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1、汽车运用与维修专业项目教学教案 学校：班级：科目：汽车电气设备构造与维修教师：汽车电气设备构造与维修项目教学教案项目一 检查发电机课时准备：8课时 项目目标 一、技能点1、 能按规范要求进行汽车发电机的检查。 二、知识点 1汽车发电机的功用与要求 2、普通交流发电机的结构 3、交流发电机工作原理 4、交流发电机的拆装5、交流发电机的检修与维护项目要求 1、时间要求：每组10分钟2、质量要求：满足规范质量的前提下能熟练完成任务3、安全要求：严格按操作规范进行项目作业4、文明要求：自觉按照文明生产规则进行项目作业一、项目链接理论链接1 汽车发电机的功用与要求（一）发电机的功用交流发电机的功用是当发
2、动机所需电压高于蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电，并向全车除起动机外的所有用电设备直接供电。（二）汽车对发电机的要求1、所有连接的负载要用直流电；2、即使全部的负载都接通，也需要有足够电力为蓄电池快速充电，并维持充电状态；3、要尽量在发电机的某个转速范围内保持输出电压恒定；4、质量要轻、结构紧凑、噪声低、效率高、寿命长；5、发电机要保持牢固，能承受外来的如振动、高温、剧烈温度变化、污垢、潮湿等的各种变化。（三）交流发电机的种类1、按交流发电机的总体结构分（1）普通交流发电机。（2）整体式交流发电机。（3）带泵交流发电机。（4）无刷交流发电机。（5）永磁交流发电机。2、按整流器结构分四类（1）六
3、管发电机。（2）八管发电机。（3）九管发电机。（4）十一管交流发电机。3、按磁场绕组的搭铁形式分为两类按磁场绕组（两只电刷引线）和发电机的联接不同，把发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种。（1）内搭铁型发电机。（2）外搭铁型发电机。4、按冷却方式分为两类（1）风冷式交流发电机。（2）水冷式交流发电机。理论链接2 普通交流发电机的结构普通硅整流发电机主要由三相同步交流发电机和6只二极管组成的的三相桥式全波整流器两大部分组成；主要有转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、皮带轮等部件，如图3-所示主要组成部件结构1、转子总成功用：产生磁场结构：由转子轴、激磁绕阻、爪形磁极和滑环等组成，如图3-3所示。转子
4、轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。当给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。2、定子总成 定子也叫电枢，它的功用是产生感应电动势。主要由定子铁心和定子绕组组成，如图3所示。、风扇一般用1.5mm厚的钢板冲压而成或用铝合金铸造制成，利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上，紧压在皮带轮与前端盖之间。见图3-a所示。、皮带轮通常由铸铁或铝合金
5、制成，分单槽和双槽两种，利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上，用弹簧垫片和螺母紧固。如图3-b所示。、前、后端盖前、后端盖用非导磁性的材料铝合金制成，它具有轻便、散热性好等优点。在后端盖上装有电刷总成。在前、后端盖上均有通风口，当它旋转后风扇能使空气高速流经发电机内部进行冷却。见图3-cd所示。、电刷总成 两只电刷装在电刷架的方孔内，并在其弹簧的压力推动下与转子滑环保持良好的接触。电刷的结构有外装式和内装式两种。如图3-所示。、整流器 交流发电机整流器的作用是将定子绕组的产生的三相交流电整流成为直流电。整流器由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路，6只整流管分别压装（或焊装）在两块整流板上，
6、如图3-所示。理论链接3 交流发电机工作原理交流发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和磁场绕组。当外电路通过电刷使磁场绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化。根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势，而后经整流器整流为直流电输出，这就是交流发电机的工作原理，如图3-所示理论链接4 整流原理发电机定子绕组中感应产生的是交流电,是靠6只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的，如图3-9a所示。二极管具有单项导电性，当给二极管加上正向电压时，二极管导通，当给二极管加上反向电压时
7、，二极管截止。将定子的三相绕组和6只整流二极管按电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压，如图3-9b、c所示，这就是发电机的整流原理1、二极管的导通原则当给二极管加上正向电压时，二极管导通，当给二极管加上反向电压时，二极管截止，当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通，如图3-10所示。 2、整流过程分析三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通，使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。对于三个正极管子（如图所示，D1、D3、D5正极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。对于三个负极管子（如图所示，D
8、2、D4、D6负极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。3、中性点电压有的发电机具有中性点接线柱，如图3-11所示，它是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称为中性点电压。中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，理论上中性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半，即：UN=UB/24、励磁方式除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场，也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。所谓励磁，即将电源引入到磁场绕组，使之产生磁场。交流发电机励磁两种方式：自励和他
9、励。（） 他励在发电机转速较低时（发动机未达到怠速转速），自身不能发电。单靠微弱的剩磁产生的很小的电动势，很难克服二极管的正向电阻，需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。这种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励发电。如图3-13所示。（）自励 随着转速的提高（一般在发动机达到怠速时），发电机定子绕组的电动势逐渐升高并能使整流器二极管导通，当发电机的输出电压UB大于蓄电池电压时，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励磁绕组，这种自身供给磁场电流发电的方式称为自励发电。交流发电机励磁过程是先他励后自励。当发动机达到正常怠速转速时，发电机的输出电
10、压一般高出蓄电池电压12V以便对蓄电池充电，此时，由发电机自励发电。不同汽车的励磁电路各不相同，但有一个共同特点是，励磁电路都必须由点火开关控制（）交流发电机励磁电路 励磁绕组通过两只电刷(F和E)和外电路相连，根据电刷和外电路的连接型式不同，发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种，如图3-14所示5、交流发电机的型号 根据行业标准QC/T73-93汽车电器设备产品型号编制方法的规定，发电机的型号由五部分组成：（1）产品代号 主要有四种：JF，交流发电机；JFZ，整体式交流发电机；JFB，带泵型交流发电机；JFW，无刷交流发电机。（2）分类代号 是电压等级代号，“1”发电机标称电压为12V；“2”
11、发电机标称电压为24V。（3）分组代号 是功率等级代号，用一位阿拉伯数字表示，见表3-1。二、项目实施路径第一步 前期准备第二步 发电机外观检查第三步 发电机总成拆卸第四步 转子的检查第五步 定子的检查第六步 硅二极管的检查第七步 检查电刷高度第八步 其它零件检查第九步 发电机总成安装三、项目实施准备1、 组织方式每两位同学一组，完成启动系统部件的检查，按要求进行作业。每组作业时间为10分钟。2、 前期准备 常用维修工具一套、发电机、导线若干、万用表、台虎钳四、项目实施步骤 1. 发电机外观检查。要求检查发电机零部件外观表面是否有破裂、烧蚀和油污等2. 转子的检查1）转子绕组短路与断路的检查用
12、数字万用表的R200电阻档检测两滑环之间的电阻，应符合拄术标准。2）转子绕组绝缘检查检查转子绕组与铁心(或转子轴)之间的绝缘情况。用万用表导通档检测两滑环与铁心(或转子轴)之间的导通情况。 3）转子轴检查。用百分表检查轴的弯曲。爪形磁极在转子轴上应固定牢靠，间距相等。 3 定子的检查1）定子绕组短路与断路的检查。用数字万用表的低电阻档位检测定子绕组三个接线端，两两相测。 2）定于绕组绝缘检查。检查定子绕组与定子铁心间绝缘情况。用数字万用表导通档测定子绕组接线端与铁心间的电阻。 4. 硅二极管的检查 首先拆开定子绕组与二极管之间的所有连接线，用万用表 R1 挡分别测量每个二极管的正、反向电阻值。
13、 5、检查电刷高度 用卡尺检查电刷长度，标准长度为13mm，使用极限为 57mm。 6. 其它零件检查 检查发电机各接线柱绝缘情况，发现绝缘故障应拆检；检查轴承轴向和径向间隙均应不大于0.20mm，滚珠、滚道无斑点，轴承无转动异响，绝缘垫应完好。五、项目评价评 分 表姓名：班级：项目评分项目学生自评学生互评教师评价时间要求按规定时间内完成项目作业质量要求前期准备发电机外观检查发电机总成拆卸转子的检查定子的检查硅二极管的检查检查电刷高度其它零件检查发电机总成安装安全要求规范操作文明要求按文明生产规则进行操作考评员签字： 日期：六、项目作业1、完成实训报告。 2、以实训内容为例，思考发电机电压输出过低或过高的作业流程。
