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1、第一部分 无刷发电机的结构和原理交流发电机简介 汽车用的发电机是三相交流发电机。原理是通过旋转磁场把机械能转变成电能。再通过二极管整流后输出的直流电来供汽车上电器设备用电并对蓄电池充电。 交流发电机的分类 按发电机是否带有调节器可分为整体式交流发电机（内置调节器）与交流发电机（外置调节器）。 发电机磁场线圈输出端在发电机内部搭铁，称为内搭铁式发电机；磁场线圈输出端通过发电机调节器在发电机外部搭铁的，叫外搭铁式发电机。 分为有刷发电机与无刷发电机。 按是否带有真空泵可分为带泵交流发电机与非带泵交流发电机。 按磁场方式分：电磁发电机和永磁发电机。按电机整流组件二及管的个数，可分为6管、8管、9管及
2、11管交流发电机等。8管发电机在中性点增加了两个二极管，使三相绕组的三次谐波在中性点叠加，经整流后可将发电机的输出功率提高10%-15%。9管发电机增加了三个功率较小的激磁管，可用充电指示灯来表示发电机的工作情况，省去了结构相对复杂的继电器。11管发电机增加了两个中性点二极管，三个激磁二极管3A5A。 交流发电机的结构 由皮带轮、风叶、前端盖总成、转子总成、内定子线圈、外定子线圈、后端盖总成、硅整流桥、调节器、真空泵总成。 本公司生产的无刷发电机，能够适应灰尘、潮湿的恶劣环境。其优点如下：无刷发电机是把励磁线圈固定在电机后端盖上，不随着转子转动。与有刷发电机相比，省去了电刷、集电环等易损件，不
3、会因灰尘、电刷的损擦失圆，引起的打火花、接触不良、引起不发电。无刷电机具有可靠性好，使用寿命长的特点。 有刷发电机易引起的故障主要如下： 转子绕组引线至集电环间捆绑固定不好或绕组内圈与磁轭处松动，在高速工作时由于离心力、振动而甩断导线。 绕组引线与集电环焊接处因焊接质量和其它原因脱焊，集电环与转子轴间配合松动，引起的断线。 电刷自然磨损或松动；电刷弹簧卡死、折断；集电环烧蚀或失圆，造成激磁电流减少或不能通过，以致转子磁场不能正常建立。 集电环与电刷接触面接触不良，如有灰尘/油污或滑环与电刷高速磨合时，产生发热或失圆打火花,使集电环表面烧蚀，接触电阻加大，造成转子不能正常工作。 而无刷发电机可避
4、免上述故障。 整体式交流发电机，即发电机内置调节器：调节器与发电机是配合使用，它是通过控制发电机励磁电流来稳定电机的输出电压，内置调节器的发电机质量可靠。 带泵发电机-发电机后部带真空泵：真空泵抽气，作为汽车刹车制动助力，有利于简化结构，降低整车的成本。 整流桥的作用和原理 交流发电机发出三相交流电，但汽车上的用电设备和蓄电池都是直流电。整流桥的功能是将交流电转变为直流电。 整流桥的正向测试如图所示：（表笔互换是反向数值是无穷大）整流组件常见故障常见故障主要是因二极管的正向或反向工作电压过高、电流过大而击穿，造成二极管的短路 、断路故障，使发电机失效。1、 原因分析 发电机工作时，电源线路或用
5、电设备搭铁短路，造成发电机顺间输出电流过大，使整流桥失效（断路）。 汽车装有电感的电气设备，发电机有时有高压产生造成整流桥激穿（短路）。 整流桥自身存在有缺陷（管芯在烧结时虚焊压降大）。造成整流桥失效。2、调节器作用 发电机的电压是随着转速的上升而升高，因此需通过电压调节器来控制电压保持在某一稳定电压值。调节器是一负反馈控制，并在某一规定的电压下起作用，若电机电压高于规定值，“则通过减弱磁场以降低发电机的输出电压”，限制发电机的输出电压不超出某一规定范围。如：14V发电机，控制在14.20.25V范围内，28V发电机，控制在28.50.30V范围内。 3、用万用表测量调节器如图所示： 调节器内
6、部断路，励磁线圈无电流通过，发电机不能发电，会被用户误判为是发电机的故障。 调节器内部击穿短路使调节器失控，发电机的电压是随着转速的升高而升高，电压的稳定主要是通过调节器来稳压，调节器失控后，电机的电压不断升高，会烧坏汽车上电器、线路。(负载时,12V系统,电压16V; 24V系统,电压30V)汽车交流发电机的特性 汽车交流发电机的工作特性是以输出特性曲线来表示发电机的特性，是指发电机输出电压保持衡定时，发电机转速与输出电流的关系，通过它可以知道发电机在不同转速下输出功率的大小。 从图中可以知道，在发电机输出电压一定时，随着转速的增加，发电机的输出电流也逐渐增大。当转速增大到一定值后，发电机的
7、输出电流不再增大，此时的电流值为发电机的最大输出值。发电机的额定电流值一般为4000r/min转速的输出电流值。 汽车交流发电机使用参数 14V发电机在使用时电压大于13V, 28V发电机在使用时电压大于26V。发电机使用注意事项 1、 电器接线时注意事项 电机使用时必须与电瓶并联工作，各个导线连接处必须牢固、可靠,不得有松动、虚接情况。车辆供空调导线与其它电器导线不得为同一根导线，供其它电器导线的线径必须满足如下要求：电流为35A时6mm2 ；电流为 70A时13mm2 ；电流为100A时20mm2；激磁及信号导线线径0.751.5mm2；发电机输出引线到电瓶及车用电器的连接点应近可能靠近发
8、电机，可减小电压降；电机指示灯输出端标记为D，此端与电机B端必须接一充电指示灯（2W），中性点输出标记为N，可以接继电器开关、充电指示灯等；相输出标记为W，可以接转速信号传感器、继电器开关、充电指示灯等，其输出电流为最大为500mA。转速表接转速传感器时，必须知道电机转子爪级的极对数（6或8对极）。 2、机械装配时注意事项 适当的调整调节臂，保证皮带张紧力适当，拧紧电机各处紧固螺母到规定力矩规范； 保证电机的安装支架可以满足强度、刚度要求； 若为带泵电机，保证接于真空泵上的气管、油管畅通。 3、车辆装配及传动系统 检查固定发电机的各紧固螺栓是否松动，调整套、支撑套是否齐全；传动皮带是否达到规定
9、的张紧力，（20-30公斤）如传动皮带过松，高速运转的发电机负载较大时，传动带打滑（会有橡胶糊味）造成发电机发电量降低，同时电机过热影响轴承寿命。传动皮带过紧可能造成发电机轴承损坏、发电机扫膛或挂脚断裂。 发电机若与车辆上其它零部件有干涉，其有可能造成发电机短路，烧毁发电机内部电器件；发电机内部电器件也会因长期撞击而损坏； 检查发电机安装位置与发动机的排气管是否过近，具体规范详见电机使用注意事项； 带泵发电机应检查各接点是否有润滑油泄漏，特别是发电机壳体内；各管路不得有死折弯。长期漏油可能造成发电机烧毁。 4、发电机有异响 运转的发电机有异响：原因-轴承损坏、电机扫膛、整流管击穿后内部环流声。
10、检查传动皮带是否过紧，发电机调整套是否有调整余量并与发动机安装支架贴实，发电机振动是否正常。 5、发电机不发电：用万用表测量发电机电阻是否正常如图所示：6、发电量低：皮带轮打滑,外定子一相失效和相间短路,整流桥一相失效(开路)。定子常见故障及修理1、外定子组件定子组件常见故障有：绕组短路、绕组断路、定子铁心损坏，短路可分为相间短路、匝间短路和绕组搭铁等。 相间短路和匝间短路可外观检查：一般可见到线圈烧焦、变色（如变黑）现象，这种现象用万用表测量比较困难，应使用精度较高的电桥用电阻测量，即三相绕组不均衡，电阻值相差很大。搭铁故障用欧姆表可以查出。定子铁心损坏一般是转子碰刮、定子绝缘浸漆处理不好，
11、造成槽内线圈在发动机振动条件下出现导线与定子相对震颤磨损，使绝缘纸磨破，造成对地短路。针对装配来讲，造成对地短路常见的原因是定子引出线处理不好，引出线离电机外壳过近，在检测中没有发现，但在使用中，由于振动、温度的变化，引出线与外壳相碰出现短路。 原因分析 定子浸漆处理不好 绝缘漆没能填满槽内空隙，使导线固定作用减小。同时导热介质由于气隙存在相对减少，定子线圈的热量不能及时传出，最易引起匝间、相间短路。 交流发电机使用时环境温度过高，排气管或增加器导线管距离发电机进风口（后端） 过近，一方面过热，另一方面使导线散热不利造成热损坏。 交流发电机输出电流过大，过载使用时间过长（属匹配不合理），超过定
12、子绕组的载流值，使定子绕组因过流而烧毁。 发电机清洁不好 定子线表面油污、油泥过量，散热不良，长时间工作温升过快过高，使绝缘物热老化失效而损坏。 发电机使用时间过长，自然老化。 轴承因缺油松动或烧蚀，致使轴承径向间隙过大使转子轴偏心，造成转子与定子碰刮扫膛，使定子绕组局部温升过高而短路或机械性断路。 前后端盖紧固螺钉紧度不一或部分失效，造成扫膛使定子损坏。 2、 维护与预防 注意定期保养，更换零件（如轴承），对轴承松旷严重的要及时更换。 检查发电机前后盖装配紧固螺栓是否松动，及时拧紧或装配，拆卸或装配发电机的步骤是，紧固螺钉要对称（对角）均衡地拧紧。紧定后转动发电机应无阻滞现象和碰刮响声 。
13、注意保持交流发电机的清洁，整流组件表面及检查正负极板之间及没有夹杂导电异物。 检查各联接接线柱及接线管有无火花燃灼痕迹、氧化痕迹，检查接线卡子处的导线是否有断裂及断裂裸线外露，并用胶布重新包扎好。对于与B联接的电瓶火线及空调主线（较粗），其与接线鼻子之间联接是否紧固，以防与电机外壳或其它搭铁部件短路而引起失火及防氧化。 内定子常见故障及修理 内定子励磁线圈是发电机产生磁场的部件，由于产生切割磁力线，因此线圈受到磁反向力的作用，内定子线圈的线断路的故障发生率较高。 1、原因分析 内定子线圈绕线时，缠绕不紧，有松动，工作时由于振动、磁反向作用力而折断导线。 励磁线圈的引线碰外壳搭铁，线圈阻值变小。
14、 线圈绝缘处理不好，线圈不能固化而扭动导线。 调节器击穿，使线圈长期通过电流，因温升过高而烧毁线圈。 发动机未工作时，点火开关长时间闭合，使电流长时间通过线圈绕组，线圈因温升过高而烧毁。 （线圈发黑）2、维护及预防 采用滴漆工艺将激磁绕组紧固在内定子铁芯上，因此检查粘接是否牢固是非常重要的。可用手握住绕组用力扭转之，检查是否松动。若有，应重新用环氧树脂加固，一般固化时间为2h。 用欧姆表测量线圈两端电阻，电阻值应满足相应的规范要求。如测量值过小，则内定子线圈内部有短路或碰外壳，需检修或更换内定子。 其它维护及预防 发现因调节器损坏导致电压过高时，应及时更换调节器。 检查电器线路的绝缘情况，发现
15、导线有裸露处应及时包扎处理。 检查B、B、D、N及W端线柱是否松动。可用手拉扭动与之相连的导线，若有转动，说明接线柱有松动，应及时拧紧。 对于改装车辆增大用电设备的车型，要更换功率相当的发电机及加粗各相关连接导线。 观察发电机输出电压的变化，电压过低或加小负载就出现电压过低，应及时检查整流二极管元件。 装蓄电池时，按“先装火线，后装搭铁线”的顺序依次拧紧，以免打火引起其他故障。第二部分 发电机使用基本原则1、配置合理：在发电机怠速状态下，应基本满足整车常用电器的用电量。尤其是空调车，发动机怠速时发电机必须满足空调和车上主要用电器的用电要求。注意：发电机与整车用电器配置不合理会导致电瓶亏电，并导致发电机因过热造成调节器损坏和定子烧毁。发电机最低工作转速必须得到保证，发动机怠速调得过低使发电机转速过低同样会出现上述故障。通过事前计算，确定所选发电机是否使用。2、安装牢固：发电机应正确，牢固，可靠地安装于发动机或车辆上。安装螺栓必须与发电机安装
