汽車電工電子

2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組1

asofthe5thSeptember2002一.直流電路三.脈沖電路二.繼電器四.二極管、三極管五.交流發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組2一.直流電路電的定義：電是電子從一個(gè)原子到另一個(gè)原子的運(yùn)動(dòng)。電的三要素：電壓、電流、電阻2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組3獲取電的方式2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組42/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組52/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組6電壓是電的壓力，由它引起電子在電路中移動(dòng)1伏特表示通過(guò)1歐姆電阻移動(dòng)1安培電流所需壓力的數(shù)量2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組7表示符號(hào)=U

單位=伏特（V）單位換算:mV=0.001VV=1VkV=1000VMV=1000000V

電壓數(shù)值的大小可以通過(guò)伏特表測(cè)量2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組8直流電與交流電比較直流電或“DC直流電”電子持續(xù)以相同的強(qiáng)度沿著同一方向運(yùn)動(dòng)?？梢员粌?chǔ)存。2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組9交流電或“AC交流電”在一定的時(shí)間內(nèi)，電子多次改變其方向和電流強(qiáng)度。2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組102/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組112/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組12電流2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組132/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組142/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組15電功率2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組16擴(kuò)展：種類、作用、測(cè)量、接觸不良的影響；燈、或燈與電阻的串并聯(lián)1.電阻：電阻是被動(dòng)部件，它用來(lái)將電流限制在一個(gè)電流回路中并構(gòu)成分壓器,以便在特定的點(diǎn)位使電壓可保持恒定的數(shù)值。2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組172/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組182/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組192/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組20新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)的速度控制2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組212/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組222/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組232/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組242/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組252/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組262/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組272/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組282/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組292/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組30電感：自感、互感、電磁鐵、電磁開(kāi)關(guān)、變壓器、火花2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組31自感應(yīng)2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組322/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組33脈沖電路（有效值、平均值）1.周期、頻率2.占空比3.交流電有效值、平均值2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組34繼電器

實(shí)例（設(shè)計(jì)連接實(shí)驗(yàn)）

作用

種類

保護(hù)

檢修2/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組352/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組362/6/2023汽車工程學(xué)院—汽車電氣項(xiàng)目組372023/2/638半導(dǎo)體及二極管基礎(chǔ)知識(shí)2023/2/639一、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)1.半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。

常用的半導(dǎo)體材料有硅（Si）、鍺（Ge）和硒（Se）等。一般半導(dǎo)體材料為四價(jià)元素硅鍺2023/2/6402023/2/641半導(dǎo)體的特性描述熱敏特性溫度升高或受到光照，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力增強(qiáng)光敏特性摻雜特性本征半導(dǎo)體中摻入某種微量元素（雜質(zhì)）后，它的導(dǎo)電能力增強(qiáng)，利用該特性可形成雜質(zhì)半導(dǎo)體2023/2/6422.本征半導(dǎo)體純凈的不含任何雜質(zhì)的半導(dǎo)體叫做本征半導(dǎo)體。

在絕對(duì)溫度零度(即0K，相當(dāng)于-273℃)，且無(wú)外界激發(fā)時(shí)，本征半導(dǎo)體每一外圍電子被共價(jià)鍵所束縛，半導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)電子存在，和絕緣體一樣不導(dǎo)電。但在室溫下，僅有少數(shù)價(jià)電子由于熱運(yùn)動(dòng)獲得足夠的能量，掙脫共價(jià)鍵的束縛成為自由電子（稱為熱激發(fā)），并在相應(yīng)的共價(jià)鍵中留下空穴

本征激發(fā)2023/2/6432023/2/644E空穴移動(dòng)產(chǎn)生電流代表束縛電子移動(dòng)產(chǎn)生電流2023/2/645結(jié)論：由此可見(jiàn),在本征半導(dǎo)體中，共價(jià)鍵或束縛電子移動(dòng)產(chǎn)生電流的根本原因是由于空穴而引起的。我們可以將空穴看成一個(gè)帶正電荷的粒子，在外加電場(chǎng)作用下，它可以自由的移動(dòng)，移動(dòng)的方向和電流的方向相同。所以空穴也是一種載流子空穴越多，半導(dǎo)體中的載流子數(shù)目就越多，因此形成的電流越大2023/2/646半導(dǎo)體中存在著兩種載流子：帶負(fù)電的自由電子和帶正電的空穴。本征半導(dǎo)體中,自由電子與空穴是同時(shí)成對(duì)產(chǎn)生的,因此,它們的濃度是相等的。我們用n和p分別表示電子和空穴的濃度ni=pi下標(biāo)i表示為本征半導(dǎo)體2023/2/647載流子的產(chǎn)生與復(fù)合

價(jià)電子在熱運(yùn)動(dòng)中獲得能量產(chǎn)生了電子-空穴對(duì)。同時(shí)自由電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中失去能量,與空穴相遇,使電子、空穴對(duì)消失,這種現(xiàn)象稱為復(fù)合。在一定溫度下,載流子的產(chǎn)生過(guò)程和復(fù)合過(guò)程是相對(duì)平衡的,載流子的濃度是一定的。2023/2/6483.雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)，可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯著變化。摻入的雜質(zhì)主要是三價(jià)或五價(jià)元素。摻入雜質(zhì)后的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。按摻入雜質(zhì)的性質(zhì)不同，分N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體2023/2/649（1）N型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中，摻入微量五價(jià)元素，如磷、銻、砷等，可形成N型半導(dǎo)體。2023/2/650由于五價(jià)雜質(zhì)原子可提供自由電子，故稱為施主原子。N型半導(dǎo)體中，自由電子稱為多數(shù)載流子，空穴稱為少數(shù)載流子。

自由電子施主原子2023/2/651N型半導(dǎo)體特點(diǎn)Ｎ型半導(dǎo)體中,自由電子為多數(shù)載流子；空穴為少數(shù)載流子。

半導(dǎo)體仍呈電中性2023/2/652（2）P型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)雜質(zhì)元素，如硼、鎵、銦等形成了P型半導(dǎo)體，也稱為空穴型半導(dǎo)體。2023/2/653由于三價(jià)雜質(zhì)原子容易吸收電子，故稱為受主原子。P型半導(dǎo)體中，空穴稱為多數(shù)載流子，自由電子稱為少數(shù)載流子。

受主原子空穴2023/2/654P型半導(dǎo)體特點(diǎn)P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，主要由摻雜形成；電子是少數(shù)載流子，由熱激發(fā)形成。半導(dǎo)體仍呈電中性2023/2/6554.載流子的漂移與擴(kuò)散1）漂移由于電場(chǎng)作用而導(dǎo)致載流子的運(yùn)動(dòng)稱為漂移2）擴(kuò)散由于載流子濃度的差異而導(dǎo)致載流子的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散2023/2/656二、二極管

1.PN結(jié)

在同一塊半導(dǎo)體基片的兩邊分別形成N型和P型半導(dǎo)體，它們的交界區(qū)域會(huì)形成一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，稱為PN結(jié)2023/2/657雜質(zhì)濃度差多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場(chǎng)促使少子漂移、阻止多子擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)是相互矛盾的，少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)變窄2023/2/6582.PN結(jié)的導(dǎo)電性1）PN結(jié)正向偏置給PN結(jié)加正向電壓，即P區(qū)接電源正極，N區(qū)接電源負(fù)極，此時(shí)稱PN結(jié)為正向偏置。2023/2/659只有外電壓增加到某一值時(shí)，才產(chǎn)生較大的擴(kuò)散電流，該電壓稱PN結(jié)的死區(qū)電壓，一般硅材料為0.7V，鍺材料為0.3V,由上可知,PN結(jié)正向偏置時(shí)導(dǎo)通電流很大（外加電壓大于死區(qū)電壓時(shí)）。2023/2/6602）PN結(jié)反向偏置當(dāng)PN結(jié)的P型區(qū)接外電源負(fù)極，N型區(qū)接外電源正極時(shí)稱反向偏置

2023/2/661在內(nèi)電場(chǎng)的作用下，N型區(qū)中的少數(shù)載流子（空穴）越過(guò)PN結(jié)進(jìn)入P區(qū)；P型區(qū)中的少數(shù)載流子（自由電子）越過(guò)PN結(jié)進(jìn)入N型區(qū)，于是在外電源的作用下形成了連續(xù)不斷的由N型區(qū)流向P型區(qū)的電流，稱為反向電流擴(kuò)散電流幾乎為0，反向電流很小2023/2/662PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，呈小電阻，電流較大;

反偏截止，電阻很大，電流近似為零?？偨Y(jié)：2023/2/6633．二極管的結(jié)構(gòu)和類型

以PN結(jié)為管芯，在P區(qū)和N區(qū)均接上電極引線，并以外殼封裝，就制成了半導(dǎo)體二極管，簡(jiǎn)稱二極管。與P區(qū)相連的引線稱為陽(yáng)極，用“+”表示，與N區(qū)相連的引線稱為陰極，用“-”表示。2023/2/664按結(jié)構(gòu)分二極管有點(diǎn)接觸型和面接觸型。

點(diǎn)接觸型正極引線觸絲N型鍺片外殼負(fù)極引線負(fù)極引線

面接觸型N型鍺PN結(jié)

正極引線鋁合金小球底座金銻合金結(jié)電容小工作頻率低2023/2/6652023/2/666三、二極管的伏安特性伏安特性就是管子兩電極間所加的電壓與其流過(guò)的電流之間的關(guān)系曲線。電壓的單位為伏（V），電流的單位為安（A）、毫安、微安等。正向特性、反向特性2023/2/667OuD/ViD/mA正向特性Uth死區(qū)電壓iD

=0Uth=

0.5V

0.1V(硅管)(鍺管)UUthiD急劇上升0U

Uth

反向特性ISU(BR)反向擊穿U(BR)

U0iD=IS<0.1A(硅)

幾十A

(鍺)U<

U(BR)反向電流急劇增大UUthiD急劇上升2023/2/668604020–0.0200.4–25–50iD

/mAuD/V20C90C2023/2/669二極管應(yīng)用2023/2/670一、整流整流電路是將交流電壓變換成直流電路，整流電路分為單相半波整流電路、單相全波電路、三相全波整流電路。2023/2/6713.三相橋式整流電路2023/2/6722023/2/673

三、二極管在汽車電路中的應(yīng)用1．二極管的整流電路在汽車交流發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

2023/2/6742023/2/675四、特殊二極管在汽車上的應(yīng)用

1.穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型硅晶體二極管。由于它有穩(wěn)定電壓的作用，故稱為穩(wěn)壓二極管。它經(jīng)常應(yīng)用在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子線路中。穩(wěn)壓二極管也稱齊納二極管。2023/2/676穩(wěn)壓二極管的正常工作范圍，是在伏安特性曲線上的反向電流開(kāi)始突然上升的A點(diǎn)和B點(diǎn)這一段的電流，對(duì)于常用的小功率穩(wěn)壓管來(lái)講，一般為幾毫安幾十毫安。2023/2/6772.半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）

LED由砷化鎵、磷化鎵等化合物所制成。這種管子通以電流時(shí)將發(fā)出光。有紅、綠、黃、橙色的發(fā)光二極管。2023/2/6783．光電二極管

2023/2/6792023/2/680日照強(qiáng)度傳感器可以把太陽(yáng)的照射情況轉(zhuǎn)換成電流的變化，車內(nèi)自動(dòng)空調(diào)控制單元對(duì)這種變化進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)調(diào)節(jié)排風(fēng)量和排風(fēng)口溫度。光電二極管作為光傳感器還被應(yīng)用到汽車燈光自動(dòng)控制器中，用來(lái)檢測(cè)車輛周圍亮、暗程度。2023/2/681單元八晶體管的應(yīng)用

汽車工程學(xué)院2023/2/683一、晶體管的結(jié)構(gòu)晶體管的基本結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體三極管簡(jiǎn)稱晶體管，具有放大和開(kāi)關(guān)作用

2023/2/684集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)B基極E發(fā)射極C集電極PN結(jié)PN結(jié)N發(fā)射結(jié)集電結(jié)PN各區(qū)特點(diǎn)：基區(qū)：厚度很薄（幾個(gè)微米），且雜質(zhì)濃度很低集電區(qū)：收載流子，面積較大發(fā)射區(qū)：半導(dǎo)體雜質(zhì)摻雜濃度大2023/2/685晶體管分類NPNPNP根據(jù)三層半導(dǎo)體組合方式根據(jù)基片材料分：鍺管、硅管2023/2/686二、電流放大原理電流放大原理驗(yàn)證試驗(yàn)2023/2/687IEICIBEBRBRCEC晶體管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散載流子，形成發(fā)射極電流IEPNN基區(qū)中電子的擴(kuò)散與復(fù)合,形成復(fù)合電流IB集電區(qū)收集載流子，形成集電極電流IC2023/2/688

1）放大區(qū)

2）飽和區(qū)

3）截止區(qū)Uce≦UbeIB=02023/2/689

汽車中的應(yīng)用

2023/2/690一、汽車電子電路中的晶體管放大電路晶體管的最主要的性能是放大。在汽車電子電路中，主要用來(lái)對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大2023/2/691汽車電氣線路搭鐵(短路)檢測(cè)器

2023/2/692二、晶體管開(kāi)關(guān)電路在汽車電子電路中的應(yīng)用利用晶體管飽和導(dǎo)通和截止之間狀態(tài)轉(zhuǎn)換，將晶體管作為一個(gè)電子開(kāi)關(guān)使用，這樣的電路一般稱為晶體管開(kāi)關(guān)電路。晶體管開(kāi)關(guān)電路在汽車電路中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要用于電子調(diào)壓器、電子點(diǎn)火器以及各種信號(hào)報(bào)警電路中，作為電子開(kāi)關(guān)使用。2023/2/6931.汽車發(fā)電機(jī)電壓調(diào)壓器2023/2/694

2.電子點(diǎn)火器它由點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器、電子點(diǎn)火器、分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞等組成。2023/2/695點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器該點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器(或叫傳感器)是一個(gè)磁脈沖式信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)，控制電子點(diǎn)火器的工作。2023/2/696

3.無(wú)觸點(diǎn)電喇叭

無(wú)觸點(diǎn)電喇叭是利用晶體管控制電路來(lái)激勵(lì)膜片振動(dòng)產(chǎn)生聲響。無(wú)觸點(diǎn)電喇叭主要由多諧振蕩電路和功率放大電路組成

2023/2/697特殊晶體管2023/2/698一、光電晶體管光電晶體管在原理上類似于晶體管，只是它的集電結(jié)為光電二極管結(jié)構(gòu)。2023/2/699把發(fā)光二極管和光電晶體管組合在一起，可實(shí)現(xiàn)以光信號(hào)為媒介的電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，采用這種組合方式的器件稱為光電耦合器

2023/2/61002023/2/6101二、晶閘管晶閘管的種類很多，有普通單向和雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、光控晶閘管等。晶閘管又稱可控硅，是一種大功率半導(dǎo)體可控元件。它主要用于整流、逆變、調(diào)壓、開(kāi)關(guān)四個(gè)方面，應(yīng)用最多的是晶閘管整流。它具有輸出電壓可調(diào)等特點(diǎn)。2/6/20231022/6/2023103理論課堂（1）汽車的電源有幾種？他們是什么關(guān)系呢？（2）汽車電器設(shè)備是否由蓄電池供電？2/6/20231041、交流發(fā)電機(jī)的功用2/6/2023105普通交流發(fā)電機(jī)(使用時(shí)需要配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī))例JF132（EQ140用）整體式交流發(fā)電機(jī)(發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器制成一個(gè)整體的發(fā)電機(jī))例別克轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)上裝配的是CS型發(fā)電機(jī)帶泵交流發(fā)電機(jī)(和汽車制動(dòng)系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機(jī))例JFZB292發(fā)電機(jī)。無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)(不需要電刷的發(fā)電機(jī))例JFW1913永磁交流發(fā)電機(jī)(磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī))

按結(jié)總體結(jié)構(gòu)分五類2、發(fā)電機(jī)的分類2/6/2023106按整流器結(jié)構(gòu)分四類六管交流發(fā)電機(jī)例JF1522（東風(fēng)汽車用）八管交流發(fā)電機(jī)例JFZ1542（天津夏利汽車用）九管交流發(fā)電機(jī)例（日本日立、三凌、馬自達(dá)汽車用）十一管交流發(fā)電機(jī)例JFZ1913Z（奧迪、桑塔納汽車用）2/6/2023107按磁場(chǎng)繞組搭鐵形式分兩類內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的一端（負(fù)極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的一端（負(fù)極）接入調(diào)節(jié)器，通過(guò)調(diào)節(jié)器后再搭鐵。2/6/2023108汽車發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)普通交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、前后端蓋、風(fēng)扇、帶輪等組成。

1－后端蓋2－電刷架3－電刷4－電刷彈簧壓蓋5－硅二極管6－元件板7－轉(zhuǎn)子8－定子

9－前端蓋10－風(fēng)扇11－帶輪2/6/20231092/6/2023110

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸、勵(lì)磁繞組、兩塊爪形磁極、滑環(huán)等組成。它的作用是當(dāng)通過(guò)電刷給勵(lì)磁繞組供電時(shí)，勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)。其電器符號(hào)一般用電磁線圈加文字標(biāo)注表達(dá)。轉(zhuǎn)子2/6/2023111國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)大多采用6對(duì)磁極。爪極凸緣的外形象鳥(niǎo)嘴，這種形狀可以使定子感應(yīng)的交流電動(dòng)勢(shì)近似于正弦波形?；h(huán)由兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個(gè)滑環(huán)分別與勵(lì)磁繞組的兩端相連。2/6/2023112磁路交流發(fā)電機(jī)的磁路為：磁軛→N極→轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙→定子→定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙→S極→磁軛。2/6/20231132/6/2023114

定子又叫電樞，由鐵心和三相繞組組成，其功用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。定子繞組有星形連接和三角形連接兩種形式。在星形連接形式中，三相繞組的公共接點(diǎn)稱為中性點(diǎn)，一般用“N”表示。（如圖所示）定子2/6/2023115定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。2/6/2023116定子槽內(nèi)置有三相對(duì)稱繞組，三相繞組大多數(shù)采用Y形聯(lián)結(jié)，也有用△形聯(lián)結(jié)2/6/2023117整流器的功用是將發(fā)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生的交流電變換為直流電。一般由6只整流硅二極管和安裝二極管的散熱板組成。

整流器實(shí)物與硅二極管連接圖

整流器整流板2/6/20231182/6/20231192/6/2023120作用：將直流電引入勵(lì)磁繞組結(jié)構(gòu)：兩只電刷裝在電刷架內(nèi)，在彈簧壓力作用下與滑環(huán)保持良好的接觸。后端蓋裝有電刷架。

（a）能從外部拆除；（b）不能從外拆除電刷2/6/2023121端蓋包括驅(qū)動(dòng)端蓋、整流端蓋以及安裝在其上的軸承、軸承蓋等零部件。端蓋由鋁合金制成。因?yàn)殇X合金為非導(dǎo)磁材料，可減少漏磁并具有輕便、散熱性能良好等優(yōu)點(diǎn)。為了提高軸承孔的機(jī)械強(qiáng)度，增加其耐磨性，在有的發(fā)電機(jī)端蓋的軸承座內(nèi)鑲有鋼套。

端蓋2/6/2023122交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理Eφ=4.44K?NΦ(V)?=Pn/602/6/2023123整流原理圖所示為六管整流電路5V4V-3V2/6/2023124九管交流發(fā)電機(jī)的整流原理

2/6/2023125八管交流發(fā)電機(jī)的工作原理2/6/2023126十一管交流發(fā)電機(jī)的工作原理2/6/2023127

輸出特性

交流發(fā)電機(jī)的工作特性2/6/2023128空載特性2/6/2023129外特性

2/6/2023130電壓調(diào)節(jié)器

交流發(fā)電機(jī)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速及負(fù)載在很大范圍內(nèi)變化時(shí)，均可引起發(fā)電機(jī)的輸出電壓發(fā)生較大變化，因而不能滿足用電設(shè)備的工作需要。基于上述原因，為了保證用電設(shè)備正常工作，防止蓄電池過(guò)充電，交流發(fā)電機(jī)必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓保持穩(wěn)定。

交流發(fā)電機(jī)每相電壓Uφ=4.44K?NΦ，而發(fā)電機(jī)經(jīng)整流后輸出的直流電壓U=2.34UΦ，所以得：

U=2.34×4.44K?NΦ2/6/2023131觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器

觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器由觸點(diǎn)、鐵心、線圈、磁軛、彈簧等機(jī)械部分組成，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量和體積大，而且火花易燒蝕觸點(diǎn)，壽命低，對(duì)無(wú)線電干擾大，具有一定的機(jī)械慣性和磁慣性，觸點(diǎn)開(kāi)閉動(dòng)作遲緩。2/6/20231321.JFT106型晶體管電壓調(diào)節(jié)器

2/6/20231332.JFT201型晶體管調(diào)節(jié)器2/6/2023134

集成電路電壓調(diào)節(jié)器（1）發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法P2/6/2023135蓄電池電壓檢測(cè)法

上述兩種基本電路中，如果采用發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法線路，發(fā)電機(jī)的引出線可以少一根，不足之處在于，上圖中B點(diǎn)到蓄電池正極之間的電壓降較大時(shí)，蓄電池的充電電壓將會(huì)偏低，使蓄電池充電不足。因此，一般大功率發(fā)電機(jī)要采用蓄電池電壓檢測(cè)法線路的調(diào)節(jié)器。2/6/2023136JFT151型電壓調(diào)節(jié)器2/6/2023137交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器的維護(hù)交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器的使用注意事項(xiàng)

（1）蓄電池的搭鐵極性必須與發(fā)電機(jī)搭鐵極性相同。國(guó)產(chǎn)及進(jìn)口交流發(fā)電機(jī)均為負(fù)極搭鐵，蓄電池必須負(fù)極搭鐵。否則，蓄電池將通過(guò)二極管大電流放電，使二極管燒壞。 （2）發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不能使用試火方法檢查發(fā)電機(jī)是否發(fā)電，否則容易損壞二極管及其它電子元件。 （3）發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機(jī)不發(fā)電或者充電電流較小時(shí)，應(yīng)及時(shí)找出故障予以排除。如長(zhǎng)期帶故障運(yùn)行，發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)嚴(yán)重故障或損壞。一個(gè)二極管短路，將會(huì)使其它二極管和定子繞組燒壞。 （4）絕對(duì)禁止用200V以上的交流電壓或兆歐表檢查發(fā)電機(jī)的絕緣性能，否則將損壞整流二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件。 （5）發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，切不可任意拆卸各電器的連接線，以防引起電路中的瞬時(shí)過(guò)電壓損壞二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件或其它電子設(shè)備。 （6）蓄電池可起到電容器的作用，即可在一定程度上吸收電路中的瞬時(shí)過(guò)電壓，否則將損壞二極管及調(diào)節(jié)器中的電子元件。

2/6/2023138

（7）發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，應(yīng)及時(shí)將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，否則蓄電池長(zhǎng)期向磁場(chǎng)繞組放電，使磁場(chǎng)繞組過(guò)熱而損壞。 （8）調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式必須一致。內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器只能與內(nèi)搭鐵型發(fā)電機(jī)配合使用，外搭鐵型調(diào)節(jié)器只能與外搭鐵型發(fā)電機(jī)配合使用。否則發(fā)電機(jī)無(wú)磁場(chǎng)電流而不能輸出電壓。 （9）調(diào)節(jié)器與交流發(fā)電機(jī)的電壓等級(jí)必須一致，否則充電系統(tǒng)不能正常工作。 （10）調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓不能過(guò)高或過(guò)低，避免損壞用電設(shè)備或引起蓄電池充電不足。2/6/2023139交流發(fā)電機(jī)的維護(hù)1.交流發(fā)電機(jī)的檢測(cè)（1）單機(jī)靜態(tài)測(cè)試

交流發(fā)電機(jī)型號(hào)“F”與“E”間/Ω“B”與“E”間“N”與“E”間正向/Ω反向/Ω正向/Ω反向/Ω有刷JF11、JF13、JF15、JF215~640~50＞1000010＞10000JF12、JF22、JF23、JF2519.5~21無(wú)刷FJW143.5~3.8JFW2815~162/6/2023140（2）試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

可在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn)，測(cè)出發(fā)電機(jī)在空載和滿載情況下發(fā)出額定電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速，從而判斷發(fā)電機(jī)的工作是否正常。①空載試驗(yàn)將待試發(fā)電機(jī)固定在試驗(yàn)臺(tái)上，由另外的調(diào)速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。合上開(kāi)關(guān)S1，由蓄電池G供給發(fā)電機(jī)激磁電流進(jìn)行他勵(lì)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min(用轉(zhuǎn)速表測(cè)量)時(shí)，對(duì)12V電系發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)為14V，對(duì)24V電系發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)為28V。②負(fù)荷試驗(yàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為自勵(lì)，合上開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)大于12V或24V；在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為2500r/min時(shí)，電壓應(yīng)達(dá)到14V或28V，電流應(yīng)達(dá)到或接近該發(fā)電機(jī)的額定電流。2/6/2023141（3）交流發(fā)電機(jī)的就車檢驗(yàn)

發(fā)電機(jī)還可以在汽車上進(jìn)行試驗(yàn)。將蓄電池搭鐵線暫時(shí)拆下，把一塊0～40A的電流表串接到發(fā)電機(jī)火線B接線柱與火線原接線之間，再把一塊0～50V的電壓表接到B與E之間，再恢復(fù)蓄電池的搭鐵線，以保證操作安全。起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并提高轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為2500r/min時(shí)，電壓應(yīng)在14V或28V以上，電流應(yīng)為10A左右。此時(shí)打開(kāi)前照燈、雨刮器等負(fù)荷，電流應(yīng)為20A左右，則表明發(fā)電機(jī)工作正常。2/6/20231422.交流發(fā)電機(jī)零部件的檢查將交流發(fā)電機(jī)按規(guī)定拆開(kāi)后，可進(jìn)行下面的檢查。（1）硅二極管的檢查拆檢二極管時(shí)，需首先將每個(gè)二極管的中心引線從接線柱上拆下或焊下，用萬(wàn)用表R×1擋，分別將紅表筆和黑表筆與二極管正、負(fù)極接觸測(cè)量，然后更換表筆再測(cè)量，若兩次測(cè)量值一次大（大于10kΩ），一次?。?Ω~10Ω），說(shuō)明二極管性能良好，若兩次均測(cè)得在1kΩ以上，說(shuō)明管子斷路，若都很低，說(shuō)明此管被擊穿。（2）定子繞組的檢查①定子繞組搭鐵的檢查用萬(wàn)用表測(cè)量定子三相繞組U、V、W任一端線與鐵心間的絕緣電阻，阻值應(yīng)很大。如果電阻值讀數(shù)很小，說(shuō)明定子繞組搭鐵。②定子繞組斷路的檢查將6V蓄電池串聯(lián)電流表，分別接到各相繞組的首末端，如果三相繞組電流相同，說(shuō)明定子繞組正常；如果某相電流為零，說(shuō)明該相繞組斷路。2/6/2023143③定子繞組相間短路的檢查將6V蓄電池串聯(lián)電流表，分別接到三相繞組的兩端線UV、VW、WU之間，此時(shí)測(cè)得的是兩相繞組串聯(lián)時(shí)的電流，應(yīng)為第②步所測(cè)單相繞組電流的一半。如果某兩相繞組各自測(cè)量時(shí)電流相同，而兩相串聯(lián)時(shí)的電流大于單相電流的一半，則說(shuō)明此兩相繞組搭接部份短路。（3）激磁繞組的檢查檢查之前先清除兩個(gè)滑環(huán)之間的炭粉，觀察有無(wú)明顯的斷頭或燒焦現(xiàn)象。用萬(wàn)用表測(cè)量激磁繞組的電阻值，測(cè)量時(shí)用R×1Ω擋，將紅黑兩支表筆分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上。如果電阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)，則說(shuō)明激磁繞組良好。如果測(cè)量電阻值偏小，則說(shuō)明激磁繞組匝間有短路存在；如果測(cè)量電阻值為無(wú)究大，則說(shuō)明激磁繞組斷路。測(cè)量?jī)苫h(huán)與轉(zhuǎn)子軸之間的電阻值，表針應(yīng)不動(dòng)指示無(wú)窮大，否則說(shuō)明激磁繞組有搭鐵故障。（4）轉(zhuǎn)子軸的檢查交流發(fā)電機(jī)中，對(duì)轉(zhuǎn)子軸的垂直度要求較高，可以用百分表檢查，如果擺差超過(guò)0.10mm，應(yīng)于校正。 （5）滑環(huán)的檢查滑環(huán)的圓柱度不得大于0.25mm，超差應(yīng)在車床上進(jìn)行加工，滑環(huán)表面有輕微燒蝕可用“OO”號(hào)砂紙打磨，有嚴(yán)重?zé)g的要在車床上加工?；h(huán)的厚度小于1.5mm應(yīng)于更換。用萬(wàn)用表R×1Ω擋測(cè)量?jī)苫h(huán)間電阻，表針應(yīng)不動(dòng)指示無(wú)窮大，否則說(shuō)明二者之間有短路故障。（6）電刷的檢查電刷的高度低于7mm時(shí)也應(yīng)于更換，更換時(shí)注意電刷的規(guī)格型號(hào)要求一致。2/6/2023144交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的維護(hù)1.晶體管電壓調(diào)節(jié)器的檢查（1）內(nèi)搭鐵式晶體管電壓調(diào)節(jié)器的測(cè)試先將可調(diào)直流電源與調(diào)節(jié)器按圖上所給的線路接好，再逐漸提高電源電壓。當(dāng)電壓達(dá)到6V左右時(shí)，指示燈點(diǎn)亮。繼續(xù)提高電源電壓，當(dāng)電壓達(dá)到13.5~14.5V時(shí)，指示燈應(yīng)熄滅。此時(shí)電壓即為調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓，若燈不亮或發(fā)電機(jī)電壓超過(guò)規(guī)定值后，燈仍不熄滅，則調(diào)節(jié)器有故障。2/6/2023145（2）外搭鐵式晶體管電壓調(diào)節(jié)器的測(cè)試

外搭鐵交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)，磁場(chǎng)繞組通過(guò)調(diào)節(jié)器搭鐵。其測(cè)試方法與內(nèi)搭鐵的晶體管電壓調(diào)節(jié)器的測(cè)試方法完全相同。

2/6/2023146（1）3引線集成電路電壓調(diào)節(jié)器的測(cè)試3引線集成電路電壓調(diào)節(jié)器采用發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法。3根引線要連接正確。圖中R為一個(gè)3～5Ω、5W的電阻，可變直流電源G的調(diào)節(jié)范圍為0～30V。按圖連好線以后，逐漸增加直流電源電壓，該直流電壓值由電壓表V2指示，當(dāng)V2指示值小于調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓值時(shí)，V1電壓表上的電壓值應(yīng)在0.6～1V的范圍內(nèi)，當(dāng)V2指示值大于調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓值時(shí)，V1表上的電壓值應(yīng)為V2的值。調(diào)節(jié)時(shí)，注意V1調(diào)節(jié)電壓值不能超過(guò)30V。調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)電壓值：14V系列的為14～25V，28V系列的為28～30V。2.集成電路電壓調(diào)節(jié)器的檢查2/6/20231474引線集成電路電壓調(diào)節(jié)器采用蓄電池電壓檢測(cè)法。圖中元件參數(shù)與3引線集成電路電壓調(diào)節(jié)器的測(cè)試電路中的元件參數(shù)相同。測(cè)試方法也相同，V2小于調(diào)節(jié)電壓值時(shí)，V1讀數(shù)為0.6～1V；V2大于調(diào)節(jié)電壓值時(shí)，V1讀數(shù)與V2一致。在上述兩種測(cè)試中，如果電壓表的讀數(shù)不符合上述規(guī)定范圍，說(shuō)明集成電路調(diào)節(jié)器內(nèi)部存在故障，這時(shí)只有更換調(diào)節(jié)器。（2）4引線集成電路電壓調(diào)節(jié)器的測(cè)試2/6/20231482/6/2023149大眾發(fā)電機(jī)2/6/2023150

起動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方式，有人力起動(dòng)、輔助汽油機(jī)起動(dòng)和電