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1、2019/1/18,1,第二章 交流发电机及调节器,2019/1/18,2,2019/1/18,3,交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 交流发电机的工作特性 电压调节器 继电器控制电路 汽车用其他交流发电机 充电系的故障诊断与排除 交流发电机的使用与维修,2019/1/18,4,2.1交流发电机的构造,三相同步交流发电机+整流器（六只硅二极管构成三相桥式全波整流器） 2.1.1 转子产生磁场 两块爪极+磁场绕组+滑环+轴 2.1.2 定子产生感应电动势，即产生交流电 定子铁芯+三相定子绕组 相临两相间绕组线圈的起端（或末端）相临两个槽（或8个槽），即三相绕组的各起端A、B、C分别放入1、3
2、、5槽（或1、9、17槽）。 即能保证三相绕组相临之间相差120电角度。,2019/1/18,5,三相绕组的连接方法,星形接法（Y） 大多采用,三角形接法（）,2019/1/18,6,2.1.3 整流器 作用：将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。 组成：六只硅二极管 负极管系：压装在发电机后端盖上，引线为负极，外壳为负极。 正极管系：压装在散热板上，引线为正极，元件板为正极。,2019/1/18,7,2.1.4 端盖和电刷总成 电刷总成：两只电刷+电刷弹簧+电刷架 端盖：铝合金（非导磁性材料） 内搭铁：两电刷引线中一根与磁场接线柱“F”相连；另一根接搭铁“-”。 外搭铁：两只电刷均与
3、发电机绝缘,2019/1/18,8,2.1.5 交流发电机的型号,JFZ1913Z JFZ产品代号 1电压等级代号 9电流等级代号 13设计序号 Z变型代号,产品代号,电压等级代号,电流等级代号,设计序号,变型代号,2019/1/18,9,交流发电机的型号,产品代号 用英文字母表示 JF普通交流发电机 JFZ整体式交流发电机 JFB带泵的交流发电机 JFW无刷交流发电机,JFZ1913Z,2019/1/18,10,交流发电机的型号,电压等级代号 用1位阿拉伯数字表示 112V系统 224V系统 66V系统,JFZ1913Z,2019/1/18,11,交流发电机的型号,电流等级代号 用1位阿拉伯
4、数字表示,JFZ1913Z,2019/1/18,12,交流发电机的型号,设计序号 表示产品设计的先后顺序 用1-2位阿拉伯数字表示,JFZ1913Z,2019/1/18,13,交流发电机的型号,变型代号 以调整臂作为变型代号 从驱动端看： 调整臂在左边用Z表示 右边 Y 中间不加标记,JFZ1913Z,2019/1/18,14,2.1.6 汽车用交流发电机的分类,1、按总体结构分： （1）普通交流发电机：三相同步交流发电机+整流器（六只硅二极管构成三相桥式全波整流器） 解放载货汽车：JF132 （2）整体式交流发电机：将集成电路调节器与交流发电机合为一体。 奥迪、Santana:JFZ1813
5、 （3）带泵交流发电机：带真空制动助力泵的交流发电机。 JFB1712 （4）无刷交流发电机：无电刷、滑环。JFW1913 （5）永磁交流发电机：转子磁极采用永磁材料。,2019/1/18,15,2、按磁场绕组搭铁方式分： （1）内搭铁式磁场绕组的一端经负电刷引出后，和后端盖直接相连的发电机。 EQ1090：JF132 （2）外搭铁式磁场绕组的两端都和端盖绝缘的发电机。 CA1091：JF152D、JF1522A,2019/1/18,16,3、按装用的二极管数量分： （1）六管交流发电机：JF132、JF1522A、JF152D （2）八管交流发电机：二个中性点二极管 TJ7100、TJ710
6、0U：JFZ1542 （3）九管交流发电机：三个磁场二极管 BJ1022：JFZ141 （4）十一管交流发电机：二个中性点、三个磁场二极管 Santana:JFZ18132,2019/1/18,17,2.2 交流发电机的工作原理,2.2.1 发电原理 三相绕组中电动势的瞬时值方程式为： 频率相同，幅值相等，相位差120电角度。,2019/1/18,18,2.2.2 整流过程,2019/1/18,19,发电机输出直流的平均值 U = 1.35UUV = 2.34U UUV：线电压有效值 U ：相电压有效值 2.2.3 激磁方式,2019/1/18,20,1他激 在发动机起动期间，需要蓄电池供给发
7、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激发电。 2自激 随着转速的提高，发电机的电动势逐渐升高并能对外输出，一般在发动机怠速时发电机就能对外供电了，当发电机能对外供电时，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激。 由于在发动机转速低时交流发电机不能自激发电，所以低速时采取他激发电，当发动机达到正常怠速转速时，发电机的输出电压一般高出蓄电池电压12V以便对蓄电池充电，此时，由发电机自激发电。,2019/1/18,21,2019/1/18,22,2.3 交流发电机的特性,2.3.1 输出特性 发电机输出电压U=常数时，发电机的输出电流与转速之间的关
8、系。 n1：空载转速 n2：满载转速,2019/1/18,23,2.3.2 空载特征 发电机空载时（I=0），发电机电压与转速之间的关系 U=f (n),2019/1/18,24,2.3.3 外特征 转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。 结论：随着输出电流的增加，发电机端电压下降较大。,2019/1/18,25,2.4 电压调节器,作用在发电机转速变化时，控制发电机电压保持恒定，防止电压过高而损坏用电设备。,2019/1/18,26,2.4.1 电磁振动式调节器 利用触点的开闭，使激磁电路中串入或隔除附加电阻R1来调节激磁电流，从而达到自动稳定发电机输出电压的目的。,双级式电压调节器
9、1）n n3 ：K1打开、K2闭合,2019/1/18,27,2.4.2 电子电压调节器,优点： （1）结构简单，工作可靠，故障少。 （2）使用中无需维修。 （3）能适应大功率发电机的需求。 （4）工作中不会产生火花，无线电干扰小。,2019/1/18,28,晶体管调节器的基本原理,2019/1/18,29,2.4.3 集成电路调节器的电压检测法 1、发电机电压检测法 检测点P的电压与发电机的端电压成正比。 2、蓄电池电压检测法 检测点P的电压与蓄电池的端电压成正比。 适用于大功率发电机,2019/1/18,30,2.4.4 发电机调节器的型号,FT126C FT产品代号 1电压等级代号 2结
10、构型式代号 6设计序号 C变形代号,产品代号,电压等级代号,结构型式代号,设计序号,变型代号,2019/1/18,31,2.7 交流发电机充电系的故障判断,（一）不充电 本质：发电机不发电或充电线路有断路故障 （二）充电电流过小 本质：发电机输出功率不足或输出电压偏低 （三）充电电流过大 本质：发电机输出电压偏高,2019/1/18,32,（四）充电电流不稳 本质：发电机输出电压不稳定或充电线路接触不良 （五）交流发电机有异响 本质：发电机及零部件异常振动产生噪声,2019/1/18,33,交流发电机充电系的过电压保护装置,过电压的产生 1. 非瞬变性过电压：调节器失灵 2. 瞬变性过电压 1
11、）抛负载瞬变 2）磁场衰减瞬变 3）点火系瞬变 4）切换电感性负载瞬变,2019/1/18,34,瞬变性过电压抛负载瞬变,即交流发电机正在向蓄电池充电过程中与蓄电池连接导线突然脱开，或者在没有蓄电池的情况下，突然断开其他负载。,2019/1/18,35,瞬变性过电压磁场衰减瞬变,即由于点火开关转到断开位置而与蓄电池突然中断时，交流发电机的激磁绕组就会产生按指数衰减的负脉冲电压，幅值可高达50100V。,2019/1/18,36,瞬变性过电压点火系瞬变,点火系产生的瞬变能量小，电压高，且重复变化。 在正常工作情况下，此瞬时高压由蓄电池吸收。 若无蓄电池，该瞬时高压就作用于晶体管调节器上，使之损坏
12、。,2019/1/18,37,瞬变性过电压切换电感性负载瞬变,在汽车运行中，不论什么时候切换一个电感性辅助电器（电喇叭、刮水器、电风扇等），都会产生自感引起的瞬变过电压，其严重程度决定于所切换电感负载的大小及输出线路的阻抗。 一般不会造成元件的损坏。,2019/1/18,38,过电压的保护,1. 提高电子设备的定额 不增加元件数量，不经济 2. 增加过电压保护装置 稳压管保护电路,2019/1/18,39,K,激磁绕组,调节器,稳压管保护电路（一）,VS,2019/1/18,40,稳压管保护电路（二）,K,激磁绕组,调节器,VS,2019/1/18,41,交流发电机由哪几部分组成？各起什么作用
13、？ 试述三相同步交流发电机的工作原理。 何谓交流发电机的特性？了解这些特性对我们有何指导意义？ 交流发电机在高速、满载时，如果突然失去负载，对晶体管有何危害？为什么？ 试述双级式电压调节器的工作原理。 试述晶体管调节器的工作原理。 发电机完全失去充电功能，可能是由哪些原因造成的？如何查找？,2019/1/18,42,三相同步交流发电机的工作原理,交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分，三相定子绕组按照彼此相差120电角度分布在定子槽当中。 当转子绕组接通直流电时，两块爪极形成N极和S极。磁力线由N极出发，透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。 转子一旦旋转，定子绕组就会切割磁力线，在定子绕组中产生互差120电角度的正弦电动势，即三相交流电，再经由6只硅二极管组成的整流元件变为直流电输出。,
