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1、v掌握汽车交流发电机结构和工作原理掌握汽车交流发电机结构和工作原理v能够完成汽车交流发电机拆装及检测能够完成汽车交流发电机拆装及检测 v了解三相异步电动机结构、工作原理、了解三相异步电动机结构、工作原理、起动、调速、制动、常用低压控制电器和起动、调速、制动、常用低压控制电器和基本控制电路基本控制电路v掌握直流电动机结构和工作原理掌握直流电动机结构和工作原理v能够完成启动机用直流电动机的拆解及能够完成启动机用直流电动机的拆解及简单检测简单检测v了解步进电动机的结构和工作原理了解步进电动机的结构和工作原理v能够理解步进电动机在汽车上怠速控制能够理解步进电动机在汽车上怠速控制第第6 6章章 发电机与
2、电动机发电机与电动机汽车交流发电机汽车交流发电机6.1三相异步电动机三相异步电动机6.2常用低压电器和电气控制电路常用低压电器和电气控制电路6.3步进电动机步进电动机6.5汽车起动机汽车起动机6.46.1 6.1 正弦交流电正弦交流电1 1掌握汽车交流发电机掌握汽车交流发电机结构结构和和工作原理工作原理。2 2能够能够拆解和组装拆解和组装汽车交流发电机。汽车交流发电机。3 3能够对汽车交流发电机的定子、转子绕组能够对汽车交流发电机的定子、转子绕组等进行简单检测等进行简单检测 。1.1.三相同步交流发电机的结构三相同步交流发电机的结构 l-l-后端盖；后端盖；2-2-电刷架；电刷架；3-3-电刷
3、；电刷；4-4-电刷弹簧压盖；电刷弹簧压盖；5-5-硅二极硅二极管；管；6-6-散热板；散热板；7-7-转子；转子；8-8-定子总成；定子总成；9-9-前端盖；前端盖；10-10-风扇；风扇；11-11-皮带轮皮带轮图图6-1 6-1 国产国产JFJF系列硅整流发电机的结构图系列硅整流发电机的结构图6.1.1 汽车交流发电机结构和工作原理汽车交流发电机结构和工作原理(1)(1)转子转子1-1-滑环；滑环；2-2-转轴；转轴；3-3-爪极；爪极；4-4-磁轭；磁轭；5-5-励磁绕组励磁绕组图图6-2 6-2 交流发电机的转子结构交流发电机的转子结构（2 2）定子）定子（3 3）前后端盖）前后端盖
4、（4 4）电刷组件）电刷组件a)a)外部拆装式外部拆装式 b)b)内部拆装式内部拆装式图图6-4 6-4 发电机电刷架结构发电机电刷架结构 （5 5）风扇）风扇（6 6）皮带带轮）皮带带轮2.2.整流器整流器（1 1）正极管）正极管（2)2)负极管负极管图图6-5 6-5 硅二极管的安装示意图硅二极管的安装示意图3.3.三相同步交流发电机的工作原理三相同步交流发电机的工作原理 1-1-定子铁心；定子铁心；2-2-定子绕组；定子绕组；3-3-磁极磁极 图图6-6 6-6 三相同步交流发电机原理三相同步交流发电机原理 磁极磁极磁极磁极三相绕组三相绕组n单相绕组单相绕组（是转动的，亦称（是转动的，亦
5、称转子转子转子转子）三相绕组的三相电动势幅值相三相绕组的三相电动势幅值相等等,频率相同频率相同,彼此之间相位彼此之间相位相差相差120120。+SN铁心绕组+SN+SN+SN+SN+SN+SN+SN电枢电枢电枢电枢（是固定的，亦称（是固定的，亦称定子定子定子定子）：定子铁心内圆周表面有槽，）：定子铁心内圆周表面有槽，放入三相电枢绕组。放入三相电枢绕组。三相电三相电源源是由三相发电机产生的频率相同、幅是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差值相等、相位互差120120的三相对称正弦电压的三相对称正弦电压。U Um mU Um m t t0 02 2 u u1 1u u3 3u u2 2
6、三相交流电压出三相交流电压出现正幅现正幅 值（或相应值（或相应零值）的零值）的 顺序称为顺序称为 相序相序相序相序。在此相序为。在此相序为1-1-2-3-12-3-1称为称为顺相序。顺相序。顺相序。顺相序。在电力系统中一在电力系统中一般用般用黄、绿、红黄、绿、红黄、绿、红黄、绿、红区别区别1 1、2 2、3 3三相。三相。（2 2）整流原理和过程）整流原理和过程图图6-7 6-7 汽车交流发电机三相桥式整流电路及电压、电流波形汽车交流发电机三相桥式整流电路及电压、电流波形 三相桥式全波整流电路中，三相桥式全波整流电路中，3 3个正二极管的正极引出个正二极管的正极引出线分别同线分别同3 3相绕组
7、的首端相连，在某一瞬间，相绕组的首端相连，在某一瞬间，只有与电位只有与电位最高的一相绕组相连的正二极管导通最高的一相绕组相连的正二极管导通。同样，。同样，3 3个负二极个负二极管的引出线也同三相绕组的首端相连，在同一瞬间，管的引出线也同三相绕组的首端相连，在同一瞬间，只有只有与电位最低的一相绕组相连的负二极管导通与电位最低的一相绕组相连的负二极管导通，同时导通的，同时导通的两个管子总是将发电机的电压加到负载两端，两个管子总是将发电机的电压加到负载两端，6 6只二极管只二极管轮流导通。轮流导通。交流发电机交流发电机刚开始发电时刚开始发电时，需由蓄电池供给，需由蓄电池供给励磁电流，此时为励磁电流，
8、此时为他励他励。当。当发电机电压高于蓄电发电机电压高于蓄电池电压时池电压时，即由发电机自己供给励磁电流，也就，即由发电机自己供给励磁电流，也就是由他励转变为是由他励转变为自励自励。4.4.交流发电机的励磁方式交流发电机的励磁方式 1.1.输出特性输出特性图图6-8 6-8 交流发电机输出特性交流发电机输出特性 6.1.2 6.1.2 交流发电机的工作特性交流发电机的工作特性 2 2交流发电机自动限制电流的机理交流发电机自动限制电流的机理阻抗阻抗Z Z是由绕组的电阻是由绕组的电阻R R和感抗和感抗组成。组成。与转速成正比。高速时，绕组电阻与转速成正比。高速时，绕组电阻R R与与相比可以忽略不计，
9、因此可以认为定子绕组的阻抗相比可以忽略不计，因此可以认为定子绕组的阻抗Z Z与转与转速成正比。速成正比。定子绕组具有一定阻抗定子绕组具有一定阻抗Z Z，对通过绕组的电流起阻碍作用。，对通过绕组的电流起阻碍作用。3 3空载特性空载特性图图6-9 6-9 交流发电机的空载特性交流发电机的空载特性从曲线可以看出，从曲线可以看出，随着转速的升高，端电压上升较快，随着转速的升高，端电压上升较快，由他励转入自励时，即向蓄电池进行补充充电。由他励转入自励时，即向蓄电池进行补充充电。4 4外特性外特性 图图6-10 6-10 交流发电机的外特性交流发电机的外特性电压调节器的配用电压调节器的配用 从图中可看出发
10、电机转速越高，端电压也越高，输出从图中可看出发电机转速越高，端电压也越高，输出电流也越大。电流也越大。当保持任一转速时，端电压均随输出电流的当保持任一转速时，端电压均随输出电流的增大而下降。增大而下降。由于端电压受转速和负载变化的影响，交流由于端电压受转速和负载变化的影响，交流发电机必须配用电压调节器才能保持电压的恒定。发电机必须配用电压调节器才能保持电压的恒定。1.1.电压调节器的功用与种类电压调节器的功用与种类 常用的硅整流交流发电机配用的电压调节器常用的硅整流交流发电机配用的电压调节器有有：触点式和电子式电压调节器两种。：触点式和电子式电压调节器两种。2.2.触点式电压调节器触点式电压调
11、节器 利用触点的开闭使励磁电路串入或隔除调节电阻来利用触点的开闭使励磁电路串入或隔除调节电阻来调节励磁电流，从而达到调节发电机输出电压的目的。调节励磁电流，从而达到调节发电机输出电压的目的。6.1.3 电压调节器的工作原理电压调节器的工作原理FT61型调节器的电路基本结构型调节器的电路基本结构 1-低速触点支架；2-衔铁；3-磁化线圈；4-拉力弹簧；5-磁轭；6-电刷；7-滑环；8-励磁绕组；9-三相电枢绕组；10-点火开关；“”-点火接柱；F-磁场接柱；R1-加速电阻；R2-调节电阻；R3-温度补偿电阻；B-发电机火线接线柱；K1-低速触点；K2-高速触点 电子式电压调节器有晶体管式和集成电
12、路式调节器（IC调节器）。晶体管式调压器利用晶体管的开关作用，控制发电机励磁电路的通断，调节励磁电流，使得发电机电压稳定。集成电路式调节器（IC调节器）可以作为一个标准件安装。电子调压器没有触点，使用过程中无需保养与维护，体积小，结构简单，目前已逐步取代触点式调节器。3.3.电子式电压调节器电子式电压调节器电子式电压调节器有晶体管和集成电路调节器（电子式电压调节器有晶体管和集成电路调节器（IC调调节器）两种，其外观图如图所示。节器）两种，其外观图如图所示。1.工作描述工作描述 按照要求对给定的汽车交流发电机进行拆解，掌握汽按照要求对给定的汽车交流发电机进行拆解，掌握汽车交流发电机的基本结构，正
13、确地使用万用表等工具对转车交流发电机的基本结构，正确地使用万用表等工具对转子、定子、整流器等主要部件进行检测。子、定子、整流器等主要部件进行检测。（1 1）掌握汽车交流发电机的基本结构。）掌握汽车交流发电机的基本结构。（2 2）能够熟练地使用万用表等基本检测工具。）能够熟练地使用万用表等基本检测工具。（3 3）能够对汽车交流发电机的主要零部件进行检测。）能够对汽车交流发电机的主要零部件进行检测。2.工作目标工作目标【工作任务工作任务】汽车交流发电机的拆解与检测汽车交流发电机的拆解与检测（1 1）交流发电机的不解体检测）交流发电机的不解体检测用万用表的挡测量发电机用万用表的挡测量发电机F F与与
14、E E之间的电阻值和之间的电阻值和B B和和E E之间的电阻值。如果之间的电阻值。如果F F与与E E之间的电阻值超过规定之间的电阻值超过规定值，可能是电刷与滑环接触不良；若小于规定值，值，可能是电刷与滑环接触不良；若小于规定值，励磁绕组之间可能存在匝间短路或者搭铁故障；励磁绕组之间可能存在匝间短路或者搭铁故障；若电阻为零，可能是滑环之间有短路故障或者若电阻为零，可能是滑环之间有短路故障或者F F接接线柱存在搭铁故障。线柱存在搭铁故障。3.3.工作过程工作过程(2)(2)交流发电机的解体检测交流发电机的解体检测 1）检查转子检查转子图图 6-136-13转子绕组断路的检测转子绕组断路的检测 图
15、图6-146-14转子绕组搭铁的检测转子绕组搭铁的检测 a)a)定子绕组断路的检测定子绕组断路的检测 b)b)定子绕组搭铁的检测定子绕组搭铁的检测 图图6-15 6-15 定子绕组检测定子绕组检测 2 2）检查定子）检查定子 3 3）二极管检测）二极管检测4.4.工作评价工作评价序号序号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1能否按照要求对汽车交流发电机进行拆解2能否掌握汽车交流发电机的基本结构3用万用表判断定子、转子绕组的短路与断路的过程是否清晰4用万用表判断二极管导通与截至的过程是否清晰5整个工作过程记录是否完整6.2 6.2 三相异步电动机三相异步电动机1 1了解三相异步电动机
16、的了解三相异步电动机的结构结构和和工作原理工作原理。2 2能够理解三相异步电动机能够理解三相异步电动机启动启动、调速调速和和制制动动过程。过程。3 3能够完成三相异步电动机的能够完成三相异步电动机的Y-Y-起动电路起动电路连接与分析连接与分析。6.2.1三相异步电动机的基本结构和工作相异步电动机的基本结构和工作原理原理 1.定子 定子是电动机的固定部分，主要由定子铁心、定子绕组和机座等组成，如图6-18所示。图6-18 定子组成a)定子铁心的硅钢片 b)定子铁心和机座 c)嵌有三相绕组的定子 2.转子 转子是电动机的转动部分，由转子铁心、转子绕转子是电动机的转动部分，由转子铁心、转子绕组和转轴等组成。其外形如图组和转轴等组成。其外形如图6-19a6-19a所示。所示。图6-19 鼠笼式转子a)转子外形 b)鼠笼绕组3.3.三相异步电动机工作原理三相异步电动机工作原理（1 1）旋转磁场的产生）旋转磁场的产生将定子三相绕组联成如图6-20a所示的星形接法，三相绕组的首端U1、V1、W1分别与三相交流电的相线A、B、C相连接，三相绕组中通过的三相对称交流电流如图6-20b所示。a)三相绕组
