第3章交流發(fā)電機8ppt課件

1、第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 第第3 3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 本章重點本章重點 3.1 3.1 硅整流發(fā)電機的類型與構(gòu)造硅整流發(fā)電機的類型與構(gòu)造 3.2 3.2 交流發(fā)電機的工作原理及特性交流發(fā)電機的工作原理及特性 3.3 3.3 實用新型交流發(fā)電機實用新型交流發(fā)電機 3.4 3.4 交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)器 3.5 3.5 汽車電源系統(tǒng)的保護電路汽車電源系統(tǒng)的保護電路 本章小結(jié)本章小結(jié) 自自 測測 題題第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器本章重點本章重點1、了解交流發(fā)電機的功用、分類；、了解交流發(fā)電機的功用、分類；、掌握發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測維修

2、、掌握發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測維修方法；方法；、掌握汽車充電系的組成、電路及檢測維修、掌握汽車充電系的組成、電路及檢測維修方法；方法；、了解調(diào)節(jié)器的工作原理；、了解調(diào)節(jié)器的工作原理； 、掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法、掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機是汽車電器系統(tǒng)的主要電源，與電壓調(diào)節(jié)器互相配合工作，對除起動機以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電。 現(xiàn)代汽車上應(yīng)用的都是交流發(fā)電機，經(jīng)過硅整流器整流以后變成直流向用電設(shè)備供電。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.1 硅整流發(fā)電機的類型與構(gòu)造硅整流發(fā)電機的類型與構(gòu)造 汽車用發(fā)電機可分為：汽車用發(fā)電機可分為： 直流發(fā)電機和交流發(fā)

3、電機直流發(fā)電機和交流發(fā)電機 目前汽車采用三相交流發(fā)電機，內(nèi)部目前汽車采用三相交流發(fā)電機，內(nèi)部帶有二極管整流電路，將交流電整流為直流帶有二極管整流電路，將交流電整流為直流電，所以，汽車交流發(fā)電機輸出的是直流電。電，所以，汽車交流發(fā)電機輸出的是直流電。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 早期使用的是直流發(fā)電機，它是靠換向器將電樞繞組內(nèi)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷摹Ｔ趽Q向過程中，電刷與換向器之間容易產(chǎn)生火花引起換向器和電刷的燒蝕和磨損，并且隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速的提高，換向火花也相應(yīng)增大，無線電干擾嚴重，磨損加劇。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 現(xiàn)代汽車都使用硅整流交流發(fā)電機，它包括一個三相同步交流發(fā)電機和數(shù)個整流

4、二極管，它使用硅二極管將發(fā)電機定子繞組中產(chǎn)生的三相交流電整流為直流電。 硅整流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)器，以在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時也能輸出穩(wěn)定的電壓。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 硅整流發(fā)電機優(yōu)點硅整流發(fā)電機優(yōu)點: 與直流發(fā)電機相比，具有體積小、重與直流發(fā)電機相比，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長、量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長、發(fā)動機低速充電性能好、配用的電壓調(diào)節(jié)器發(fā)動機低速充電性能好、配用的電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡單、無線電干擾小及節(jié)約鋼材等優(yōu)點。結(jié)構(gòu)簡單、無線電干擾小及節(jié)約鋼材等優(yōu)點。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 汽車用硅整流發(fā)電機的分類方法：汽車用硅整流發(fā)電機的分類方法：

5、 按按 總體結(jié)構(gòu)分類總體結(jié)構(gòu)分類 按按 整流器結(jié)構(gòu)分類整流器結(jié)構(gòu)分類 搭搭 鐵鐵 形式分類形式分類第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 1.硅整流發(fā)電機按總體結(jié)構(gòu)分類硅整流發(fā)電機按總體結(jié)構(gòu)分類 （1普通硅整流發(fā)電機，由三相交流發(fā)電機和普通硅整流發(fā)電機，由三相交流發(fā)電機和6只只硅整流二極管組成。如在東風硅整流二極管組成。如在東風EQ1090型載貨汽車型載貨汽車上用的上用的JF132型發(fā)電機。型發(fā)電機。 （2整體式硅整流發(fā)電機，采用內(nèi)裝式電子電壓整體式硅整流發(fā)電機，采用內(nèi)裝式電子電壓調(diào)節(jié)器的硅整流發(fā)電機，如一汽奧迪、上海桑塔納調(diào)節(jié)器的硅整流發(fā)電機，如一汽奧迪、上海桑塔納等轎車使用的等轎車使用的JFZ181

6、3Z型發(fā)電機都是這種類型。型發(fā)電機都是這種類型。 （3帶泵硅整流發(fā)電機，是指帶真空制動助力泵帶泵硅整流發(fā)電機，是指帶真空制動助力泵的硅整流發(fā)電機。多用于柴油車，如在依維柯汽車的硅整流發(fā)電機。多用于柴油車，如在依維柯汽車上使用的上使用的JFZ1912Z型發(fā)電機就是這種類型。型發(fā)電機就是這種類型。 （4無刷硅整流發(fā)電機，是指無電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu)無刷硅整流發(fā)電機，是指無電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu)的發(fā)電機，如的發(fā)電機，如JFW1913型發(fā)電機。型發(fā)電機。 （5永磁硅整流發(fā)電機，是指轉(zhuǎn)子磁極采用永磁永磁硅整流發(fā)電機，是指轉(zhuǎn)子磁極采用永磁材料的發(fā)電機。材料的發(fā)電機。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 2.硅整流發(fā)電機按使用硅

7、整流二極管的個數(shù)分類硅整流發(fā)電機按使用硅整流二極管的個數(shù)分類 ： （1六管發(fā)電機，其整流器由六管發(fā)電機，其整流器由6只硅整流二極管組只硅整流二極管組成。如成。如JF132型、型、CA1091型、型、JF1522A型和型和JF152D型發(fā)電機。型發(fā)電機。 （2八管發(fā)電機，其整流器共有八管發(fā)電機，其整流器共有8只二極管，其中只二極管，其中有有2只是中性點二極管。如在天津夏利只是中性點二極管。如在天津夏利TJ7100轎車轎車上使用的上使用的JFZ1542型發(fā)電機。型發(fā)電機。 （3九管發(fā)電機，其整流器共有九管發(fā)電機，其整流器共有9只二極管，其中只二極管，其中有有3只磁場二極管。如在北京只磁場二極管。如

8、在北京BJ1022輕型貨車上使輕型貨車上使用的用的JFZ141型發(fā)電機。型發(fā)電機。 （4十一管發(fā)電機，其整流器共有十一管發(fā)電機，其整流器共有11只二極管，只二極管，其中有其中有2只中性點二極管和只中性點二極管和3只磁場二極管。如在桑只磁場二極管。如在桑塔納轎車上使用的塔納轎車上使用的JFZ1813Z型發(fā)電機型發(fā)電機 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.硅整流發(fā)電機按磁場繞組搭鐵形式分類硅整流發(fā)電機按磁場繞組搭鐵形式分類 按照磁場繞組搭鐵形式分類，硅整流按照磁場繞組搭鐵形式分類，硅整流發(fā)電機有兩種類型。發(fā)電機有兩種類型。 （1內(nèi)搭鐵式內(nèi)搭鐵式 磁場繞組的一端與發(fā)電機外殼相連接。磁場繞組的一端與發(fā)電

9、機外殼相連接。如在東風如在東風EQ1090型車上使用的型車上使用的JF132型發(fā)型發(fā)電機。電機。 （2外搭鐵式外搭鐵式 這種發(fā)電機磁場繞組的一端經(jīng)調(diào)節(jié)器這種發(fā)電機磁場繞組的一端經(jīng)調(diào)節(jié)器以后再搭鐵。如在解放以后再搭鐵。如在解放CA1091型車上使用型車上使用的的JF152D型和型和JF1522A型發(fā)電機。型發(fā)電機。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 4.交流發(fā)電機的構(gòu)造交流發(fā)電機的構(gòu)造 汽車上的交流發(fā)電機，多采用三相同汽車上的交流發(fā)電機，多采用三相同步交流發(fā)電機，由步交流發(fā)電機，由6只二極管構(gòu)成三相橋式只二極管構(gòu)成三相橋式全波整流器。各國生產(chǎn)的交流發(fā)電機都大同全波整流器。各國生產(chǎn)的交流發(fā)電機都大同小異

10、，主要由定子、轉(zhuǎn)子、電刷、整流二極小異，主要由定子、轉(zhuǎn)子、電刷、整流二極管、前后端蓋、風扇及皮帶輪等組成。有的管、前后端蓋、風扇及皮帶輪等組成。有的廠家還將電壓調(diào)節(jié)器與發(fā)電機裝在一起。我廠家還將電壓調(diào)節(jié)器與發(fā)電機裝在一起。我國生產(chǎn)的國生產(chǎn)的JF132型交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)如圖型交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。所示。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-1 JF132型交流發(fā)電機的組件型交流發(fā)電機的組件1后端蓋;2電刷架;3電刷;4電刷彈簧壓蓋;5硅二極管;6散熱板;7轉(zhuǎn)子;8定子總成; 9前端蓋;10風扇;11皮帶輪第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （1轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是用來建立磁場的，它主要由兩塊爪極、激磁

11、繞組、軸和滑環(huán)等組成。兩塊爪極壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，在兩塊爪極的內(nèi)腔裝有導磁用的鐵心，其上繞有激磁繞組。激磁繞組的兩端引線分別焊在兩個彼此絕緣的兩個滑環(huán)上與軸絕緣）。兩個滑環(huán)與裝在后端蓋上的兩個電刷相接觸。 爪極凸緣的外形像鳥嘴，這種形狀可以使定子感應(yīng)的交流電動勢近似于正弦波形。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，定子的每相電路上就能產(chǎn)生周波個數(shù)等于磁極對數(shù)的交流電動勢。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-2 轉(zhuǎn)子的磁力線分布和磁場電路轉(zhuǎn)子的磁力線分布和磁場電路1，5電刷;2，4滑環(huán);3激磁繞組;6點火開關(guān);7蓄電池 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 滑環(huán)滑環(huán) 兩個滑環(huán)與裝在后端蓋上的兩個電刷兩個滑環(huán)與裝在后端蓋上的兩個電刷

12、相接觸。這兩個電刷引出的接線柱即為發(fā)相接觸。這兩個電刷引出的接線柱即為發(fā)電機的電機的“F”（磁場接線柱和（磁場接線柱和“-”（E或搭或搭鐵接線柱。鐵接線柱。 當發(fā)電機工作，兩個電刷與直流電源當發(fā)電機工作，兩個電刷與直流電源接通時，便有電流通過激磁繞組該電流接通時，便有電流通過激磁繞組該電流稱為發(fā)電機的激磁電流），在激磁繞組中稱為發(fā)電機的激磁電流），在激磁繞組中產(chǎn)生磁場，使兩塊爪極被磁化為產(chǎn)生磁場，使兩塊爪極被磁化為N極和極和S極，極，從而形成相互交錯的從而形成相互交錯的N、S磁極，磁極的對磁極，磁極的對數(shù)一般為數(shù)一般為48對，國產(chǎn)交流發(fā)電機的磁極對，國產(chǎn)交流發(fā)電機的磁極對數(shù)多為對數(shù)多為6對。對

13、。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （2定子定子 定子又叫電樞，是用來產(chǎn)生交流電動勢定子又叫電樞，是用來產(chǎn)生交流電動勢的，由鐵心和三相繞組組成。定子鐵心由相的，由鐵心和三相繞組組成。定子鐵心由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成，在定互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成，在定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組的連接子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組的連接方法可分為星形連接和三角形連接，目前大方法可分為星形連接和三角形連接，目前大多數(shù)汽車上使用的交流發(fā)電機采用星形連接。多數(shù)汽車上使用的交流發(fā)電機采用星形連接。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-3 定子及定子繞組的連接定子及定子繞組的連接留意留意: 桑塔納

14、、奧迪等的交流發(fā)電機的定子繞組為星形連接，富康、北京切諾基發(fā)電機定子繞組為三角形連接。桑塔納、奧迪等的交流發(fā)電機的定子繞組為星形連接，富康、北京切諾基發(fā)電機定子繞組為三角形連接。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 三相繞組三相繞組 在三相繞組中產(chǎn)生的電動勢應(yīng)該是對稱在三相繞組中產(chǎn)生的電動勢應(yīng)該是對稱電動勢，即電動勢的大小相等，相位互差電動勢，即電動勢的大小相等，相位互差120。為此，每相繞組的線圈個數(shù)和每個線。為此，每相繞組的線圈個數(shù)和每個線圈的節(jié)距與匝數(shù)都必須完全相等。圈的節(jié)距與匝數(shù)都必須完全相等。 例例JF132型發(fā)電機，其磁極對數(shù)為型發(fā)電機，其磁極對數(shù)為6，定子總槽數(shù)為定子總槽數(shù)為36，每相

15、繞組占有的槽數(shù)為，每相繞組占有的槽數(shù)為36/3=12，采用單層集中繞法，即每個槽內(nèi)放，采用單層集中繞法，即每個槽內(nèi)放置一個有效邊一個線圈有兩個有效邊，放在置一個有效邊一個線圈有兩個有效邊，放在兩個定子槽內(nèi)）。因此，每相繞組都由兩個定子槽內(nèi)）。因此，每相繞組都由6個線個線圈串聯(lián)而成，每個線圈有圈串聯(lián)而成，每個線圈有13匝，則每相繞組匝，則每相繞組共有共有613=78匝。每個線圈的兩個有效邊之匝。每個線圈的兩個有效邊之間間隔的定子槽數(shù)叫做線圈節(jié)距，相鄰兩異性間間隔的定子槽數(shù)叫做線圈節(jié)距，相鄰兩異性磁極中心線之間的槽數(shù)稱為極距。另外，三相磁極中心線之間的槽數(shù)稱為極距。另外，三相繞組的首端繞組的首端A

16、、B、C在定子槽內(nèi)的排列必須在定子槽內(nèi)的排列必須相隔相隔120電角度。電角度。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-4 JF132型交流發(fā)電機定子繞組的展開圖型交流發(fā)電機定子繞組的展開圖第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （3整流器整流器 由由6個硅二極管組成。近年來又生產(chǎn)了個硅二極管組成。近年來又生產(chǎn)了九管發(fā)電機，增加了九管發(fā)電機，增加了3個小功率的磁場二極管。個小功率的磁場二極管。 外殼為正極、中心引線為負極的二極管，外殼為正極、中心引線為負極的二極管，稱為負極管，管殼底上注有黑色標記；稱為負極管，管殼底上注有黑色標記； 殼體為負極，中心線為正極的二極管，殼體為負極，中心線為正極的二極管，稱為正

17、極管，管殼底上有紅色標記。稱為正極管，管殼底上有紅色標記。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 圖圖3-5 硅整流二極管的安裝硅整流二極管的安裝1火線接線柱; 2正整流板; 3正極管子; 4負極管子; 5負整流板第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 三只正二極管的外殼與元件板接在一起成為發(fā)電機的正極，用螺栓引至后端蓋外部作為發(fā)電機的火線接線柱，標記為“B”（“A”、“+”或“電樞”） 三只負二極管的外殼與發(fā)電機的后端蓋接在一起成為發(fā)電機的負極。元件板必須與后端蓋絕緣，并固定在后端蓋上 為維修方便，有些車型的發(fā)電機將三只負二極管壓裝在另一個元件板上。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （4前后端蓋前后端蓋 前后端蓋是

18、由鋁合金制成的，它具有漏前后端蓋是由鋁合金制成的，它具有漏磁少、輕便、散熱性能好等優(yōu)點。在后端蓋上磁少、輕便、散熱性能好等優(yōu)點。在后端蓋上裝有電刷架和電刷，兩個電刷分別裝在電刷架裝有電刷架和電刷，兩個電刷分別裝在電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧的壓力與滑環(huán)保持接觸。目的孔內(nèi)，借助彈簧的壓力與滑環(huán)保持接觸。目前，交流發(fā)電機的電刷架有兩種結(jié)構(gòu)形式，一前，交流發(fā)電機的電刷架有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是電刷架可以直接從發(fā)電機的外部進行拆裝，種是電刷架可以直接從發(fā)電機的外部進行拆裝，稱外裝式，另一種是電刷架不可以從發(fā)電機的稱外裝式，另一種是電刷架不可以從發(fā)電機的外部進行拆裝，稱內(nèi)裝式，電刷架的結(jié)構(gòu)如圖外部進行拆裝，稱內(nèi)

19、裝式，電刷架的結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。所示。 無刷發(fā)電機中沒有電刷。無刷發(fā)電機中沒有電刷。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 電刷的功用電刷的功用 將電源的電流引入到轉(zhuǎn)子的線圈磁場將電源的電流引入到轉(zhuǎn)子的線圈磁場繞組中，使內(nèi)部的電磁鐵磁軛和爪極產(chǎn)繞組中，使內(nèi)部的電磁鐵磁軛和爪極產(chǎn)生較強的磁場。生較強的磁場。 圖3-6 電刷架的結(jié)構(gòu) 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器外裝式電刷拆裝和更換在發(fā)電機外部即可進行，拆裝檢修十分方便，因此被普遍采用;內(nèi)裝式電刷若需更換電刷，必須將發(fā)電機解體，由于拆裝檢修不便，因此現(xiàn)在很少采用。 提示：電刷的高度低于7 mm時應(yīng)更換，更換時注意電刷的規(guī)格型號要求一致。第3章交流發(fā)電機與電

20、壓調(diào)節(jié)器 交流發(fā)電機的搭鐵形式分為內(nèi)搭鐵和外搭鐵兩交流發(fā)電機的搭鐵形式分為內(nèi)搭鐵和外搭鐵兩種。種。 交流發(fā)電機的內(nèi)搭鐵和外搭鐵和電刷的交流發(fā)電機的內(nèi)搭鐵和外搭鐵和電刷的接線方法有關(guān)接線方法有關(guān) 內(nèi)搭鐵式的交流發(fā)電機，其激磁繞組的兩內(nèi)搭鐵式的交流發(fā)電機，其激磁繞組的兩端通過電刷分別引至發(fā)電機后端蓋上的接線柱，端通過電刷分別引至發(fā)電機后端蓋上的接線柱，分別稱為分別稱為“F”（“磁場磁場”）和）和“E”（“搭搭鐵鐵”）接線柱，即激磁繞組的一端在發(fā)電機的）接線柱，即激磁繞組的一端在發(fā)電機的外殼上直接搭鐵，如圖外殼上直接搭鐵，如圖3-7（ a所示所示;外搭鐵式的交流發(fā)電機，其激磁繞組的兩端引外搭鐵式的交

21、流發(fā)電機，其激磁繞組的兩端引至后端蓋上的接線柱分別稱為至后端蓋上的接線柱分別稱為“F1 ”和和“F2 ”接線柱，且兩個接線柱均與發(fā)電機的后端蓋絕接線柱，且兩個接線柱均與發(fā)電機的后端蓋絕緣，激磁繞組需經(jīng)調(diào)節(jié)器搭鐵，如圖緣，激磁繞組需經(jīng)調(diào)節(jié)器搭鐵，如圖3-7（ b所示。所示。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-7 交流發(fā)電機的搭鐵方式交流發(fā)電機的搭鐵方式第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （5）.風扇及皮帶輪風扇及皮帶輪 交流發(fā)電機的前端裝有帶輪和風扇，交流發(fā)電機的前端裝有帶輪和風扇，由發(fā)動機通過傳動帶驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸和由發(fā)動機通過傳動帶驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸和風扇一起旋轉(zhuǎn)風扇一起旋轉(zhuǎn) 。 （1） 轉(zhuǎn)子的

22、轉(zhuǎn)動使發(fā)電機發(fā)電；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使發(fā)電機發(fā)電； （2風扇的轉(zhuǎn)動為發(fā)電機散熱。風扇的轉(zhuǎn)動為發(fā)電機散熱。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 .國產(chǎn)交流發(fā)電機的型號 根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標準QC/T73-1993的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機型號由五部分組成：第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 第第1部分為產(chǎn)品代號部分為產(chǎn)品代號 JF表示普通交流發(fā)電機；表示普通交流發(fā)電機； JFZ表示整體式調(diào)節(jié)器內(nèi)置交表示整體式調(diào)節(jié)器內(nèi)置交流發(fā)電機；流發(fā)電機； JFB表示帶泵的交流發(fā)電機；表示帶泵的交流發(fā)電機； JFW表示無刷交流發(fā)電機。表示無刷交流發(fā)電機。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 第第2部分為電壓等級代號部分為電壓等級代號 電

23、壓等級代號用一位阿拉伯數(shù)字表示。電壓等級代號用一位阿拉伯數(shù)字表示。 1表示表示12V系統(tǒng)；系統(tǒng)； 2表示表示24V系統(tǒng)；系統(tǒng)； 6表示表示6V系統(tǒng)。系統(tǒng)。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 第第3部分為電流等級代號部分為電流等級代號 電流等級代號也用一位阿拉伯數(shù)字表示：電流等級代號也用一位阿拉伯數(shù)字表示： 第第4部分為設(shè)計序號部分為設(shè)計序號 按產(chǎn)品的先后順序，用按產(chǎn)品的先后順序，用12位阿拉伯數(shù)字位阿拉伯數(shù)字表示表示 第第5部分為變型代號部分為變型代號 交流發(fā)電機以調(diào)整臂位置作為變形代交流發(fā)電機以調(diào)整臂位置作為變形代號。從驅(qū)動端看，號。從驅(qū)動端看，Y表示右表示右邊邊;Z表示左邊表示左邊;無表示中間。

24、無表示中間。 例：例：JFZ1913Z發(fā)電機電壓等級為發(fā)電機電壓等級為12 V、輸出電流大于、輸出電流大于90 A、第、第13次設(shè)計、調(diào)次設(shè)計、調(diào)整臂位于左邊的整體式交流發(fā)電機。整臂位于左邊的整體式交流發(fā)電機。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 JFZ1913Y發(fā)電機JFWZ240發(fā)電機第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.2 交流發(fā)電機的工作原理及特性交流發(fā)電機的工作原理及特性 1.交流發(fā)電機的基本原理交流發(fā)電機的基本原理 交流發(fā)電機的基本原理是電磁感應(yīng)，當交流發(fā)電機的基本原理是電磁感應(yīng)，當產(chǎn)生磁場的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，使穿過定子繞組的產(chǎn)生磁場的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)

25、生變化，則在定子的繞組內(nèi)就會產(chǎn)磁通量發(fā)生變化，則在定子的繞組內(nèi)就會產(chǎn)生交流電動勢。生交流電動勢。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 交流發(fā)電機的工作原理交流發(fā)電機的工作原理當激磁繞組有電流通過時，激磁繞組便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子軸上的兩個爪極分別被磁化為N極和S極。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁極交替地在定子鐵心中穿過，形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，磁力線和定子繞組之間產(chǎn)生相對運動，在三相繞組中產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器三相繞組中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可用下列方三相繞組中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可用下列方程式表示程式表示: tEtEesin2sinmA)120sin(2)120sin(mBtEtEe)240sin(

26、2)240sin(mCtEtEe式中：Em相電動勢的最大值； E相電動勢的有效值； 電角速度(2)。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機每相繞組所產(chǎn)生的電動勢的有效值為 式中：K定子繞組系數(shù)，一般小于1； 感應(yīng)電動勢的頻率(Hz)，Pn/60(P為磁極對數(shù)， n為轉(zhuǎn)速(r/min)； N每相繞組的匝數(shù)(匝)； 磁極的磁通(Wb)。 上式表明，使用中的交流發(fā)電機，其交變電動勢的有效值取決于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子的磁通量，這一性質(zhì)將直接決定著交流發(fā)電機的輸出電壓值。(V) 44. 4KfNE第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 2.整流過程整流過程 硅二極管具有單向?qū)щ娞匦?。當二極管加上硅二極管具有單向?qū)щ娞匦?。當?/p>

27、極管加上正向電壓時，管子處于導通狀態(tài)正向電壓時，管子處于導通狀態(tài);當二極管加上反當二極管加上反向電壓時，管子處于截止狀態(tài)。用硅二極管組成整向電壓時，管子處于截止狀態(tài)。用硅二極管組成整流電路，就可以把交流電變成直流電。在交流發(fā)電流電路，就可以把交流電變成直流電。在交流發(fā)電機中，機中，6只二極管組成的三相全波整流電路。只二極管組成的三相全波整流電路。 由于由于3個正極管子個正極管子VD1 、VD3 、VD5 ）的正極分別接在發(fā)電機三相繞組的首端的正極分別接在發(fā)電機三相繞組的首端A、B、C），它們的負極同接在元件板上，所以在某一瞬），它們的負極同接在元件板上，所以在某一瞬間，哪一相的電壓最高，哪一相

28、就獲得正向電壓而間，哪一相的電壓最高，哪一相就獲得正向電壓而導通。由于導通。由于3個負極管子個負極管子VD2 、VD4 、VD6 ）的負極也分別接在三相繞組的首端，而它們的正極的負極也分別接在三相繞組的首端，而它們的正極同時接在后端蓋上，所以在某一瞬間，哪一相的電同時接在后端蓋上，所以在某一瞬間，哪一相的電壓最低，哪一相的負極管子就導通，而在某一瞬間壓最低，哪一相的負極管子就導通，而在某一瞬間同時導通的管子只有兩個即正負管子各一個）。同時導通的管子只有兩個即正負管子各一個）。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 三相全波整流器的整流過程三相全波整流器的整流過程 圖3-10 三相全波整流電路及電壓波形

29、第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 t 時間內(nèi)時間內(nèi) 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器t1 t2 時間內(nèi)時間內(nèi) 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器t2 t3 時間內(nèi)時間內(nèi) 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器以此類推，周而復始，在負載上就得到一個比較平緩的直流脈動電壓。在三相全波整流電路中每只二極管所承受的最高反向電壓，為線電壓 的最大值。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 中性點電壓中性點電壓 的作用：的作用： 有的交流發(fā)電機帶有中心抽頭，它是從三相繞有的交流發(fā)電機帶有中心抽頭，它是從三相繞組的中性點引出來的，如圖組的中性點引出來的，如圖3-11所示，其接線柱的所示，其接線柱的記號為記號為“N”。 中性點對發(fā)電機外殼即

30、搭鐵之間的電壓中性點對發(fā)電機外殼即搭鐵之間的電壓一般用來控制各種用途的繼電器，如磁場繼電器、一般用來控制各種用途的繼電器，如磁場繼電器、充電指示燈繼電器等。充電指示燈繼電器等。圖3-11 帶有中心抽頭的交流發(fā)電機第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.勵磁方法勵磁方法 將電源引入到磁場繞組，使之產(chǎn)生磁將電源引入到磁場繞組，使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁。場稱為勵磁。 勵磁方法勵磁方法 分為自勵和他勵分為自勵和他勵 他勵在發(fā)動機起動期間，需要蓄電他勵在發(fā)動機起動期間，需要蓄電池供給發(fā)電機磁場電流生磁使發(fā)電機發(fā)電。池供給發(fā)電機磁場電流生磁使發(fā)電機發(fā)電。這種供給磁場電流的方式稱為他勵發(fā)電。這種供給磁場電流的方式稱為

31、他勵發(fā)電。 自勵當發(fā)電機有能力對外供電時，就自勵當發(fā)電機有能力對外供電時，就可以把自身發(fā)的電供給磁場繞組生磁發(fā)電，可以把自身發(fā)的電供給磁場繞組生磁發(fā)電，這種供給磁場電流的方式稱為自勵。這種供給磁場電流的方式稱為自勵。 除永磁式交流發(fā)電機不需要勵磁以外，除永磁式交流發(fā)電機不需要勵磁以外，其他形式的交流發(fā)電機都需要勵磁。其他形式的交流發(fā)電機都需要勵磁。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 交流發(fā)電機的激磁電路圖交流發(fā)電機的激磁電路圖 圖3-12 交流發(fā)電機的激磁電路圖 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機的激磁方法是:先他激、后自激。交流發(fā)電機的激磁電路如圖3-12所示。 當點火開關(guān)S接通時，蓄電池便通過

32、調(diào)節(jié)器向發(fā)電機的激磁繞組提供激磁電流他激），激磁電路為:蓄電池正極點火開關(guān)S調(diào)節(jié)器“火線接線柱調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器的“F接線柱發(fā)電機的“F接線柱發(fā)電機激磁繞組搭鐵。 當發(fā)動機起動以后，發(fā)電機的輸出電壓略高于蓄電池電壓時，發(fā)電機自己給激磁繞組提供激磁電流自激），激磁電路為:發(fā)電機“+”點火開關(guān)S調(diào)節(jié)器“火線接線柱調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器的“F接線柱發(fā)電機的“F接線柱發(fā)電機激磁繞組搭鐵，發(fā)電機自激發(fā)電，并給蓄電池充電。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-12 交流發(fā)電機的激磁電路存在著一交流發(fā)電機的激磁電路存在著一個缺點，即駕駛員如果在發(fā)動機熄火后忘記個缺點，即駕駛員如果在發(fā)動機熄火后忘記將點火開關(guān)將點火開關(guān)S關(guān)閉

33、，蓄電池就會通過調(diào)節(jié)器關(guān)閉，蓄電池就會通過調(diào)節(jié)器向發(fā)電機激磁繞組長時間放電。向發(fā)電機激磁繞組長時間放電。針對這一問題，有很多車型使用了九管針對這一問題，有很多車型使用了九管發(fā)電機，如圖發(fā)電機，如圖3-13所示。在這個電路中，增所示。在這個電路中，增加了三個功率較小的硅二極管，專供激磁電加了三個功率較小的硅二極管，專供激磁電流，稱為激磁二極管，激磁二極管同時也控流，稱為激磁二極管，激磁二極管同時也控制充電指示燈。三只激磁二極管與三只負極制充電指示燈。三只激磁二極管與三只負極管子同樣組成橋式整流電路，管子同樣組成橋式整流電路，“D+”與火線與火線接線柱接線柱“B電位相等。電位相等。 第3章交流發(fā)電

34、機與電壓調(diào)節(jié)器圖3-13 九管交流發(fā)電機的原理圖1激磁二極管; 2點火開關(guān); 3充電指示燈 4調(diào)節(jié)器; 5負載第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器當點火開關(guān)S接通時，激磁電路是他激式電流由蓄電池正極點火開關(guān)S充電指示燈調(diào)節(jié)器發(fā)電機激磁繞組搭鐵。這時充電指示燈亮，表示蓄電池在放電。當發(fā)動機起動以后，發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓時，由于D+與B兩點電位相等，因此充電指示燈因兩端電位相等而熄滅，表示發(fā)電機正常發(fā)電。一方面，由發(fā)電機的火線接線柱“B向全車供電及向蓄電池充電，另一方面通過“D+”為發(fā)電機的激磁繞組提供激磁電流自激）。激磁電路如下:D+調(diào)節(jié)器發(fā)電機激磁繞組搭鐵。當發(fā)動機熄火時，充電指示燈亮，表明蓄電池

35、在放電，提醒駕駛員關(guān)閉點火開關(guān);當車輛運行時，充電指示燈亮，說明充電系統(tǒng)有故障，提醒駕駛員應(yīng)及時維修。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 4.交流發(fā)電機的工作特性 交流發(fā)電機的工作特性有輸出特性、空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （1輸出特性輸出特性 指在發(fā)電機端電壓指在發(fā)電機端電壓 U不變時，其輸出電流與轉(zhuǎn)速之不變時，其輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，如圖間的關(guān)系，如圖3-14所示。由特性曲線可以看出所示。由特性曲線可以看出: 發(fā)電機達到額定電壓時的轉(zhuǎn)速定為空載轉(zhuǎn)速發(fā)電機達到額定電壓時的轉(zhuǎn)速定為空載轉(zhuǎn)速n1 ，空載轉(zhuǎn)速常用作為選擇發(fā)電機與發(fā)動機速比的主要依據(jù)?？?/p>

36、載轉(zhuǎn)速常用作為選擇發(fā)電機與發(fā)動機速比的主要依據(jù)。 發(fā)電機達到額定電流時的轉(zhuǎn)速定為滿載轉(zhuǎn)速發(fā)電機達到額定電流時的轉(zhuǎn)速定為滿載轉(zhuǎn)速n2 ，額定電流一般定為最大輸出電流的額定電流一般定為最大輸出電流的2/3。 當轉(zhuǎn)速當轉(zhuǎn)速 n達到一定值后，發(fā)電機的輸出電流不再達到一定值后，發(fā)電機的輸出電流不再隨轉(zhuǎn)速升高而增加，此時電流又稱為發(fā)電機的最大輸出電隨轉(zhuǎn)速升高而增加，此時電流又稱為發(fā)電機的最大輸出電流或限流值。由此可見，交流發(fā)電機自身具有限制輸出電流或限流值。由此可見，交流發(fā)電機自身具有限制輸出電流防止過載的能力，又稱為交流發(fā)電機的自我保護能力。流防止過載的能力，又稱為交流發(fā)電機的自我保護能力。 空載轉(zhuǎn)速與

37、滿載轉(zhuǎn)速是測試交流發(fā)電機性能的重要空載轉(zhuǎn)速與滿載轉(zhuǎn)速是測試交流發(fā)電機性能的重要依據(jù)，發(fā)電機出廠時，通過試驗，規(guī)定了空載轉(zhuǎn)速與滿載依據(jù)，發(fā)電機出廠時，通過試驗，規(guī)定了空載轉(zhuǎn)速與滿載轉(zhuǎn)速，并列入產(chǎn)品說明書。在使用過程中，可通過檢測這轉(zhuǎn)速，并列入產(chǎn)品說明書。在使用過程中，可通過檢測這兩個數(shù)據(jù)，來判斷發(fā)電機性能的好壞。兩個數(shù)據(jù)，來判斷發(fā)電機性能的好壞。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖3-14 交流發(fā)電機的輸出特性曲線第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （2空載特性空載特性 指無負荷時，發(fā)電機端電壓與轉(zhuǎn)速的指無負荷時，發(fā)電機端電壓與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，如圖變化規(guī)律，如圖3-15所示。從曲線可以看出，所示。從曲線可

38、以看出，隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓上升較快。當發(fā)電隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓上升較快。當發(fā)電機由他激轉(zhuǎn)入自激發(fā)電時，即能向蓄電池進機由他激轉(zhuǎn)入自激發(fā)電時，即能向蓄電池進行補充充電。行補充充電。 空載特性是判定交流發(fā)電機充電性能空載特性是判定交流發(fā)電機充電性能是否良好的重要依據(jù)。是否良好的重要依據(jù)。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖3-15 交流發(fā)電機的空載特性曲線圖 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （3外特性外特性 指轉(zhuǎn)速保持一定時，發(fā)電機的端電壓與輸出指轉(zhuǎn)速保持一定時，發(fā)電機的端電壓與輸出電流的關(guān)系，如圖電流的關(guān)系，如圖3-16所示。所示。 發(fā)電機的轉(zhuǎn)速越高，端電壓越高，輸出電流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速越高，端電壓

39、越高，輸出電流也越大。轉(zhuǎn)速對端電壓的影響較大，但當發(fā)電機保也越大。轉(zhuǎn)速對端電壓的影響較大，但當發(fā)電機保持在某一轉(zhuǎn)速時，端電壓隨輸出電流的增大而相應(yīng)持在某一轉(zhuǎn)速時，端電壓隨輸出電流的增大而相應(yīng)下降。下降。 此外，當發(fā)電機的輸出電流增加到一定值時，此外，當發(fā)電機的輸出電流增加到一定值時，若再繼續(xù)增加負載，輸出電流不再增加，反而同端若再繼續(xù)增加負載，輸出電流不再增加，反而同端電壓一起下降。交流發(fā)電機的電壓一起下降。交流發(fā)電機的端電壓受轉(zhuǎn)速和負載變化的影響較大，因此必須配端電壓受轉(zhuǎn)速和負載變化的影響較大，因此必須配用電壓調(diào)節(jié)器才能輸出恒定的電壓值。用電壓調(diào)節(jié)器才能輸出恒定的電壓值。 第3章交流發(fā)電機與

40、電壓調(diào)節(jié)器圖3-16 交流發(fā)電機的外特性第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.3 實用新型交流發(fā)電機實用新型交流發(fā)電機1.八管硅整流發(fā)電機 （1當中性點的瞬時電壓高于發(fā)電機的輸出電壓 UB 時， 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （2當中性點的瞬時電壓低于0 V時 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 2.九管硅整流發(fā)電機九管硅整流發(fā)電機 在六管硅整流發(fā)電機的基礎(chǔ)上，增設(shè)在六管硅整流發(fā)電機的基礎(chǔ)上，增設(shè)三只小功率二極管與三只負極管子組成三相三只小功率二極管與三只負極管子組成三相橋式整流電路專門供給磁場電流的發(fā)電機稱橋式整流電路專門供給磁場電流的發(fā)電機稱為九管交流發(fā)電機，增設(shè)的三只小功率二極為九管交流發(fā)電機，增

41、設(shè)的三只小功率二極管稱為磁場二極管。管稱為磁場二極管。 九管硅整流發(fā)電機充電系統(tǒng)的典型電九管硅整流發(fā)電機充電系統(tǒng)的典型電路如圖路如圖3-13所示。當發(fā)電機工作時，定子繞所示。當發(fā)電機工作時，定子繞組中產(chǎn)生的三相交流電動勢經(jīng)由三只正極管組中產(chǎn)生的三相交流電動勢經(jīng)由三只正極管子和三只負極管子組成的三相橋式全波整流子和三只負極管子組成的三相橋式全波整流電路整流后，輸出直流電壓電路整流后，輸出直流電壓 UB 向負載供電向負載供電和向蓄電池充電。發(fā)電機的磁場電流則由三和向蓄電池充電。發(fā)電機的磁場電流則由三只磁場二極管和三只負極管子組成的三相橋只磁場二極管和三只負極管子組成的三相橋式全波整流電路后輸出的直

42、流電壓式全波整流電路后輸出的直流電壓 UD+ 供供應(yīng)。應(yīng)。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.十一管硅整流發(fā)電機十一管硅整流發(fā)電機 整流器具有三只正極管子、三只負極整流器具有三只正極管子、三只負極管子、三只磁場二極管和兩只中性點二極管管子、三只磁場二極管和兩只中性點二極管的硅整流發(fā)電機，稱為十一管硅整流發(fā)電機，的硅整流發(fā)電機，稱為十一管硅整流發(fā)電機，其典型電路如圖其典型電路如圖3-18所示。十一管發(fā)電機兼所示。十一管發(fā)電機兼有八管和九管發(fā)電機的特點和作用。有八管和九管發(fā)電機的特點和作用。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖3-18 十一管交流發(fā)電機充電系電路第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 4.無刷硅

43、整流發(fā)電機無刷硅整流發(fā)電機 由于沒有電刷和集電環(huán)，所以不會因為電由于沒有電刷和集電環(huán)，所以不會因為電刷和集電環(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或刷和集電環(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電機不發(fā)電等故障；同時工作時無火花，也減發(fā)電機不發(fā)電等故障；同時工作時無火花，也減小了無線電干擾。小了無線電干擾。 汽車用無刷硅整流發(fā)電機有爪極式無刷發(fā)汽車用無刷硅整流發(fā)電機有爪極式無刷發(fā)電機、帶有激磁機的無刷發(fā)電機和永磁式無刷發(fā)電機、帶有激磁機的無刷發(fā)電機和永磁式無刷發(fā)電機三種類型。電機三種類型。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖3-19 爪極式無刷發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理及磁路1轉(zhuǎn)子軸;2磁軛托架;3后端蓋;4爪極;5

44、定子鐵心;6非導磁連接環(huán);7磁場繞組;8轉(zhuǎn)子磁軛第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖3-20 帶有激磁機的無刷硅整流發(fā)電機1接線柱;2抑制電容;3晶體管調(diào)節(jié)器;4轉(zhuǎn)子部分;5磁極;6磁場繞組; 7定子鐵心;8定子繞組;9驅(qū)動端蓋;10油封;11風扇;12油道; 13油杯;14爪極式轉(zhuǎn)子;15磁場繞組;16二極管;17散熱板;18進風口 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 永磁式無刷硅整流發(fā)電機永磁式無刷硅整流發(fā)電機 圖3-21 釹鐵硼永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖3-22 永磁硅整流發(fā)電機電路及電壓控制原理1導磁軛;2轉(zhuǎn)軸;3通風孔;4永磁體;5環(huán)氧樹脂膠第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.4 交流發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)器交流

45、發(fā)電機的電壓調(diào)節(jié)器 由于交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機通由于交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機通過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動機和交流發(fā)電機過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動機和交流發(fā)電機的速比為的速比為1.73，因此，交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的，因此，交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機的輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求。設(shè)備的工作要求。 為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要求，為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要求，交流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出交流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動機所有工況下能保持恒定。電壓在發(fā)

46、動機所有工況下能保持恒定。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 1.電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類 按工作原理可分為：按工作原理可分為：觸點式電壓調(diào)節(jié)器觸點式電壓調(diào)節(jié)器 電子式調(diào)節(jié)器電子式調(diào)節(jié)器 集成電路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵型式可分為：電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵型式可分為：（1內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器：內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器： 適配于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)機；適配于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)機；（2外搭鐵型調(diào)節(jié)器：外搭鐵型調(diào)節(jié)器： 適配于與外搭鐵型交流發(fā)電機適配于與外搭鐵型交流發(fā)電機第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 .電壓調(diào)節(jié)器的工作原理電壓調(diào)節(jié)器的工作原理 交流發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的相

47、電動勢的有效值：交流發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值： E= CenV） Ce為發(fā)電機的結(jié)構(gòu)常數(shù)，為發(fā)電機的結(jié)構(gòu)常數(shù)， n 為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， 為轉(zhuǎn)子磁極的磁通，為轉(zhuǎn)子磁極的磁通， 也就是說交流發(fā)電機所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁也就是說交流發(fā)電機所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。極磁通成正比。 E不變）不變） = Cen E不變）不變） = Ce n 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n是隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的，無法控制是隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的，無法控制 我們可以控制磁通我們可以控制磁通 使之隨使之隨n的變化作相應(yīng)的變化來保持的變化作相應(yīng)的變化來保持發(fā)電機電動勢發(fā)電機電動勢E的不變的不變 方法是：當

48、交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高時，通過減小發(fā)電機的方法是：當交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高時，通過減小發(fā)電機的勵磁電流勵磁電流If來減小磁通來減小磁通，使發(fā)電機電動勢，使發(fā)電機電動勢E保持不變。保持不變。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器E不隨轉(zhuǎn)速變化，輸出電壓UB即可保持恒定 所以，交流發(fā)電機調(diào)節(jié)器的工作原理是：當交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機的勵磁電流If來減小磁通，使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 3.電子電壓調(diào)節(jié)器的基本原理電子電壓調(diào)節(jié)器的基本原理 電子式調(diào)節(jié)器就是利用大功率三極管的導通電子式調(diào)節(jié)器就是利用大功率三極管的導通和截止，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流大和

49、截止，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流大小。小。圖3-23 電子電壓調(diào)節(jié)器的基本電路第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器的工作原理型電子電壓調(diào)節(jié)器的工作原理圖3-24 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器電路圖第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器為14 V負極搭鐵型，可以配14 V、750 W的九管交流發(fā)電機，也可用于14 V、功率小于1000 W的六管交流發(fā)電機，調(diào)節(jié)電壓為13.814.6 V， 其工作過程如下: （1接通點火開關(guān)SW，蓄電池經(jīng)充電指示燈、 R5 、VD2 和 R7 向VT2 提供偏流使其導通，VT3 也接著導通。電流從蓄電池正極經(jīng)點火開

50、關(guān)SW充電指示燈激磁繞組 LVT3 的c、e極蓄電池負極搭鐵），對交流發(fā)電機進行他激，此時充電指示燈亮。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （2隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，電壓逐漸升高，通過激磁二極管加于指示燈兩端電位相近，指示燈熄滅。 當A點電壓達到調(diào)節(jié)電壓時， R1 、R2 組成的分壓器上 R1 兩端的電壓將VD4 反向擊穿，使VT1 導通，VT2 與VT3 則截止， 激磁電流迅速下降，發(fā)電機端電壓及A點電位亦隨之下降。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （3A點電位下降，穩(wěn)壓管VD4 截止，VT1 隨之截止，而VT2 、VT3 導通，電壓又迅速上升。 如此反復交替工作，控制發(fā)電機電壓保持在額定值上。 第3章

51、交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器電路其他元件的作用型電子電壓調(diào)節(jié)器電路其他元件的作用: R3 調(diào)整電阻，調(diào)整電阻，R3 的合理選擇，可以提高調(diào)節(jié)器的的合理選擇，可以提高調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 C1 、C2 為濾波電容，可以使為濾波電容，可以使VD4 兩端的兩端的電壓平滑過渡，減小對發(fā)電機輸出電壓脈沖影響，降低電壓平滑過渡，減小對發(fā)電機輸出電壓脈沖影響，降低晶體管的工作頻率和減小損耗。晶體管的工作頻率和減小損耗。 VD1 、VD2 溫度補償二極管，可以減少溫度對晶體溫度補償二極管，可以減少溫度對晶體管工作特性的影響。管工作特性的影響。 VD3 續(xù)流二極管，可以將續(xù)流二極管，

52、可以將VT3 由導通進入截止時，由導通進入截止時，在激磁繞組中產(chǎn)生的瞬時過電壓短路，以保護在激磁繞組中產(chǎn)生的瞬時過電壓短路，以保護VT3 。 R6限制限制VD4 的擊穿電流，保護的擊穿電流，保護VD4 ，保護，保護VD5 ，同時又是同時又是VT1 的偏壓電阻。的偏壓電阻。 R4 為正反饋電阻，用以提高晶體管的轉(zhuǎn)換速度，減為正反饋電阻，用以提高晶體管的轉(zhuǎn)換速度，減少損耗。少損耗。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 5.集成電路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器 集成電路調(diào)節(jié)器也稱集成電路調(diào)節(jié)器也稱IC調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 IC調(diào)節(jié)器是根據(jù)使用要求，將調(diào)節(jié)器是根據(jù)使用要求，將若干元件集成到同一基片上制成一個若干元件集成到同一

53、基片上制成一個獨立的電子芯片所組成的調(diào)節(jié)器。獨立的電子芯片所組成的調(diào)節(jié)器。 IC調(diào)節(jié)器體積小，裝在發(fā)電機調(diào)節(jié)器體積小，裝在發(fā)電機內(nèi)部，在成整體式發(fā)電機。內(nèi)部，在成整體式發(fā)電機。 集成電路調(diào)節(jié)器工作原理和晶集成電路調(diào)節(jié)器工作原理和晶體管調(diào)節(jié)器相同。體管調(diào)節(jié)器相同。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 夏利車夏利車IC調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （1集成電路調(diào)節(jié)器的特點 集成電路調(diào)節(jié)器可分為全集成電路和混合集成電路調(diào)節(jié)器兩類，前者是將二極管、三極管、電阻、電容等電子元件同時制在一塊基片上;后者是指由厚膜電阻或薄膜電阻與集成芯片或分立元件組裝而成?，F(xiàn)在使用最廣泛的是厚膜混合集成電路調(diào)節(jié)器。 集

54、成電路調(diào)節(jié)器除具有分立電子元件調(diào)節(jié)器的優(yōu)點外，還有以下更突出的優(yōu)點: 體積和重量更小，故可直接裝在發(fā)電機內(nèi)部或殼體上成為整體式硅整流發(fā)電機的一個零件，這樣可省去調(diào)節(jié)器與發(fā)電機的連接導線，減少了線路損失，使調(diào)節(jié)精度達到0.3 V。 由于取消了外接線路，發(fā)生故障的可能性更小，且無需任何保養(yǎng)，性能十分可靠。 耐高溫性能好，可在130的高溫下正常工作。 更加耐震，壽命更長。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （2集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測法集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測法 集成電路調(diào)節(jié)器是裝在發(fā)電機上的，可直接集成電路調(diào)節(jié)器是裝在發(fā)電機上的，可直接在發(fā)電機上檢測發(fā)電機的輸出電壓，也可通過檢測在發(fā)電機上檢測發(fā)電機的

55、輸出電壓，也可通過檢測蓄電池的端電壓來檢測發(fā)電機的輸出電壓。蓄電池的端電壓來檢測發(fā)電機的輸出電壓。 根據(jù)其電壓檢測點的不同，集成電路調(diào)節(jié)器根據(jù)其電壓檢測點的不同，集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測法分為發(fā)電機電壓檢測法和蓄電池電壓的電壓檢測法分為發(fā)電機電壓檢測法和蓄電池電壓檢測法兩種。檢測法兩種。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機電壓檢測法發(fā)電機電壓檢測法 發(fā)電機電壓檢測法的基本電路如圖發(fā)電機電壓檢測法的基本電路如圖3-25所示。所示。加在分壓器加在分壓器 R1 和和R2 上的電壓是磁場二極管輸出上的電壓是磁場二極管輸出端端L的電壓的電壓 UL ， UL 和發(fā)電機和發(fā)電機B端電壓端電壓 UB 相等，相

56、等，檢測點檢測點P的電壓為的電壓為: Up =UBR2/(R1+R2) 由于檢測點由于檢測點P電壓電壓UP加在穩(wěn)壓管加在穩(wěn)壓管VD1 兩端的兩端的反向電壓與發(fā)電機的端電壓成正比，所以稱為發(fā)電反向電壓與發(fā)電機的端電壓成正比，所以稱為發(fā)電機電壓檢測法。機電壓檢測法。第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-25 發(fā)電機電壓檢測法發(fā)電機電壓檢測法第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 蓄電池電壓檢測法蓄電池電壓檢測法 基本電路如圖基本電路如圖3-26所示。加到分壓器所示。加到分壓器R1 和和R2 上的電壓為蓄電池端電壓，由于檢測點上的電壓為蓄電池端電壓，由于檢測點P加在穩(wěn)加在穩(wěn)壓管壓管VD1 上的反向電壓與蓄電池端

57、電壓成正比，所上的反向電壓與蓄電池端電壓成正比，所以稱為蓄電池電壓檢測法。采用發(fā)電機電壓檢測法以稱為蓄電池電壓檢測法。采用發(fā)電機電壓檢測法時，發(fā)電機的引出線可以少一根，缺點是在時，發(fā)電機的引出線可以少一根，缺點是在“B到到“BAT接線柱之間導線的電壓降較大因發(fā)電接線柱之間導線的電壓降較大因發(fā)電機輸出電流太大時，蓄電池的充電電壓將會偏低，機輸出電流太大時，蓄電池的充電電壓將會偏低，使蓄電池充電不足。因此，一般大功率發(fā)電機宜采使蓄電池充電不足。因此，一般大功率發(fā)電機宜采用蓄電池電壓檢測法。用蓄電池電壓檢測法。 用蓄電池電壓檢測法時，如用蓄電池電壓檢測法時，如“B到到“BAT之間或之間或“S到到“B

58、AT之間斷線時，由于不能之間斷線時，由于不能檢測出發(fā)電機的端電壓，發(fā)電機的輸出電壓將會失檢測出發(fā)電機的端電壓，發(fā)電機的輸出電壓將會失控?？?。 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 圖圖3-26 蓄電池電壓檢測法蓄電池電壓檢測法第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 改進后的蓄電池電壓檢測法改進后的蓄電池電壓檢測法 在調(diào)節(jié)器的分壓器與發(fā)電機在調(diào)節(jié)器的分壓器與發(fā)電機“B點之間增點之間增加了一個電阻加了一個電阻 R6 和一個二極管和一個二極管VD2 ，這樣，當，這樣，當“B點與蓄電池正極之間或點與蓄電池正極之間或“S點與蓄電池正點與蓄電池正極之間出現(xiàn)斷線時，由于極之間出現(xiàn)斷線時，由于 R6 的存在，仍能檢測出的存在，

59、仍能檢測出發(fā)電機的端電壓發(fā)電機的端電壓 UB ，使調(diào)節(jié)器正常工作，可以，使調(diào)節(jié)器正常工作，可以防止發(fā)電機出現(xiàn)電壓過高的現(xiàn)象。防止發(fā)電機出現(xiàn)電壓過高的現(xiàn)象。圖3-27 蓄電池電壓檢測法 第3章交流發(fā)電機與電壓調(diào)節(jié)器 （3國產(chǎn)國產(chǎn)JFT152型集成電路電壓調(diào)節(jié)器型集成電路電壓調(diào)節(jié)器 JFT152型集成電路調(diào)節(jié)器是一種厚膜混合型集成電路調(diào)節(jié)器是一種厚膜混合集成電路調(diào)節(jié)器，由外殼、安裝板、電路板三部分集成電路調(diào)節(jié)器，由外殼、安裝板、電路板三部分組成。調(diào)節(jié)器通過安裝板安裝在發(fā)電機的電刷架上，組成。調(diào)節(jié)器通過安裝板安裝在發(fā)電機的電刷架上，適用于適用于14 V/350 W500 W的外搭鐵硅整流發(fā)電機，的外

60、搭鐵硅整流發(fā)電機，如東風如東風EQ1090車用的車用的JFZ132N、JFZ13A、JFZ13E型發(fā)電機等。型發(fā)電機等。JFT152型集成電路電壓調(diào)節(jié)型集成電路電壓調(diào)節(jié)器的內(nèi)部電路如圖器的內(nèi)部電路如圖3-28所示，采用的是發(fā)電機電壓所示，采用的是發(fā)電機電壓檢測法。檢測法。 工作原理與前述分立元件外搭鐵型調(diào)節(jié)器相工作原理與前述分立元件外搭鐵型調(diào)節(jié)器相同，電路中的同，電路中的VD1VD2 為溫度補償二極管，為溫度補償二極管， R4 為為正反饋電阻，正反饋電阻，VD4 為續(xù)流二極管，為續(xù)流二極管，VD5 用于保護用于保護大功率三極管大功率三極管VT3 免受瞬時過電壓的沖擊而損壞，免受瞬時過電壓的沖擊