较低的空载转速n1时，就能达到额定输出电压 值，因此其具有低速充电性能好的优点。空载转速值是选定传 动比的主要依据。 发电机转速升至满载转速n2时，即可输出额定功率的电能， 因此其具有发电性能优良的特点。 当转速升到某一定值以后，输出电流就不再随转速的升高和负 荷的增多而继续增大，因此其具有自身控制输出电流的功能，不 再需要限流器。交流发电机的最大输出电流为额定电流的1.5倍 。三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号 空载特性 定义：空载特性是指无负荷时，发电
7、机端电压与转速的变化规律。从曲线可以看出，随着转速的升高，端电压上升较快。由他励转为自励发 电时，即能向蓄电池进行补充充电。空载特性是判定交流发电机充电性能是否良好的重要依据。三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号 外特性 定义：外特性是指转速保持一定时，发电机的端电压与输出电流 的关系。发电机的转速越高，端电压越高，输出电流也越大。三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号交流发电机端电压受转速和负 载变化的影响较大，因此必须 配用电压调节器才能保持恒定 的电压值。当发电机处于正常 工作状态的高速运转时，如果 突然失去负荷，则其端电压会 急剧升高，这时发电机中的硅 二极管以及调节
8、器中的电子元 件将有被击穿的危险，因此应 该避免外电路断路的现象。3、交流发电机的分类 按整流器结构分类6管交流发电机8管交流发电机9管交流发电机11管交流发电机 按励磁绕组的搭铁形式分类内搭铁型交流发电机：磁场绕组的一端 （负极）直接搭铁（和壳体相连）。外搭铁型交流发电机:磁场绕组的一端（负 极）接入电压调节器，通过电压调节器后再 搭铁。三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号 按总体结构分普通交流发电机 整体式交流发电机带泵的交流发电机无 刷 交 流 发 电 机永磁交流发电机爪极式交流发电机感应子式交流发电机 无刷交流发电机定义：汽车用无刷交流发电机是指无电刷无滑环的交流发电机。优点
9、： 没有电刷和滑环，不会因为电刷和滑环的磨损与接触 不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障。 工作时不会产生火花，减少了无线电干扰。 三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号4、交流发电机的型号12345（1）产品代号。交流发电机的产品代号有JF、JfZ、JFB、 JFW四种，分别表示交流发电机、整体式交流发电机、带泵 交流发电机和无刷交流发电机。（2）电压等级代号。用1位阿拉伯数字表示，112V；2 24V；66V。（3）电流等级代号。用1位阿拉伯数字表示。电流等级代号123456789电流/A19202930394049505960697079808990三、交流发电机的励磁方式、工
10、作特性、分类和型号（4）设计序号。按产品的先后顺序，用阿拉伯数字 表示。 （5）变型代号。交流发电机以调整臂的位置作为变 型代号。从驱动端看，Y右边；Z左边； 无中间。 例如：JFZ1913Z型交流发电机：其含义为：电压等级为12V、输出电流大于90A、 第13次设计、调整臂位于左边的整体式交流发电 机。三、交流发电机的励磁方式、工作特性、分类和型号四、电压调节器的功用、类型和工作原理电压调节器的功用电压调节器的类型电压调节器的工作原理1、电压调节器的功用在发电机转速发生变化时，自动控制发电机电压保持恒定，使其 不因发电机转速升高，导致电压过高而烧坏用电器和蓄电池过 充电；也不会因为发电机转速
11、低，导致电压不足而使用电器工 作失常。 特点：体积小，可将其安装在发电机的内部，减少了外部线路， 缩小了整个充电系统的体积，同时更加耐用。四、电压调节器的功用、类型和工作原理2、电压调节器的工作原理 基本思路：交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和 磁极磁通成正比。当转速n升高时，E 增大，发电机输出端电压UB升高，当 转速升高到一定值时，输出端电压达到限定值，要想使发 电机的输出端电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过 减小磁通 来限定，又因磁极磁通 与励磁电流If成正比， 所以减小磁通 也就是减小励磁电流If。 调压原理： 当发电机转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流If来减 小磁
12、通 使发电机的输出电压UB保持不变；当发电机的转 速降低时，调节器通过增大发电机的励磁电流If来增加磁通，使发电机的输出电压保持不变。四、电压调节器的功用、类型和工作原理3、发电机电压调节器的分类 （1）触点式电压调节器四、电压调节器的功用、类型和工作原理（2）负极外搭铁型晶体管式电压调节器晶体管式电压调节器是利用晶体管的开关特性，来控制发电机的磁场电流， 使发电机的输出电压保持一定。该调节器由电压敏感电路和二级开关电路组成。四、电压调节器的功用、类型和工作原理v JFT106型晶体管电压调节器JFT106型晶体管电压调节器属于负极外搭铁式电压调节器，该 调解器共有“+”、“F”和“-”三个接
13、线柱，其中“+”接线柱与发电 机的“F2”接线柱连接后经熔断器接至点火开关，“F”接线柱与 发电机的“F1”接线柱连接，“-”接线柱搭铁。如下图所示。v JFT106型晶体管电压调节器JFT106型晶体管电压调节器属于负极外搭铁式电压调节器，该 调解器共有“+”、“F”和“-”三个接线柱，其中“+”接线柱与发电 机的“F2”接线柱连接后经熔断器接至点火开关，“F”接线柱与 发电机的“F1”接线柱连接，“-”接线柱搭铁。如下图所示。（3）集成电路电压调节器集成电路调节器是利用集成电路（IC）组成的调节器，可分为 全集成电路调节器和混合集成电路调节器两类。四、电压调节器的功用、类型和工作原理1 ）
14、正常运行时集成电路电压调节器的工作过程- 当点火开关为ON且发电机未转动时，蓄电池端电 压经接线柱IG输入单片集成电路，使三极管Tr1、Tr2均有基极电流流过，于是两个三极 管同时导通。Tr1导通，发电机由蓄电池进行他励，磁场绕组中有电流流过；Tr2导通充 电指示灯亮，表示发电机不发电。四、电压调节器的功用、类型和工作原理2 ）发电机发电时集成电路电压调节器的工作过程-当发电机端电压高于蓄电池电动势而小于调节电压时 ，Tr1仍导通，但发电机由他励转为自励，并向蓄电池充电。 同时由于P点电压输入单 片集成电路使Tr2截止，故充电指示灯会熄灭，表示发电机工作正常。四、电压调节器的功用、类型和工作原
15、理集成电路电压调节器的工作过程- 当发电机电压随转速升高到调节电压时，单片集成 电路检测出该电压，于是Tr1由导通变为截止，磁场绕组中电流中断，发电机电压下降 。当电压下降到略低于调节电压时，单片集成电路使Tr1又导通，如此反复，发电机输 出电压将被控制在调节电压范围内。四、电压调节器的功用、类型和工作原理4 ）不正常运行转子线圈开路IC调节器的输出控制（不正常工作过程） - 当磁场绕组断路时，P点电压信号异常， 单片集成电路检测到后，控制Tr2导通，点亮充电指示灯，以示异常。 四、电压调节器的功用、类型和工作原理c 当端子 S 脱开时IC调节器的输出控制（不正常工作过程） - 当发电机的输出
16、端B断线时，发电机无输出 ，导致IG点电位降低。当单片集成电路检测到IG点电位低于13V时，令Tr2导通，点亮充 电指示灯，同时可根据P点电位将发电机端电压控制在13.3-16.3V。 四、电压调节器的功用、类型和工作原理五、交流发电机与电压调节器的维护交流发电机与电压调节器的使用注意事项交流发电机的维护交流发电机电压调节器的维护1、交流发电机与电压调节器的使用注意事项 蓄电池的搭铁极性必须与发电机搭铁极性相同。交流发电机均为负极搭铁 ，蓄电池必须负极搭铁。否则，蓄电池将通过二极管大电流放电，使二极 管烧坏。 发电机运转时，不能使用试火方法检查发电机是否发电，否则容易损坏二 极管及其电子元件。 发现交流发电机不发电或者充电电流较小时，应及时找出故障予以排除。 如长期带故障运行，发电机可能出现严重故障或损坏。一个二极管短路， 将会使其他二极管和定子绕组烧坏。 绝对禁止用200V以上的交流电压或兆欧表检查发电机的绝缘性能，
