第一講交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、第一講交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與工作原理教學(xué)內(nèi)容交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與工作原理計劃學(xué)時2教學(xué)目標1. 掌握交流發(fā)電機的功用和結(jié)構(gòu)2. 熟悉交流發(fā)電機的工作原理教學(xué)重點交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子、定子、電刷、整解決措施流器等主要零件的作用和結(jié)構(gòu)實物講解，動畫、圖片演示教學(xué)難點轉(zhuǎn)子、定子繞組的作用和結(jié)構(gòu)；整解決措施流器的作用和結(jié)構(gòu)。對照實物講解、媒體配合教 學(xué) 過 程一、導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)蓄電池的作用，弓1入新課。質(zhì)疑：車輛運行過程中，其電氣設(shè)備的供電僅是蓄電池嗎？二、發(fā)電機的功用發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時（怠速以上），向所有用電設(shè)備（起動機除外）供電， 同時向蓄電池充電。三、交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)子總成、定子總成、皮帶輪、風(fēng)扇、前端蓋

2、、后端蓋及電刷總成 等。（頭物展示）或動畫演示1. 轉(zhuǎn)子總成功用：產(chǎn)生磁場 結(jié)構(gòu)：由轉(zhuǎn)子軸、激磁繞阻、爪形磁極和滑環(huán)等組成。（實物展示）如圖所示。質(zhì)疑：形成磁場的方式有幾種？轉(zhuǎn)子形成的磁場與其匕形式有何區(qū)別？2. 定子總成 作用：產(chǎn)生交流電結(jié)構(gòu)：由定子鐵心、三相繞組組成。三相繞組對稱的嵌放在定子鐵心的槽 中。三相繞組的連接有星形接法和三角形連接法兩種。（實物展示）如圖所示。3. 皮帶輪禾用半圓鍵裝在前端蓋外側(cè)的轉(zhuǎn)子軸上，用彈簧墊片和螺母緊固。4. 風(fēng)扇一般用1.5mm厚的鋼板沖壓而成或用鋁合金鑄造制成，禾U用半圓鍵裝在前 端蓋外側(cè)的轉(zhuǎn)子軸上。5前、后端蓋用非導(dǎo)磁性的材料鋁合金制成，具有輕便、散

3、熱性好等優(yōu)點。6.電刷總成型式：外裝式、內(nèi)裝式結(jié)構(gòu)：裝在電刷架的方孔內(nèi)，并在其彈簧的壓力推動下與轉(zhuǎn)子滑環(huán)保持良 好的接觸。（實物展示）如圖所示。兩個電刷接線柱分為“ B、F”接線柱或“ F1、F2”接線柱。質(zhì)疑：電刷磨損變短，會使其與滑環(huán)的接觸不良。發(fā)電機性能是否變差？四、整流器作用：將交流發(fā)電機產(chǎn)生的三相交流電變成直流電輸出；阻止蓄電池電流 向發(fā)電機倒流。（1）正極管中心引線為正極，外殼為負極，在管殼低部一般標有紅色標記。（實物演示）（2）負極管負極管中心引線為負極，外殼為正極，在管殼底部一般標有黑色標記。（實物演示）五、交流發(fā)電機的工作原理1. 交流電動勢的產(chǎn)生當外電路通過電刷使勵磁繞組通

4、電時，便產(chǎn)生磁場，使爪極被磁化為 N極 和S極。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁通交替地在定子繞組中變化 .繞組中便產(chǎn)生交變的感 應(yīng)電動勢。（動畫演示）2. 電動勢有效值的表示E二4. 44AW0三相繞組中每相電動勢有效值的表示為：K-繞組系數(shù)（和發(fā)電機定子繞組的繞線方式有關(guān)）N-每相繞組的匝數(shù)（單位：匝）f -頻率（單位：Hz）-每極磁通（單位：WbCe-電機結(jié)構(gòu)常數(shù)E-相電動勢小結(jié)：當交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)一定時（結(jié)構(gòu)常數(shù) Ce不變），相電動勢E和發(fā) 電機轉(zhuǎn)速、磁通成正比。3. 交流電動勢的波形交流電動勢的幅值是發(fā)電機轉(zhuǎn)速的函數(shù)。因此，當轉(zhuǎn)速 n變化時，三相電 動勢的波形為變頻率、變幅值的交流波形。 如圖所示。4

5、. 整流原理二極管具有單項導(dǎo)電性，當給二極管加上正向電壓時，二極管導(dǎo)通，當給二 極管加上反向電壓時，二極管截止。將定子的三相繞組和6只整流二極管按電路連接，發(fā)電機的輸出端 B E上 就輸出一個脈動直流電壓。如圖所示。（1）二極管的導(dǎo)通原則3只正極管中，在某一瞬間正極電位（電壓）最高者導(dǎo)通。3只負極管中，在某一瞬間正極電位（電壓）最低者導(dǎo)通。（2）整流過程（動畫演示）三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)導(dǎo)通，使得負載RL兩端得到一個比 較平穩(wěn)的脈動直流電壓。對于三個正極管子（D1、D3 D5正極和定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時， 電壓最高一相的正極管導(dǎo)通。對于三個負極管子（D2 D4 D6負極和定子

6、繞組始端相聯(lián)），在某瞬時， 電壓最低一相的負極管導(dǎo)通。但同時導(dǎo)通的管子總是兩個，正、負管子各一個。質(zhì)疑：六個二極管中，若其中一個二極斷路或短路，發(fā)電機的輸出電壓將如何變化？（4） 中性點電壓定子繞組為星形連接時，三相繞組的公共結(jié)點稱為中性點。從三相繞組的 中性點引一根導(dǎo)線到發(fā)電機外，標記為“ N'?！?N'點電壓稱為中性點電壓。中性點電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓。平均值為發(fā)電機輸出電壓（平 均值）的一半。如圖所示。六、質(zhì)疑1. 發(fā)電機定子鐵心、轉(zhuǎn)子爪極均采用導(dǎo)磁性能好的材料，而端蓋則采用非 導(dǎo)磁材料，為什么？2. 若將整流器的正、負二極管裝反，將對發(fā)電機的性能有何影響？七、互

7、動性交流由學(xué)生自由提問題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來總結(jié)出答案八、總結(jié)由老師引導(dǎo)思路與大學(xué)一起對本次內(nèi)容進行系統(tǒng)回顧。作業(yè)1.發(fā)電機的轉(zhuǎn)子總成、定子總成的作用是什么？由哪些構(gòu)件組成？2.發(fā)電機的整流器是如何工作的？教學(xué)后記發(fā)電機結(jié)構(gòu)的講解可遵循組成、作用、結(jié)構(gòu)、工作過程的思路。發(fā)電機工 作原理可結(jié)合電動勢的產(chǎn)生過程講解。整流器的工作過程可只作回顧性復(fù)習(xí)。第二講 交流發(fā)電機的勵磁、工作特性、分類和型號教學(xué)內(nèi)容交流發(fā)電機的勵磁電路、工作特性、分類 和型號計劃學(xué)時2教學(xué)目標1. 掌握交流發(fā)電機的勵磁方式、工作特性的意義；2. 熟悉交流發(fā)電機的分類方式和類型、交流發(fā)電機型號。教學(xué)重點交流發(fā)電機

8、的勵磁方式、工作特性的意義主管領(lǐng)導(dǎo)簽字教學(xué)難點交流發(fā)電機工作特性解決措施動畫演示教 學(xué) 過 程一、導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、工作原理、整流過程，提出疑問，引入新課。質(zhì)疑：請說出磁場建立的幾種形式，并舉例？一、發(fā)電機的勵磁方式定義：將電流引入到勵磁繞組使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁。 方式：自勵、他勵1. 他勵定義：由畜電池供給磁場電流而發(fā)電的方式稱為他勵發(fā)電。發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低時，自身不能發(fā)電，需畜電池供給發(fā)電機勵磁繞組電流， 使 勵磁繞組產(chǎn)生磁場來發(fā)電。2. 自勵定義：發(fā)電機能將自身發(fā)的電供給勵磁繞組而發(fā)電的方式稱為自勵發(fā)電。隨著轉(zhuǎn)速的提高（一般在發(fā)動機達到怠速時），發(fā)電機定子繞組的電動勢逐 漸升高并能使

9、整流器二極管導(dǎo)通。當發(fā)電機的輸出電壓 UB大于蓄電池電壓時， 發(fā)電機就能對外供電了。此狀態(tài)下，發(fā)電機自勵發(fā)電。小結(jié)：交流發(fā)電機勵磁過程是先他勵后自勵。3. 發(fā)電機的勵磁電路如圖所示（1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機：勵磁繞組的一端經(jīng)負電刷（巳引出后和后端蓋 直接相連（直接搭鐵）的發(fā)電機稱為內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機。（2）外搭鐵型交流發(fā)電機：勵磁繞組的兩端（F和E）均和端蓋絕緣的發(fā)電機稱為外搭鐵型交流發(fā)電機。質(zhì)疑：外搭型發(fā)電機的搭鐵是直接搭鐵還是經(jīng)過控制后搭鐵？三、交流發(fā)電機的工作特性定義：發(fā)電機輸出的直流電壓、電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。包括輸出特性、空 載特性和外特性。1 空載特性定義：發(fā)電機空載運行時，發(fā)電機端

10、電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。 如圖所示。 意義：由空載特性可判斷發(fā)電機低速發(fā)電性能的好壞。2 輸出特性定義：發(fā)電機輸出電壓一定時，輸出電流隨著轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。如圖所示。意義：(1) 發(fā)電機空載時，輸出電壓達到額定值的轉(zhuǎn)速 n 1，稱為空載轉(zhuǎn)速。n1 常用作選擇發(fā)電機與發(fā)動機傳動比的主要依據(jù)。(2) 發(fā)電機輸出電流達到額定值時的轉(zhuǎn)速 n2,稱為滿載轉(zhuǎn)速，發(fā)電機的額 定電流一般規(guī)定為70%- 75%(3) 當轉(zhuǎn)速達到一定值后，發(fā)電機的輸出電流幾乎不再繼續(xù)增加。即發(fā)電 機具有自動限制輸出電流的能力。3 外特性定義：當發(fā)電機轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)電機端電壓與輸出電流之間的關(guān)系。意義：(1) 發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機

11、端電壓有較大變化；(2) 發(fā)電機轉(zhuǎn)速恒定時，由于輸出電流的變化，端電壓也有較大的變化。因此，要使輸出電流穩(wěn)定，必須配用電壓調(diào)節(jié)器；高速時，當發(fā)電機突然失 去負載時，端電壓會急劇升高，這時電器設(shè)備中的電子元件將有被擊穿的危險。四、交流發(fā)電機的分類交流發(fā)電機按照不同的分類方法分為以下幾類：1. 按總體結(jié)構(gòu)分類實物、圖片展示(1) 普通交流發(fā)電機。無特殊裝置和特殊功能，使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié) 器。(2) 整體式交流發(fā)電機，發(fā)電機和調(diào)節(jié)器制成一個整體。(3) 帶泵的交流發(fā)電機 發(fā)電機和汽車制動系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起(4) 無刷交流發(fā)電機，轉(zhuǎn)子上勵磁繞組的通電不需要電刷(5) 永磁交流發(fā)電機，轉(zhuǎn)子磁

12、極為永磁鐵制成的發(fā)電機。2. 按整流器結(jié)構(gòu)分類 實物、圖片展示(1) 6管交流發(fā)電機(2) 8管交流發(fā)電機 整流器有8只硅整流二極管。其中6只組成三相全 波橋式整流電路，另2只是中性點二極管，對中性點電壓進行全波整流。試驗表明：加裝中性點二極管的交流發(fā)電機在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā) 電機的功率10%-15沱間。(3) 9管交流發(fā)電機9管交流發(fā)電機的整流器是由6只大功率整流二極管 和3只小功率勵磁二極管組成的交流發(fā)電機。(4) 11管交流發(fā)電機。相當于9管交流發(fā)電機的整流器加2只中性點整流實物、圖片展示磁場繞組的一端(負極)直接搭鐵(和殼體相磁場繞組的一端(負極)接入調(diào)節(jié)器，通過調(diào)3.按勵磁繞

13、組搭鐵型式分類(1) 內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機 聯(lián))(2) 外搭鐵型交流發(fā)電機 節(jié)器后再搭鐵。五、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/T73-93汽車電器設(shè)備產(chǎn)品型號編制方法的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機型號由產(chǎn)品代號、電壓等級代號、電流等級代號、 設(shè)計序號、變型代號五部分組成。 E Z ： 11 I EH E LZJ r H如t號設(shè)計存號 電涼年©偲號 電屋等an町號產(chǎn)品代號產(chǎn)品代號用中文字母表示，例：JF普通交流發(fā)電機；JFZ整體式（調(diào) 節(jié)器內(nèi)置）交流發(fā)電機；JF 帶泵的交流發(fā)電機；JF無刷交流發(fā)電機。電壓等級代號：電壓等級代號用一位阿拉伯數(shù)字表示，1表示12V系統(tǒng)；2表示2

14、4V系統(tǒng)；6表示6V系統(tǒng)。電流等級代號：電流等級代號也用一位阿拉伯數(shù)字表示。22*電康爭圾>401 Me<AJ Q39a設(shè)計 序號用1 2位阿拉伯 數(shù)字表示，表示產(chǎn)品設(shè)計的先后順序。變形代號：以調(diào)整臂位置作為變形代號，從驅(qū)動端看，調(diào)整臂在左邊用Z表 示，調(diào)整臂在右端用Y表示，調(diào)整臂在中間不加標記。舉例發(fā)電機的型號，請學(xué)生回答其含義。六、質(zhì)疑1. 發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，若將蓄電池電纜線突然拆下，對發(fā)電機將有何影響？2. 內(nèi)搭型發(fā)電機能否改為外搭鐵型發(fā)電機？七、互動性交流由學(xué)生自由提問題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來總結(jié)出答案八、總結(jié)1. 發(fā)電機的勵磁方式有自勵和他勵。 發(fā)電機低速運

15、轉(zhuǎn)時，自勵；發(fā)電機高速 運轉(zhuǎn)時，他勵。2. 發(fā)電機特性包括輸出特性、空載特性和外特性。3. 發(fā)電機可按不同分類方式進行分類。4. 按照國家標準，發(fā)電機的型號由5部分組成。作業(yè)教學(xué)后記1. 交流發(fā)電機的勵磁方式有幾種？發(fā)電機不同轉(zhuǎn)速下工作時， 分別采用哪種勵磁 方式？2. 交流發(fā)電機的工作特性各有何意義？講解發(fā)電機勵磁方式時應(yīng)注意兩者間的區(qū)別。 發(fā)電機工作特性的意義可列舉一些 實例說明。第三講電壓調(diào)節(jié)器的功用、類型和工作原理教學(xué)內(nèi)容電壓調(diào)節(jié)器的功用、類型和工作原理計劃學(xué)時2教學(xué)目標1. 掌握電壓調(diào)節(jié)器功用、基本工作原理和結(jié)構(gòu)2. 熟悉電壓調(diào)節(jié)器的工作過程教學(xué)重點電壓調(diào)節(jié)器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)主管

16、領(lǐng)導(dǎo)簽字教學(xué)難點電壓調(diào)節(jié)器的基本工作原理和工作過 程解決措施動畫演示教 學(xué) 過 程一、導(dǎo)入新課由教師引導(dǎo)思路，復(fù)習(xí)舊課，分析發(fā)電機輸出電壓的影響因素，弓1入新課二、電壓調(diào)節(jié)器的功用在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，自動控制發(fā)電機電壓并保持恒定，使其不因發(fā)電機轉(zhuǎn) 速咼而引起電壓過咼，燒壞用電器和導(dǎo)致畜電池過充電；也不會因發(fā)電機轉(zhuǎn)速低 而電壓不足導(dǎo)致用電器工作失常。質(zhì)疑：若負載大小發(fā)生變化，發(fā)電機的輸出電壓是否變化？三、電壓調(diào)節(jié)器的基本原理交流發(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。當轉(zhuǎn)速n升高時，已增大，發(fā)電機輸出端電壓 U升高，當轉(zhuǎn)速升高到一定值時，輸出端電壓 達到限定值，要想使發(fā)電機的輸出電壓

17、 UB不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減 小磁通來實現(xiàn)。磁極磁通 與勵磁電流If成正比，因此減小磁通 也就是減小 勵磁電流If。交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理是：當發(fā)電機轉(zhuǎn)速升咼時，調(diào)節(jié)器通過減 小發(fā)電機勵磁電流I f來減小磁通，使發(fā)電機的輸出電壓IB保持不變；當發(fā)電機 的轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)節(jié)器通過增大發(fā)電機的勵磁電流If來增加磁通，使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變。質(zhì)疑：改變勵磁電流I f的大小有幾種方式？四、電壓調(diào)節(jié)器的分類1.調(diào)節(jié)器按其工作原理可分為：(1) 觸點式電壓調(diào)節(jié)器 實物展示 如圖所示調(diào)節(jié)器觸點振動頻率慢，存在機械慣性和電磁慣性，電壓調(diào)節(jié)精度低，觸點 易產(chǎn)生火花，對無線電干擾大，可靠

18、性差，壽命短，現(xiàn)已被淘汰。(2) 晶體管電壓調(diào)節(jié)器三極管的開關(guān)頻率咼，且不產(chǎn)生火花，調(diào)節(jié)精度咼，還具有重量輕、體積小、 壽命長、可靠性高、電波干擾小等優(yōu)點。(3) 集成電路電壓調(diào)節(jié)器除具有晶體管調(diào)節(jié)器的優(yōu)點外，還具有超小型，安裝于發(fā)電機的內(nèi)部減少了外接線，并且冷卻效果得到了改善。（4）電腦控制電壓調(diào)節(jié)器由負載檢測儀測量系統(tǒng)總負載后，向發(fā)電機電腦發(fā)送信號，然后由發(fā)動機電 腦控制發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，適時地接通和斷開磁場電路。即能可靠地保證電器系 統(tǒng)正常工作，使蓄電池充電充足，又能減輕發(fā)動機負荷，提高燃料經(jīng)濟性。2. 調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵類型可分為：（1內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器適用于內(nèi)搭鐵型交流發(fā)

19、電機的電子調(diào)節(jié)器；（2）外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器適合用于外搭鐵型交流發(fā)電機的電子調(diào)節(jié)器。五、電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和工作原理1. 晶體管式電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和工作原理晶體管式電壓調(diào)節(jié)器又稱電子調(diào)節(jié)器，按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵類型分為 兩種，一種是內(nèi)外搭鐵型，另一種是內(nèi)搭鐵型。以外搭鐵型調(diào)節(jié)器為例介紹晶體管電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和工作原理。（1）電路組成：如圖所示。由三只電阻R、R兩只三極管VT、VT2, 只穩(wěn)壓二極管 Vs和一只二 極管VD組成。各元件的作用：電阻R3既是VT的分壓電阻，又是 VT2的負載電阻電阻Ri和R組成一個分壓器，兩端的電壓為發(fā)電機電壓 UBoVE是大功率三極管（NPN型），和發(fā)電機的磁場繞

20、組串聯(lián)，起開關(guān)作用，用 來接通與切斷發(fā)電機的勵磁電路；VT是小功率三極管，用以放大控制信號；Vd是續(xù)流二極管；穩(wěn)壓管7是感受元件，串聯(lián)在VT的基極電路中，并通過VT的發(fā)射結(jié)并聯(lián)于 分壓電阻Ri的兩端，以感受發(fā)電機的輸出電壓；URi電壓加在穩(wěn)壓管Vs上, Ri的阻值是這樣確定的,當發(fā)電機輸出電壓UB達到 規(guī)定的調(diào)整值時,URi電壓正好等于穩(wěn)壓管Vs的反向擊穿電壓。質(zhì)疑：若VT2三極管出現(xiàn)斷路或短路故障，發(fā)電機輸出電壓將如何變化？（2）工作原理：動畫演示1）點火開關(guān)SW剛接通時，發(fā)動機不轉(zhuǎn)。發(fā)電機不發(fā)電，蓄電池電壓加在分 壓器R、R上，此時因UR較低不能使穩(wěn)壓管Vs的反向擊穿，VT截止，VT截止

21、使得VT2導(dǎo)通，發(fā)電機磁場電路接通，此時由蓄電池供給磁場電流。磁場繞組電路為：蓄電池正極T磁場繞組T調(diào)節(jié)器F接柱T三極管VT2f調(diào)節(jié)器E接柱T搭鐵T 蓄電池負極。隨著發(fā)動機的啟動，發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機他勵發(fā)電，電壓上升。2）當發(fā)電機電壓升高到大于蓄電池電壓時， 發(fā)電機自勵發(fā)電并開始向蓄電池 充電，如果此時發(fā)電機輸出電壓 UB調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓的上限UB2, VT繼續(xù)截止，VT2 繼續(xù)導(dǎo)通，但此時的磁場電流由發(fā)電機供給。磁場繞組電路為：發(fā)電機正極f磁場繞組f調(diào)節(jié)器 F接柱f三極管VT2f調(diào)節(jié)器E搭鐵f發(fā)電 機負極。發(fā)電機電壓隨轉(zhuǎn)速升高迅速升高。3) 當發(fā)電機電壓升高到等于調(diào)節(jié)電壓上限 UB2時，調(diào)

22、節(jié)器對電壓的調(diào)節(jié)開始。 此時VS導(dǎo)通，VT1導(dǎo)通，VE截止，發(fā)電機磁場電路被切斷，由于磁場被斷路，磁 通下降，發(fā)電機輸出電壓下降。4) 當發(fā)電機電壓下降到等于調(diào)節(jié)下限 UBi時，VS截止，VT1截止，VT2重新導(dǎo)通, 磁場電路重新被接通，發(fā)電機電壓上升。周而復(fù)始，發(fā)電機輸出電壓UB被控制在一定范圍內(nèi)。 質(zhì)疑：能否將外搭鐵調(diào)節(jié)器改裝在內(nèi)搭鐵發(fā)電機上？ 內(nèi)搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器與外搭鐵型電壓調(diào)節(jié)器基本電路有所不同，兩者之間的 區(qū)別是：外搭型調(diào)節(jié)器大功率三極管控制發(fā)電機勵磁繞組的搭鐵，而內(nèi)搭鐵型調(diào) 節(jié)器大功率三極管控制發(fā)電機勵磁繞組電源。雖然兩者電路有所區(qū)別，但兩種電 路工作原理類似。2. 集成電路電壓調(diào)

23、節(jié)器集成電路是將二極管、三極管、電阻電容等電子元件集成在一塊硅基片上， 制成一個獨立的電子芯片。集成電路調(diào)節(jié)器的工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器原理相同， 也是根據(jù)發(fā)電機的電壓信號，利用三極管的開關(guān)特性控制磁場電流來調(diào)節(jié)發(fā)電機 的輸出電壓。因此又稱IC電壓調(diào)節(jié)器。IC調(diào)節(jié)器同樣也有內(nèi)、外搭鐵之分，而且以外搭鐵形式居多。IC電壓調(diào)節(jié)器工作過程中，內(nèi)部檢測電路需檢測到發(fā)電機或蓄電池的電壓， 根據(jù)其電壓的高低控制磁場電流。檢測電路檢測電壓歸屬不同，調(diào)節(jié)器可分為發(fā) 電機端電壓檢測法和蓄電池端電壓檢測法。(1) 發(fā)電機電壓檢測法 如圖所示分壓器Ri、R從發(fā)電機輸出端(D+端)得到電壓，穩(wěn)壓管Vs上的電壓與發(fā)電 機

24、的輸出電壓成正比。優(yōu)點：檢測電路不用導(dǎo)線連接，直接接在發(fā)電機輸出端，連接可靠。缺點：發(fā)電機到蓄電池之間連接電阻增大時，蓄電池充電電壓會降低，將出 現(xiàn)蓄電池充電不足的現(xiàn)象。質(zhì)疑：若發(fā)電機與蓄電池之間的連接導(dǎo)線斷路，發(fā)電機輸出將如何變化？(2) 蓄電池電壓檢測法 如圖所示分壓器R、艮從蓄電池輸出端得到電壓，穩(wěn)壓管 Vs上的電壓和蓄電池端電壓 成正比。優(yōu)點：直接檢測蓄電池端電壓來控制發(fā)電機的輸出，蓄電池的充電電壓有保 證。缺點：當蓄電池和發(fā)電機之間的連接不可靠時，會使發(fā)電機失控。(3)集成電路調(diào)節(jié)器應(yīng)用舉例以天津夏利轎車發(fā)電機使用的集成電路調(diào)節(jié)器為例介紹。該發(fā)電機為整體式交流發(fā)電機，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外

25、搭鐵型。該調(diào)節(jié)器有6個接線端子F、P、E三個端子用螺釘直接和發(fā)電機連接，B端用螺母固定在發(fā)電機 的輸出端子“ B”上，IG、L兩個端子用金屬線引到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上。如圖所示。調(diào)節(jié)器電路連接圖如圖所示。1) 磁場電流控制：VT2是大功率三極管，磁場繞組串聯(lián)，由IC控制VT2的導(dǎo) 通和截止，從而控制磁場電路通斷，使發(fā)電機電壓得到控制。2) 充電指示燈：充電指示燈串接在VT集電極上，VT導(dǎo)通充電指示燈亮，VTi 截止充電指示燈熄火。在集成片IC中有控制VT導(dǎo)通和截止的電路，控制信號由p點提供，p點提 供的是發(fā)電機單相電壓的交流信號，其信號幅值大小可反映發(fā)電機輸出電壓高低。當發(fā)電機輸出電壓低于畜

26、電池電壓時，IC中控制電路使VT導(dǎo)通，充電指示 燈亮，當發(fā)電機輸出電壓咼于蓄電池電壓時，IC中控制電路使VT截止，充電指 示熄火。六、質(zhì)疑1. 能否將相同搭鐵類型的電子調(diào)節(jié)器和IC調(diào)節(jié)器互換？2. 若調(diào)節(jié)器的功率三極管斷路，能否將磁場繞組直接與電源相連？五、互動性交流學(xué)生自由提問題，老師可只作啟發(fā)性回答。六、總結(jié)由老師引導(dǎo)思路，學(xué)生將本講內(nèi)容進行總結(jié)?？偨Y(jié)的主要內(nèi)容是：1. 發(fā)動機勵磁電路中為什么要加裝調(diào)節(jié)器？2. 調(diào)節(jié)器通過控制磁場繞組的哪個參數(shù)來控制發(fā)電機的輸出電壓？3. 調(diào)節(jié)器的類型。4. 電子調(diào)節(jié)器的特點和工作原理。作業(yè)1. 電壓調(diào)節(jié)器如何調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓？2. 電子調(diào)節(jié)器是如何控制

27、發(fā)電機輸出電壓的？教學(xué)后記本講內(nèi)容可遵循先分析發(fā)電機輸出電壓的影響因素、 電壓調(diào)節(jié)器的工作原理、 電壓調(diào)節(jié)器的工作過程這一思路進行講解。 著重講清楚控制磁場電流的不同方式、 控制方法。各類調(diào)節(jié)器的特點。第四講電源系統(tǒng)電路和發(fā)電機及調(diào)節(jié)器的正確使用教學(xué)內(nèi)容電源系統(tǒng)電路和發(fā)電機及調(diào)節(jié)器的正確使用計劃學(xué)時2教學(xué)目標1. 掌握電源系統(tǒng)電路的工作過程、充電指示燈的控制方式。2. 掌握發(fā)電機、調(diào)節(jié)器的正確使用方法。教學(xué)重點1. 電源系統(tǒng)電路的工作過程2. 發(fā)電機、調(diào)節(jié)器的正確使用方法。主管領(lǐng)導(dǎo)簽字教學(xué)難點電源系統(tǒng)電路的工作過程解決措施動畫、圖片演示教 學(xué) 過 程一、導(dǎo)入新課由教師引導(dǎo)思路，復(fù)習(xí)舊課，分析發(fā)

28、電機勵磁繞組與電壓調(diào)節(jié)器的電路連接， 引入新課。質(zhì)疑：高速行駛的車輛，若發(fā)電機突然出現(xiàn)不發(fā)電故障，發(fā)動機是否立即熄 火？二、電源系統(tǒng)電路1. 組成實物、圖片展示由畜電池、交流發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、電流表、充電指示燈繼電器及充電指示燈 等組成2. 工作過程動畫演示(1) 接通點火開關(guān)(發(fā)電機未起動時)，畜電池電壓經(jīng)畜電池“ +”接線 盒電流表點火開關(guān)調(diào)節(jié)器IG接線柱調(diào)節(jié)器F接線柱發(fā)電機F接線柱 發(fā)電機勵磁繞組搭鐵。此時，畜電池電壓經(jīng)點火開關(guān)充電指示燈繼電器 L接線柱繼電器觸點 K搭鐵，扌曰示燈點亮。(2) 發(fā)動機起動后怠速運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低，若發(fā)電機輸出電壓較低， 則畜電池電壓仍通過上述電路為勵磁

29、繞組供電，充電指示仍亮，指示發(fā)電機不能 正常發(fā)電。(3) 發(fā)動機怠速以上運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機正常發(fā)電，則發(fā)電機輸出電壓經(jīng)發(fā)電機 B接線柱點火開關(guān)調(diào)節(jié)器IG接線柱調(diào)節(jié)器F接線柱發(fā)電機F接線柱發(fā) 電機勵磁繞組搭鐵。此時，發(fā)電機三相繞組的中性點輸出電壓，經(jīng)發(fā)電機中性點接線柱N繼電器N接線柱繼電器線圈搭鐵。線圈通電產(chǎn)生吸力，將繼電 器觸點吸開，充電指示燈無搭鐵回路，燈熄火。指示發(fā)電機工作正常。小結(jié)：發(fā)電機不轉(zhuǎn)或不發(fā)電機時，勵磁電流由畜電池提供，充電指示燈亮； 發(fā)電機正常工作時，勵磁電流由發(fā)電機提供，充電指示燈熄火。互動性交流：學(xué)生自已分析發(fā)電機他勵、自勵時的工作情況。三、充電指示燈控制電路1作用：指示電源系

30、統(tǒng)的工作情況2.控制方式(1)利用中性點電壓通過繼電器控制利用發(fā)電機三相繞組的中性電壓控制指示燈亮、滅，指示發(fā)電機的工作情況?？刂齐娐啡鐖D所示。工作過程：起動發(fā)動機時，發(fā)電機不發(fā)電，中性點未輸出電壓，蓄電池電壓經(jīng)蓄電池“ +” 電流表點火開關(guān)繼電器 L接線柱繼電器觸點 1搭鐵，指示燈點亮，指 示發(fā)電機不發(fā)電。發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)后，發(fā)電機發(fā)電，中性點輸出電壓，經(jīng)發(fā)電機中性點接線柱 N繼電器N接線柱繼電器線圈搭鐵。線圈通電產(chǎn)生吸力，將繼電器觸點吸開，充電指示燈無搭鐵回路，燈熄滅。 指示發(fā)電機工作正常。(2) 利用發(fā)電機磁場二極管控制利用發(fā)電機磁場二極管控制指示燈的亮、滅，指示發(fā)電機的工作情況。控制 電路如圖所示。工作過程：接通點火開關(guān)，電流經(jīng)蓄電池“ +”點火開關(guān)充電指示燈調(diào)節(jié)器“ +” 調(diào)節(jié)器F勵磁繞組搭鐵蓄電池“一”。構(gòu)成回路，充電指示燈亮，指示 發(fā)電機不發(fā)電。發(fā)動機起動后，充電指示燈受蓄電池電壓和勵磁二極管輸出端電壓“D+'的差值控制。若發(fā)電機不發(fā)電，則“ D+'電位為“0”，充電指示燈仍亮，指示發(fā)電 機不發(fā)電；若