第2章交流發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器

1、運(yùn)轉(zhuǎn)中的交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的交流發(fā)電機(jī)學(xué)習(xí)本章所需的基本知識學(xué)習(xí)本章所需的基本知識1、二極管：具有二極管：具有單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦?、穩(wěn)壓二極管：能承受反向電壓穩(wěn)壓二極管：能承受反向電壓 具有穩(wěn)壓作用。具有穩(wěn)壓作用。3 3、三極管、三極管：具有高速開關(guān)和信號放大作用。具有高速開關(guān)和信號放大作用。三極管的放大作用三極管的放大作用一、學(xué)習(xí)目的：一、學(xué)習(xí)目的：通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握交流發(fā)電機(jī)通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握交流發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)、原理及故障的診和電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)、原理及故障的診斷與檢測方法斷與檢測方法. .二、重點(diǎn)：二、重點(diǎn)：1 1、掌握交流發(fā)電機(jī)的原理，構(gòu)造、掌握交流發(fā)電機(jī)的原理，構(gòu)

2、造2 2、掌握電子調(diào)節(jié)器的工作原理與檢測方、掌握電子調(diào)節(jié)器的工作原理與檢測方法法3 3、掌握交流發(fā)電機(jī)的使用維護(hù)，常見故、掌握交流發(fā)電機(jī)的使用維護(hù)，常見故障的診斷與排除障的診斷與排除三、難點(diǎn)：三、難點(diǎn)：1 1、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及故障診斷、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及故障診斷2 2、電子調(diào)節(jié)器工作原理與檢測方法、電子調(diào)節(jié)器工作原理與檢測方法交流發(fā)電機(jī)的作用：交流發(fā)電機(jī)的作用：1 1、向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電、向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電2 2、在發(fā)動機(jī)正常工作時，向所有的用、在發(fā)動機(jī)正常工作時，向所有的用電設(shè)備供電。電設(shè)備供電。注意：除起動以外（起動時靠蓄電池注意：除起動以外（起動時靠蓄電池供電）供電）S

3、antanaSantana轎車交流發(fā)電機(jī)的整體構(gòu)造轎車交流發(fā)電機(jī)的整體構(gòu)造1、轉(zhuǎn)子總成交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是發(fā)電機(jī)的磁場部分，主要由爪極、磁場繞組（線圈）、滑環(huán)和軸等組成。二、定子定子的作用是定子的作用是產(chǎn)生交流電產(chǎn)生交流電v定子又稱為電樞，由定子鐵心和定子繞組組成。定子鐵心由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)三相繞組的連接方法大多數(shù)采用Y型（星形）。三、整流器整流器是由6只二極管連接而成的三相橋式全波整流路。硅二極管安裝示意圖四、前后端蓋前后端蓋由非導(dǎo)磁材料鋁合金制成，漏磁少，重量輕，散熱性能好。外裝式 內(nèi)裝式電刷架的結(jié)構(gòu)五、電刷及電刷架五、電刷及電刷架1、電刷架的結(jié)構(gòu)電刷架的結(jié)構(gòu)2

4、2、電刷的搭鐵形式、電刷的搭鐵形式六、軸承及油封六、軸承及油封軸承的作用是支承轉(zhuǎn)子軸并減小轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力。七、風(fēng)扇及皮帶輪七、風(fēng)扇及皮帶輪注意注意：風(fēng)扇皮帶在使用中不能過緊和過松！風(fēng)扇緊度的調(diào)整方法如圖所示。一、發(fā)電原理：E=CN二、整流過程硅二極管具有單向?qū)щ娦?。整流過程實(shí)際上就是將具有單向?qū)щ娦缘墓瓒O管組成各種整流電路，把交流電變成直流電。三相橋式整流電壓波形圖D1D1D4D4D1D1D6D6D3 D3 D5 D3 D3 D5 D5D5 D6 D2 D2 D4D6 D2 D2 D4發(fā)電機(jī)輸出電壓的平均值：U=1.35UAB=2.34U （星形連接）式中：UAB 線電壓的有效值 U 相電壓

5、的有效值，3ABUU以每只硅二極管為研究對象： （1）平均電流： （2）承受的最高反向電壓：IID31UUUUUABDRM05. 154. 23221、2、帶中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)連接示意圖3、中心點(diǎn)電壓：UN=U/2三、發(fā)電機(jī)的激磁方法激磁的類型：激磁的類型：(1)自激：發(fā)電機(jī)供給激磁繞組電流的方式自激：發(fā)電機(jī)供給激磁繞組電流的方式(2)他激：蓄電池供給激磁繞組電流的方式他激：蓄電池供給激磁繞組電流的方式交流發(fā)電機(jī)自激回路交流發(fā)電機(jī)他激回路 第三節(jié)第三節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的類型交流發(fā)電機(jī)的類型1 1、按二極管的數(shù)目分為、按二極管的數(shù)目分為：6管交流發(fā)電機(jī)、8管交流發(fā)電機(jī)、 9管交流發(fā)電機(jī)、11管交流

6、發(fā)電機(jī)。2 2、按激磁繞組的搭鐵形式分、按激磁繞組的搭鐵形式分：內(nèi)搭鐵式和外搭鐵式發(fā)電機(jī)3 3、按有無電刷和滑環(huán)分為、按有無電刷和滑環(huán)分為：有刷式和無刷式。其中，無刷式 又分為爪極式、感應(yīng)式、永磁式。4 4、另外、另外，發(fā)電機(jī)還有帶真空泵式和整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)裝，如 Santana、Jeta轎車均采用此種類型。）一、一、8 8管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)作用：高速時，提高發(fā)電機(jī)的輸出功率作用：高速時，提高發(fā)電機(jī)的輸出功率二、二、9管交流發(fā)電機(jī)的原理圖管交流發(fā)電機(jī)的原理圖三、三、1111管交流發(fā)電機(jī)原理圖管交流發(fā)電機(jī)原理圖 一、輸出特性 輸出特性是指發(fā)電機(jī)端電壓不變，即U=常數(shù)的情況下，輸出電流與發(fā)電

7、機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即I=f（n）的函數(shù)關(guān)系。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值以后，發(fā)電機(jī)輸出電流就不再隨轉(zhuǎn)速的升高和負(fù)載電阻的減小而增大，這時的電流值稱為發(fā)電機(jī)的最大輸出電流或限流值。 交流發(fā)電機(jī)的輸出特性為什么交流發(fā)電機(jī)具有輸出電流自動限制作用？為什么交流發(fā)電機(jī)具有輸出電流自動限制作用？原因有兩條原因有兩條：1、定子繞組阻抗的作用、定子繞組阻抗的作用。Z=CNL，其中 C-常數(shù)；N-發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速 L-定子繞組電感2、電樞反應(yīng)的作用電樞反應(yīng)的作用。 所謂的電樞反應(yīng)是指定子繞組在產(chǎn)生交流電時，也產(chǎn)生了電樞 磁場，該磁場對磁極磁場具有反作用，并且隨定子電流的增大而 增大。二、空載特性二、空載特性空載特性是指

8、發(fā)電機(jī)空載時，發(fā)電機(jī)端電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即I=0時，U= f（n）的函數(shù)關(guān)系。交流發(fā)電機(jī)的空載特性三、外特性三、外特性 外特性是指轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)系，即n=常數(shù)時，U=f（I）的函數(shù)關(guān)系。交流發(fā)電機(jī)的外特性第五節(jié)第五節(jié) 電子電壓調(diào)節(jié)器電子電壓調(diào)節(jié)器 一、電壓調(diào)節(jié)器的作用一、電壓調(diào)節(jié)器的作用 交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓是隨發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的升高而升高，隨發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的降低而降低，波動較大，不適合汽車用電設(shè)備的需要，必須進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其不能隨著發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的增加而增大，限制其最高電壓，并且使其電壓穩(wěn)定。因此，現(xiàn)代汽車上必須加裝電壓調(diào)節(jié)器。二、電壓調(diào)節(jié)器的基本原理二、電壓調(diào)節(jié)器的基本

9、原理 U=KnI 其中，U-發(fā)電機(jī)的輸出電壓；n-發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；I-激磁電流由于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化是不能調(diào)節(jié)的，因此，要穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的電壓只需控制激磁電流的大小即可。 為了調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓，必須向調(diào)節(jié)器輸入一個感受電壓。如果感受電壓低于電壓調(diào)節(jié)器設(shè)定的電壓值，電壓調(diào)節(jié)器就會增大激磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓增大。反之，如果感受電壓高于電壓調(diào)節(jié)器設(shè)定的電壓值，電壓調(diào)節(jié)器就會減小激磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓降低。四、晶體管調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)四、晶體管調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)：v調(diào)節(jié)精度高。原因晶體管開關(guān)速度高，向應(yīng)快，且不存在機(jī)械和電磁慣性v結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，故障少。原因?yàn)榫w管調(diào)節(jié)器中無觸點(diǎn)、無線圈、無振動元件

10、v使用中無需維修。晶體管調(diào)節(jié)器用環(huán)氧樹脂封裝v能適應(yīng)大功率發(fā)電機(jī)要求。開關(guān)晶體管功率足夠大就可滿足大功率發(fā)電機(jī)磁場電流大的要求。v對無線電干擾小。無觸點(diǎn)火花。三、電子電壓調(diào)節(jié)器的分類三、電子電壓調(diào)節(jié)器的分類1、晶體管式電子電壓調(diào)節(jié)器2、集成電路（IC電路）電子電壓調(diào)節(jié)器 五、電壓調(diào)節(jié)器的搭鐵形式五、電壓調(diào)節(jié)器的搭鐵形式電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵類型可分兩種類型可分兩種 （1 1）內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器）內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器 適用于內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的電適用于內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的電子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器；子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器； （2 2）外搭鐵型調(diào)節(jié)

11、器）外搭鐵型調(diào)節(jié)器 適合用于外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的適合用于外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器。電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器。 對于晶體管調(diào)節(jié)器，在使用過程對于晶體管調(diào)節(jié)器，在使用過程中，最好使用汽車說明書中指定的調(diào)節(jié)中，最好使用汽車說明書中指定的調(diào)節(jié)器，如果采用其他型號替代，除標(biāo)稱電器，如果采用其他型號替代，除標(biāo)稱電壓、功率等規(guī)定參數(shù)與原調(diào)節(jié)器相同外壓、功率等規(guī)定參數(shù)與原調(diào)節(jié)器相同外，代用調(diào)節(jié)器必須與原調(diào)節(jié)器的搭鐵形，代用調(diào)節(jié)器必須與原調(diào)節(jié)器的搭鐵形式相同，否則，發(fā)電機(jī)可能由于勵磁電式相同，否則，發(fā)電機(jī)可能由于勵磁電路不通而不能正常工作。路不通而不能正常工作。六、晶體管電子

12、電壓調(diào)節(jié)器的原理六、晶體管電子電壓調(diào)節(jié)器的原理1 1、外搭鐵電壓調(diào)節(jié)器、外搭鐵電壓調(diào)節(jié)器工作原理工作原理 點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)SWSW剛接通時，發(fā)動機(jī)不剛接通時，發(fā)動機(jī)不轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，蓄電池電壓加在分轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，蓄電池電壓加在分壓器壓器R1R1、R2R2上，此時因上，此時因UR1 UR1 較低不能使較低不能使穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管VSVS的反向擊穿，的反向擊穿，VT1VT1截止，截止，VT1VT1截截止使得止使得VT2VT2導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)磁場電路接通，導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)磁場電路接通，此時由蓄電池供給磁場電流。隨著發(fā)動此時由蓄電池供給磁場電流。隨著發(fā)動機(jī)的啟動，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機(jī)他機(jī)的啟動，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升

13、高，發(fā)電機(jī)他勵發(fā)電，電壓上升。勵發(fā)電，電壓上升。 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到大于蓄電池當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到大于蓄電池電壓時，發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電并開始對外蓄電壓時，發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電并開始對外蓄電池充電，如果此時發(fā)電機(jī)輸出電壓電池充電，如果此時發(fā)電機(jī)輸出電壓UBUB100050 701000JF12、JF22、JF23、JF2519.5214050100050 701000交流發(fā)電機(jī)各接線柱之間的電阻值/ 四、四、 交流發(fā)電機(jī)的不解體檢測交流發(fā)電機(jī)的不解體檢測1 1、萬用表檢測法、萬用表檢測法2、示波器檢測法、示波器檢測法各種故障整流波形1.硅二極管的檢測硅二極管的檢測萬用表型號MF500MF7MF18MF10M

14、F30MF14MF12正向阻值81088.5910.511.519204050115120二極管正向阻值/ 五、交流發(fā)電機(jī)的解體檢測五、交流發(fā)電機(jī)的解體檢測2.磁場繞組的檢查磁場繞組的檢查磁場繞組搭鐵的檢查用萬用表磁場繞組的電阻值轉(zhuǎn)子軸彎曲度的檢查3.定子繞組的檢查定子繞組的檢查1、2檢查繞組短路和斷路1、3檢查繞組是否搭鐵第八節(jié)第八節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的故障診斷交流發(fā)電機(jī)的故障診斷 充電系常見故障有：不充電、充電電流過小、充電電流過大等。充電系常見故障有：不充電、充電電流過小、充電電流過大等。故障范圍可能是風(fēng)扇皮帶打滑，發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障，電壓調(diào)節(jié)器及整個系統(tǒng)的線路故障（短路或斷路）等。診斷故障時應(yīng)仔

15、細(xì)閱讀說明書或電路圖，按照由簡單到復(fù)雜、由外觀到內(nèi)觀的規(guī)律進(jìn)行查找，逐步縮小故障范圍，最后找出故障部位。下面以不充電故障為內(nèi)容進(jìn)行講解。（本文將以桑塔鈉、帕薩特B5、廣州本田為例） 不充電故障的診斷不充電故障的診斷：汽車發(fā)動機(jī)在啟動后，充電指示燈不熄滅則為不充電故障。故障可能的原因：故障可能的原因：1、發(fā)電機(jī)皮帶打滑2、發(fā)電機(jī)不發(fā)電3、調(diào)節(jié)器故障4、充電系線路某處有短路或斷路故障一、上海桑塔納轎車整體式交流發(fā)電機(jī)故障診斷一、上海桑塔納轎車整體式交流發(fā)電機(jī)故障診斷SantanaSantana轎車充電系不充電故障流程圖轎車充電系不充電故障流程圖 二、上海帕薩特上海帕薩特B5B5充電系故障診充電系故

16、障診斷斷 1.工作原理工作原理 當(dāng)起動發(fā)動機(jī)時（點(diǎn)火開關(guān)在點(diǎn)火位置或起動位置），蓄電池電壓通過中央接線盒點(diǎn)火開關(guān)組合儀表（通過充電指示燈K2）發(fā)電機(jī)D+接線柱磁場線圈搭鐵，充電指示燈亮。指示蓄電池對發(fā)電機(jī)勵磁。 發(fā)動機(jī)起動后（怠速及以上轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時），交流發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電，蓄電池電壓仍通過上述電路加在充電系統(tǒng)指示燈上，同時，交流發(fā)電機(jī)通過端子D+也供給指示燈電壓，故充電指示燈兩側(cè)電壓相等，指示燈熄滅。 若發(fā)動機(jī)怠速及以上轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，充電系統(tǒng)指示燈仍發(fā)亮，警示駕駛員交流發(fā)電機(jī)充電不正常，需及時維修。 2、上海帕薩特上海帕薩特B5B5充電系故障檢充電系故障檢測與維修測與維修（1 1）接通點(diǎn)火開關(guān)，充

17、電指示燈不）接通點(diǎn)火開關(guān)，充電指示燈不亮亮 可將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接拔下并搭鐵，充電指示燈仍不亮，故障為：充電指示燈線路有斷路，或充電指示燈本身壞，檢查線路，排除故障。 若將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接拔下并搭鐵，充電指示燈仍不亮，可能的故障有：藍(lán)色導(dǎo)線與發(fā)電機(jī)D+ 接線柱接觸不良，需重新接好；發(fā)電機(jī)電刷損壞或磨損過短。需拆下發(fā)電機(jī)檢測，更換發(fā)電機(jī)電刷組件；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁線圈斷路。需拆下發(fā)電機(jī)檢測，更換發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。(2)(2)接通點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動機(jī)在怠速或更接通點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動機(jī)在怠速或更高轉(zhuǎn)速時，充電指示燈不滅高轉(zhuǎn)速時，充電指示燈不滅 停止發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，可將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接件拔下并懸

18、空，接通點(diǎn)火開關(guān)，充電指示燈仍亮，故障為：充電指示燈線路有短路，檢查線路，排除故障。 若將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接拔下并懸空，接通點(diǎn)火開關(guān)，充電指示燈熄滅，可能的故障有： a) 電壓調(diào)節(jié)器損壞。 b) 發(fā)電機(jī)定子繞組損壞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電。 c) 電刷磨損或電刷彈簧損壞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電。 維修方法：逐項(xiàng)檢查后，修理或更換有關(guān)損壞零部件。(3) (3) 發(fā)電機(jī)發(fā)電量不足，故障現(xiàn)象是發(fā)電機(jī)發(fā)電量不足，故障現(xiàn)象是用電量大時，輸出電壓降低，可能的用電量大時，輸出電壓降低，可能的原因有原因有 a.傳動帶打滑。 b.電刷和滑環(huán)接觸不良。 c.整流器短路或斷路。 d.輸出導(dǎo)線與發(fā)電機(jī)的連接接觸不良或?qū)Ь€內(nèi)阻增大，造成壓降過大。 維修方法： 檢查與調(diào)整發(fā)電機(jī)傳動帶張緊