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1、项目3 发电机的检测与维修 知识目标知识目标1）掌握交流发电机的构造及工作原理。 2）了解调节器的作用和原理。技能目标技能目标1）能正确拆装、检测发电机。2）能正确诊断充电系统常见故障并排除故障。任务任务1 发电机的拆装与检修发电机的拆装与检修 一、交流发电机的构造一、交流发电机的构造 图3-1 交流发电机的安装位置1-V带 -调整臂 3-发电动机 4-仪表盘 5-点火开关 6-调节器 7-蓄电池 8-支架 图3-2 丰田卡罗拉轿车发电机的解体图 1转子转子 由两块爪极、励磁绕组、轴和滑环等组成。 图3-3 交流发电机的转子1-滑环 -轴 3-爪极 4-磁轭 5-励磁绕组图3-4 转子磁场的磁
2、力线分布与磁场电路原理） 磁场的磁力线分布 ）磁场电路原理1、5-电刷 2、4-集电环 3-励磁绕组 6-点火开关 7-蓄电池 2定子定子 定子又称为电枢，是用来产生交流电动势的，由铁心和三相绕组组成。 图3-5 定子及定子绕组的连接方式a）星形联结 b）三角形联结 三相绕组在定子槽中的绕法必须满足: 1）每项绕组线圈的个数、每个线圈的匝数、每个线圈的大小都必须相等，这样可保证每项绕组所产生的电动势大小相等。）三相绕组的首端在定子槽内的排列必须间隔120电角度。 图3-6 JF132型交流发电动机定子绕组的展开图 3 整流器整流器 交流发电机的整流器是由六只硅整流二极管组成的三相桥式整流电路。
3、 图3-7 硅整流二极管的安装1-相线接线柱 -元件板 3-正极管子 4-负极管子 5-后端盖 4 前、后端盖前、后端盖前、后端盖是由非导磁材料铝合金制成的，漏磁少，并具有轻便、散热性能好等优点。在后端盖上装有电刷与调节器总成 。图3-8 电刷架的结构a）外装式 b）内装式图示3-9 交流发电机的搭铁方式a）内搭铁式 b）外搭铁式 5带轮及风扇带轮及风扇 图3-10 交流发电机的通风a）单风扇式 b）双风扇式1、4-带轮 2、5、7-风扇 3、6-转子二、交流发电动机的工作原理二、交流发电动机的工作原理发电原理发电原理交流发电动机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，具体地说交流发电动机是利用产
4、生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生交流电动势。 图3-11 交流发电机的工作原理 2整流原理整流原理图3-12 三相桥式整流器流电路a）整流原理 b）三相交流电动势 c）整流后发电动机输出的平稳脉冲电压 中性点接线柱中性点接线柱 图 3-13 带有中心抽头的交流发电动机 中性点二极管（称为功率二极管） 图3-14 具有中性点二极管的整流电路 a）电压波形 b）原理图 3励磁方法励磁方法 交流发电动机的励磁方法是：先他励、后自励 。图35交流发电动机的励磁电路三、交流发电动机的调节器三、交流发电动机的调节器 1电压调节器的工作原理电压调节器的工作原理 交流发电动机
5、每项绕组电动势有效值可写成： E=Cn当交流发电动机的转速升高时，调节器通过减小发电动机的励磁电流来减小磁通，使发电动机的输出电压保持不变。 2晶体管调节器晶体管调节器 图3-16 晶体管调节器的基本电路 3集成电路调节器集成电路调节器 图3-17 集成电路调节器的基本电路a)发电动机电压检测法 b）蓄电池电压检测法1、6-发电动机2、5-集成电路调节器3、4-充电指示灯 四、交流发电动机的工作特性四、交流发电动机的工作特性1输出特性输出特性 输出特性是指在发电动机端电压U不变其输出电流与转速之间的关系。 图3-18 交流发电动机的输出特性曲线 2空载特性空载特性 空载特性是发电动机在空载运行
6、时，其端电压随转速变化的关系，即I=0时，U=（n）的曲线。 图3-19 交流发电动机的空载特性曲线 3 外特性外特性外特性是当发电动机转速一定时，其端电压与输出电流的关系，即n=常数时，U=（I）的曲线 。图3-20 交流发电动机的外特性 五、五、 汽车交流发电动机实例汽车交流发电动机实例 1桑塔纳轿车所用的交流发电动机桑塔纳轿车所用的交流发电动机 图3-21 桑塔纳轿车发电动机电路1-励磁绕组 2-电压调节器3-励磁二极管 4-充电指示灯 5-防干扰电容器 其工作原理：1）接通点火开关S，蓄电池向发电动机提供励磁电流（他励），励磁电路如下：蓄电池正极点火开关S充电指示灯二极管VD发电动机磁
7、场接线柱D+励磁绕组调节器搭铁，此时，充电指示灯亮。2）发动机起动后，发电动机的输出电压高于蓄电池的电动势，由于D+与B+电位相等，充电指示灯熄灭，励磁电流由他励变为自励，励磁电路如下：励磁二极管励磁绕组调节器搭铁。 3）当发电动机的输出电压达到调整值时，调节器中起开关作用的晶体管截止，励磁电流迅速下降，发电动机的输出电压也迅速下降。当发电动机的输出电压小于调整值时，起开关作用的晶体管立刻导通，发电动机的输出电压随之升高，就这样，循环反复，使发电动机的输出电压稳在调整值范围内。 2夏利轿车所用的交流发电动机夏利轿车所用的交流发电动机 图3-22 夏利轿车发电机集成电路调节器电路图 工作原理如下
8、： 1）接通点火开关S，蓄电池电压经接线柱“IG”到集成电路调节器，使晶体管VT1、VT2中均有基极电流流过，于是VT1、VT2同时导通，励磁电路为（他励）： 蓄电池正极发电动机接线柱B励磁绕组VT1搭铁。 VT2导通时，充电指示灯亮，表示发电机不发电。充电指示灯电路为： 蓄电池正极点火开关S充电指示灯VT2搭铁。 2）发动机起动后，发电动机的输出电压高于蓄电池的电动势而小于调节电压时，VT1仍导通，但发电动机由他励变为自励，并向蓄电池充电。同时，由于P点电压输入集成电路使VT2截止，故充电指示灯自动熄灭，表示发电机正常工作。 3）当发电机的输出电压达到调节电压时，集成电路由IG点检测到该电压
9、时，VT1由导通变截止，励磁电流迅速减小，发电机的输出电压随之下降：当输出电压低于调整值时，集成电路使VT1导通，励磁绕组中又有电流通过，发电机的输出电压重新上升，如此反复，发电机的输出电压被控制在调节电压范围内。 【任务实施步骤任务实施步骤】 1发电机拆解作业(1)拆卸发电机离合器传动带轮1) 用螺钉旋具拆下发电机传动带轮盖。 图3-23 拆下发电机传动带轮盖 2) 使用专用工具 SST (A) 和 (B)及台虎钳，从转子轴上将传动带轮拆下 。图3-24 拆下传动带轮 （2）拆卸发电机后端盖图3-25 拆下发电机后端盖 （3）拆卸发电机端子绝缘垫 图3-26 拆下端子绝缘垫 （4）拆卸发电机
10、电刷架总成 图3-27 拆下电刷架 （5） 拆卸发电机线圈总成拆下 4 个螺栓，然后用专用工具拆下发电机定子绕组。 图3-28 拆下发电动机定子绕组 （6）拆卸发电机转子总成先拆下发电机轴承垫圈，然后拆下发电机转子总成。图3-29 拆下发电机转子总成 （7）拆卸发电机驱动端端盖轴承先从驱动端端盖上拆下 4 个螺钉和挡片，然后用专用工具和锤子，从驱动端端盖中敲出驱动端端盖轴承 。 图3-30 拆卸发电机驱动端端盖轴承 2发电机主要部件的检测 （1）检查发电机离合器传动带轮固定传动带轮中心，确认外锁环只能逆时针转动而不能顺时针转动。 如果结果不符合规定，更换离合器传动带轮 。 图3-31 检查发电
11、机离合器传动带轮 （2） 检查发电机电刷架总成利用游标卡尺测量电刷的外露长度，测量标准及实测结果见表3-1。如果外露长度小于最小值，更换电刷架总成。 图3-32 检查发电机电刷架总成 （3）检查发电机转子总成 1) 检查发电机转子励磁绕组是否断路，如果测量结果不符合规定，则更换发电机转子总成。 图3-33检查发电机转子励磁绕组是否断路2）检查转子励磁绕组是否对搭铁短路，如果测量结果不符合规定，则更换发电机转子总成。 图3-34检查发电机转子励磁绕组是否对搭铁短路 3）检查发电机转子轴承表面是否变得粗糙或磨损。如有必要，更换发电机转子总成 。图3-35 检查发电机转子轴承 4) 测量转子滑环直径
12、。如果直径小于最小值，更换发电机转子总成 。图3-36 测量转子滑环直径 5）检查发电机驱动端端盖轴承，检查轴承表面是否变得粗糙或磨损。如有必要，更换发电机驱动端端盖轴承。 图3-37 检查发电机驱动端端盖轴承 任务2 充电系统故障诊断与排除 【任务实施步骤任务实施步骤】 1确认故障现象起动发动机后，观察仪表，充电指示灯亮。此时，测量蓄电池的端电压，电压小于12.6V。结论：发电机不发电，充电系统有故障。关闭发动机，准备进行故障诊断。 2确认故障部位确认故障的原因是否是发电机本身。1）先进行外观检查，检查发电机传动带、传动带轮是否正常。2）丰田卡罗拉车充电系统电路图，如图3-38所示，断开发电机线束连接器B(4个针脚)。3）如图3-39所示，测量发电机线束连接器B中的2号端子(绿色线)对搭铁端电压，测量方法及实测结果见表3-5。如果电压为蓄电池电压，说明发电机有故障，需要拆下发电机进行检查。
