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1、项目描述,请分析汽车发动机在中速与高速运转时， 充电指示灯均不熄灭的故障原因。,连接线路有断路处； 发电机皮带松脱或打滑； 发电机不发电; 电压调节器故障（见项目五相关内容） 有磁场继电器时，可能是继电器线圈或电阻烧断，触点接触不良（见项目三相关内容）。,根据电路分析，蓄电池不充电的原因有可能是：,相关内容,正弦交流电的概述,正弦交流电的三要素,R、L、C在交流电路中的性质,三相交流电,汽车交流发电机,汽车交流发电机的检修,生活用电,任务1.1 正弦交流电概述,一、正弦交流电的产生,匀强磁场中放一可以绕固定转动轴转动的单匝线圈abcd，当线圈在外力作用下，在磁场中以角速度匀速转动时，线圈ab边
2、与cd边切割磁力线，线圈中产生感应电动势。如果线圈是闭合的则在回路中产生感应电流。ad边与bc边由于不切割磁力线而不产生感应电动势。,二、正弦交流电的数学表达式,感应电动势,负载端电压,流过R电流,任务1.2 正弦交流电的三要素,一、正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值,瞬时值：正弦量在任一瞬间所对应值 表示法：u，i。,最大值：瞬时值中出现的最大量 表示法：Um，Im,有效值：根据R的热效应来确定 表示法：U、I,二、周期、频率与角频率,频率：每秒钟所变化的次数称为频率。 单位：赫兹（Hz） 表示：“” 。,周期：信号变化一次所需要的时间叫做周期。 单位：秒（s） 表示： “T”,周期与频率的
3、关系： =1/T,角频率：单位时间内所变化的弧度。 单位：弧度/秒（rad/s) 表示：,周期、频率、角频率的关系：=2=2/T,三、相位、初相位、相位差,t,称为初相角或初相位。,如图：,相位差：,若 0，则电压u超前电流i；,若 0，则电压u滞后电流i；,若 =0 ，则电压u与电流i同相；,若 ，则电压U与电流i反相；,四、正弦量的相量表示法,以坐标原点0为端点做一条有向线段，线段的长度为正弦量的最大值，相量的起始位置与x轴正方向的夹角为正弦量的初相位，它以正弦量的角频率为角速度，绕原点0逆时针匀速转动，则在任何一瞬间，相量在纵轴上的投影就等于该时刻正弦量的瞬时值。,用相量表示电动势、电压
4、、电流用“,”表示。,1、相量,注意： 只有正弦量才能用相量表示，相量不能表示非正弦量 相量只是表示正弦量，而不等于正弦量 只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上，不同频 率的正弦量不能画在同一个相量图上，否则无法比较与计算。 相量的加、减运算服从平行四边形法则,三角函数式,极坐标式,相量,相量图,任务1.3 电阻、电容、电感在交流电路中的基本性质,一、电阻元件的交流电路,设：,则端电压：,最大值 有效值,相量,瞬时功率,平均功率,电阻在交流电路中的特点是： 电压与电流频率相同； 电压与电流的瞬时值、最大值、与有效值均 遵循欧姆定律； 电压与电流同相； 瞬时功率与平均功率都为正，电阻消耗电能。
5、 电阻元件在交流电路中对电流有阻碍作用。,二、电容元件的交流电路,设：,则：,最大值： 有效值：,相量：,容抗：表示电容对交流电流的阻碍作用，它与频率成反比。,瞬时功率：,有功功率：,电容元件在交流电路中的特点： 电压与电流频率相同 电压与电流的最大值、有效值遵循欧姆定律，但瞬时值不遵循欧姆定律； 电压与电流不同相，电流超前电压90度，或者说电压滞后电流90度； 电容元件在交流电路中的平均功率为零，所以它不消耗能量。电容有存储电能的作用。 电容元 件在交流电路中对电流有阻碍作用。其容抗与 电容C、频率成反比。,三、电感元件的交流电路,设：,则：,最大值： 有效值：,相量：,感抗：表示电感对交流
6、电流的阻碍作用，它与频率成正比。,瞬时功率：,有功功率：,P=0,电感元件在交流电路中的特点： 电压与电流频率相同； 电压与电流的最大值、有效值遵循欧姆定律，但瞬时值 不遵循欧姆定律； 电压与电流不同相，电压超前电流90度，或者说电流滞 后电压90度； 电感元件在交流电路中的平均功率为零，所以它不消耗 能量。电感能将电能转化为磁能进行存储的作用。 电感元件在交流电路中对电流有阻碍作用。其感抗与电 感L、频率成正比。,任务1.4 三相交流电路,一、 三相交流电源,1三相交流电动势的产生,三相对称电动势在任一瞬间其相量之和为零。,相序：三相电动势随时间按正弦规律变化，它们先后达 到最大值的顺。 图
7、中的相序为U-V-W。,2三相电源的联结, 星形连接法Y联结,三角形接法联结,二、 三相负载的连接,相电压：负载两端的电压称为相电压。用“UP” 表示 相电流：在相电压的作用下，负载有电流流过。用“IP” 表示。 线电流：流过每根火线的电流称线电流。线电流用“IL” 表示。 中线电流：流过中性线的电流为中线电流，用“IN”表示。,对称负载：三相负载的大小与性质都相等时，称之为对称负载。,1星形连接,线电压是相电压的 倍且线电压超前相应相电压30。用相量表示为：,线电流等于相电流。即：IP=IL 当负载对称时，中线电流等于零。,（2）各电流、电压之间的基本关系,2负载三角形连接,负载相电压等于电
8、源线电压。,各线电流与相电流的关系由基尔霍夫第一定律得到：,负载对称：线电流对称，相电流也对称。线电流是 相电流的倍，且滞后相应相电流30度。即：,负载不对称：上式已不再立。,任务1.5 汽车交流发电机,一、汽车交流发电机的构造,1定子总成,2转子总成,转子由转子铁心、转子绕组（励磁绕组）、爪极及滑环组成。,3电刷,4整流器,定子的作用是产生三相交流电动势,转子的作用是产生磁场,电刷的作用是将外电源引入转子绕组，使转子绕组中有电流流过。,整流器的作用是将三相交流电转换成直流电。,二、汽车交流发电机的工作原理,由蓄电池经电刷通过滑环将直流电压加至转子绕组， 于是转子绕组产生轴向磁场，两个爪极得到
9、磁化，一块 爪极为“N”极，另一块爪极为“S”极。发动机通过带轮带 动转子旋转，产生旋转磁场。三相绕组切在旋转磁场中 作切割磁力线运动，产生三相电动势。由于三相绕组是 对称的，所以产生的电动势也是对称电动势.,三、 汽车交流发电机的型号,1产品代号 按产品名称顺序，取汉语拼音的头一个字母组成。 “J”指交流，“F”指发电机，“Z”指整，“W”指无刷，“B”指泵。 “JF”为交流发电机 “JFZ”为整体式交流发电机 “JFB”为带泵交流发电机 “JFW”为无刷交流发电机 2分类代号 在发电机的型号中，以电压等级为分类代号。 “1”指12V，“2”指24V。,4产品设计序号 按主品设计顺序，以阿拉
10、伯数字表示。 5变型代号 在发电机型号中，以调整臂位置标记作变型代号。调整臂在中间不作标记， 在右侧以“Y”作标记，在左侧以“I”作标记。发电机顺时针旋转不作标 记，逆时针旋转以“N”为标记。,3分组代号 分组代号指的是功率等级，单位为“W”。,任务1.6 生活用电,一、三相四线制,L1、L2、L3为三相电源的三根火线，N为零线（中线），也叫工作零线。 我国电力标准频率为50Hz，相电压为220V，线电压为380V。,二、三相五线制,（a）保护接零正确 （b）接零不正确，不能起到保护的作用。 （c）忽略了保护零线的接入。,三、安全用电,1电流对人体的危害,人体电阻大小有关 电流流过人体的时间长
11、短有关 电流流过人体的大小有关 电流的频率有关,2安全用电,确保用电设备的金属外壳保护接零。 用电设备应使用漏电保护装置 保护身体与表皮的干燥，不要在潮湿的环境中带电操作。 不要用手去碰触带电体的金属部分。 不小心触电时请迅速脱离电源，防止伤害升级。 在电工作业时，穿胶鞋戴绝缘手套，注意单手操作。,项目实施,一、发电机就车检查,充电指示灯检查：,发电机检查：,二、发电机的整体检测,用数字万用表200挡测量FE端子，其测量数值及故障分析如下：,三、发电机解体检测与维修, 励磁绕组的检测与维修：,定子绕组的检测与维修, 滑环的检修 当滑环表面有轻微烧蚀时，可用砂布打磨， 使其表面光滑。打磨后用万用
12、表检测两铜环 间的绝缘性，必须保证两者间是绝缘的。若 烧蚀严重，可更换转子总成。, 电刷及电刷弹簧的检修 新的电刷高度为14mm，在发电机工作过程中， 电刷在电刷弹簧的压紧下与滑环接触并高速旋转， 时间长了会有磨蚀。如果其高度为78mm，就更 换电刷。电刷弹簧弹性不足，将会导致接触不良， 所以当弹簧不紧时要及时调整或更换。,项目拓展,无刷交流发电机,一、爪极式无刷交流发电机,励磁绕组通过电流时，产生磁场将爪极磁化。其主要磁通由转子磁轭出发，经间隙2磁轭托架间隙1左边爪极-主气隙定子铁心主气隙右边爪极转子磁轭，形成一闭合磁路。当转子旋转时，三相定子绕组切割磁力线产生三相电动势。,二、感应式无刷交流发电机,当励磁绕组中通过直流电流后，产生固定磁场。与定子凸齿 对应的转子凸极被磁化从而形成磁极。而转子凸极磁化不是 固定的，对着左上部是“S”，对着右上部是“N”。当转子旋转 时，定子凸齿内产生脉动磁通，在定子绕组中便感应出感应 电动势。,
