交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

百度文庫(kù)-讓每個(gè)人平等地提升自我! 第一講交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理教學(xué)內(nèi)容交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理計(jì)劃學(xué)時(shí) 2教學(xué)目標(biāo)掌握交流發(fā)電機(jī)的功用和結(jié)構(gòu)熟悉交流發(fā)電機(jī)的工作原理教學(xué)重點(diǎn)交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子、電刷、整流器等主要零件的作用和結(jié)構(gòu)解決措施實(shí)物講解，動(dòng)畫、圖片演示教學(xué)難點(diǎn)轉(zhuǎn)子、定子繞組的作用和結(jié)構(gòu)；整流器的作用和結(jié)構(gòu)。解決措施對(duì)照實(shí)物講解、媒體配合教學(xué)過(guò)程一、 導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)蓄電池的作用，引入新課。質(zhì)疑：車輛運(yùn)行過(guò)程中，其電氣設(shè)備的供電僅是蓄電池嗎？二、 發(fā)電機(jī)的功用發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（怠速以上），向所有用電設(shè)備（起動(dòng)機(jī)除外）供電，同時(shí)向蓄電池充電。三、 交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)子總成、定子總成、皮帶輪、風(fēng)扇、前端蓋、后端蓋及電刷總成等。（實(shí)物展示）或動(dòng)畫演示轉(zhuǎn)子總成功用：產(chǎn)生磁場(chǎng)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(shí)物展示）如圖所/示O質(zhì)疑：形成磁場(chǎng)的方式有幾種？轉(zhuǎn)子形成的磁場(chǎng)與其它形式有何區(qū)別？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(duì)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(shí)物展示）如圖所示。皮帶輪利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。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，利用半圓鍵裝在前端蓋外側(cè)的轉(zhuǎn)子軸上。L"、幾 |一1丄）JJ亠匚5前、后端蓋用非導(dǎo)磁性的材料鋁合金制成，具有輕便、散熱性好等優(yōu)點(diǎn)。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(dòng)下與轉(zhuǎn)子滑環(huán)保持良好的接觸。（實(shí)物展示）如圖所示。兩個(gè)電刷接線柱分為“B、F”接線柱或“Fl、F2”接線柱。質(zhì)疑：電刷磨損變短，會(huì)使其與滑環(huán)的接觸不良。發(fā)電機(jī)性能是否變差？四、 整流器作用：將交流發(fā)電機(jī)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(jī)倒流。（1） 正極管中心引線為正極，外殼為負(fù)極，在管殼低部一般標(biāo)有紅色標(biāo)記。（實(shí)物演示）（2） 負(fù)極管負(fù)極管中心引線為負(fù)極，外殼為正極，在管殼底部一般標(biāo)有黑色標(biāo)記。（實(shí)物演示）五、 交流發(fā)電機(jī)的工作原理交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生當(dāng)外電路通過(guò)電刷使勵(lì)磁繞組通電時(shí)，便產(chǎn)生磁場(chǎng)，使爪極被磁化為N極和S極。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)勢(shì)。（動(dòng)畫演示）電動(dòng)勢(shì)有效值的表示E①二4.44KfN①三相繞組中每相電動(dòng)勢(shì)有效值的表示為：K-繞組系數(shù)（和發(fā)電機(jī)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）①-每極磁通（單位：Wb）Ce-電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)E①-相電動(dòng)勢(shì)小結(jié)：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)一定時(shí)（結(jié)構(gòu)常數(shù)Ce不變），相電動(dòng)勢(shì)E①和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、磁通成正比。交流電動(dòng)勢(shì)的波形交流電動(dòng)勢(shì)的幅值是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，三相電動(dòng)勢(shì)的波形為變頻率、變幅值的交流波形。如圖所示。整流原理二極管具有單項(xiàng)導(dǎo)電性，當(dāng)給二極管加上正向電壓時(shí),二極管導(dǎo)通，當(dāng)給二極管加上反向電壓時(shí)，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(jī)的輸出端B、E上就輸出一個(gè)脈動(dòng)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(fù)極管中，在某一瞬間正極電位（電壓）最低者導(dǎo)通。

（2）整流過(guò)程（動(dòng)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(fù)載RL兩端得到一個(gè)比較平穩(wěn)的脈動(dòng)直流電壓。對(duì)于三個(gè)正極管子（DI、D3、D5正極和定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時(shí)，電壓最高一相的正極管導(dǎo)通。對(duì)于三個(gè)負(fù)極管子（D2、D4、D6負(fù)極和定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時(shí)，電壓最低一相的負(fù)極管導(dǎo)通。但同時(shí)導(dǎo)通的管子總是兩個(gè)，正、負(fù)管子各一個(gè)。質(zhì)疑：六個(gè)—極管中，若其中一個(gè)—極斷路或短路，發(fā)電機(jī)的輸出電壓將如何變化？（4）中性點(diǎn)電壓定子繞組為星形連接時(shí)，三相繞組的公共結(jié)點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。從三相繞組的中性點(diǎn)引一根導(dǎo)線到發(fā)電機(jī)外，標(biāo)記為“N”°“N”點(diǎn)電壓稱為中性點(diǎn)電壓。中性點(diǎn)電壓的瞬時(shí)值是一個(gè)三次諧波電壓。平均值為發(fā)電機(jī)輸出電壓（平均值）的半。如圖所示。六、 質(zhì)疑1?發(fā)電機(jī)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(fù)二極管裝反，將對(duì)發(fā)電機(jī)的性能有何影響？七、 互動(dòng)性交流由學(xué)生自由提問(wèn)題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來(lái)總結(jié)出答案八、 總結(jié)由老師引導(dǎo)思路與大學(xué)起對(duì)本次內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)回顧。作業(yè)1?發(fā)電機(jī)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(jī)的整流器是如何工作的？教學(xué)后記發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的講解可遵循組成、作用、結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程的思路。發(fā)電機(jī)工作原理可結(jié)合電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生過(guò)程講解。整流器的工作過(guò)程可只作回顧性復(fù)習(xí)。

第二講交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁、工作特性、分類和型號(hào)教學(xué)內(nèi)容交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路、工作特性、分類和型號(hào)計(jì)劃學(xué)時(shí) 2教學(xué)目標(biāo)1?掌握交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式、工作特性的意義；2.熟悉父流發(fā)電機(jī)的分類方式和類型、父流發(fā)電機(jī)型號(hào)。教學(xué)重點(diǎn)交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式、工作特性的意義主管領(lǐng)導(dǎo)簽字教學(xué)難點(diǎn)交流發(fā)電機(jī)工作特性解決措施動(dòng)畫演示教學(xué)過(guò)程一、 導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、整流過(guò)程，提出疑問(wèn)，引入新課。質(zhì)疑：請(qǐng)說(shuō)出磁場(chǎng)建立的幾種形式，并舉例？二、 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式定義：將電流引入到勵(lì)磁繞組使之產(chǎn)生磁場(chǎng)稱為勵(lì)磁。方式：自勵(lì)、他勵(lì)他勵(lì)定義：由畜電池供給磁場(chǎng)電流而發(fā)電的方式稱為他勵(lì)發(fā)電。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，自身不能發(fā)電，需蓄電池供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組電流，使勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)發(fā)電。自勵(lì)定義：發(fā)電機(jī)能將自身發(fā)的電供給勵(lì)磁繞組而發(fā)電的方式稱為自勵(lì)發(fā)電。隨著轉(zhuǎn)速的提高（一般在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到怠速時(shí)），發(fā)電機(jī)定子繞組的電動(dòng)勢(shì)逐漸升高并能使整流器二極管導(dǎo)通。當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓UB大于蓄電池電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)就能對(duì)外供電了。此狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)自勵(lì)發(fā)電。小結(jié)：交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁過(guò)程是先他勵(lì)后自勵(lì)。3?發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路如圖所示（1） 內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：勵(lì)磁繞組的一端經(jīng)負(fù)電刷電）引出后和后端蓋直接相連（直接搭鐵）的發(fā)電機(jī)稱為內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。（2） 外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：勵(lì)磁繞組的兩端（F和E）均和端蓋絕緣的發(fā)電機(jī)稱為外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。質(zhì)疑：外搭型發(fā)電機(jī)的搭鐵是直接搭鐵還是經(jīng)過(guò)控制后搭鐵？三、 交流發(fā)電機(jī)的工作特性定義：發(fā)電機(jī)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(jī)空載運(yùn)彳丁時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓與轉(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(jī)低速發(fā)電性能的好壞。2?輸出特性定義：發(fā)電機(jī)輸出電壓一定時(shí)，輸出電流隨著轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。如圖所示。意義：發(fā)電機(jī)空載時(shí)，輸出電壓達(dá)到額定值的轉(zhuǎn)速nl,稱為空載轉(zhuǎn)速。n1常用作選擇發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比的主要依據(jù)。發(fā)電機(jī)輸出電流達(dá)到額定值時(shí)的轉(zhuǎn)速n2,稱為滿載轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)的額定電流一般規(guī)定為70%?75%。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后，發(fā)電機(jī)的輸出電流幾乎不再繼續(xù)增加。即發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)限制輸出電流的能力。3?外特性定義：當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓與輸出電流之間的關(guān)系。意義：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓有較大變化；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，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(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)突然失去負(fù)載時(shí)，端電壓會(huì)急劇升高，這時(shí)電器設(shè)備中的電子元件將有被擊穿的危險(xiǎn)。四、交流發(fā)電機(jī)的分類交流發(fā)電機(jī)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(shí)物、圖片展示普通交流發(fā)電機(jī)。無(wú)特殊裝置和特殊功能，使用時(shí)需要配裝電壓調(diào)節(jié)方器。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。帶泵的交流發(fā)電機(jī)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無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子上勵(lì)磁繞組的通電不需要電刷永磁交流發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)。2?按整流器結(jié)構(gòu)分類實(shí)物、圖片展示6管交流發(fā)電機(jī)8管交流發(fā)電機(jī)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(diǎn)二極管，對(duì)中性點(diǎn)電壓進(jìn)行全波整流。試驗(yàn)表明：加裝中性點(diǎn)二極管的交流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā)電機(jī)的功率10%?15%之間。9管交流發(fā)電機(jī)9管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由6只大功率整流二極管和3只小功率勵(lì)磁二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。11管交流發(fā)電機(jī)。相當(dāng)于9管交流發(fā)電機(jī)的整流器加2只中性點(diǎn)整流管3?按勵(lì)磁繞組搭鐵型式分類實(shí)物、圖片展示內(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))

(2)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。五、交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)根據(jù)中華人民共和國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T73-93《汽車電器設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法》的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機(jī)型號(hào)由產(chǎn)品代號(hào)、電壓等級(jí)代號(hào)、電流等級(jí)代號(hào)、設(shè)計(jì)序號(hào)、變型代號(hào)五部分組成。hI[f'zII19III丨丁Iz 窗號(hào) 遷廿庫(kù)號(hào) 業(yè)論弊迦dt呂 中n號(hào)站先呂 嚴(yán)品代弓產(chǎn)品代號(hào)用中文字母表示，例：JF——普通交流發(fā)電機(jī)；JFZ——整體式(調(diào)節(jié)器內(nèi)置)交流發(fā)電機(jī)；JFB——帶泵的交流發(fā)電機(jī)；JFW——無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。電壓等級(jí)代號(hào)：電壓等級(jí)代號(hào)用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，1表示12V系統(tǒng)；2表示24V系統(tǒng)；6表示6V系統(tǒng)。代魁1P￥代魁1P￥4門2電疽等級(jí)(A)d33HE42電流等級(jí)代號(hào)：電流等級(jí)代號(hào)也用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。設(shè)計(jì)序號(hào)用1~2位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，表示產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先后順序。變形代號(hào)：以調(diào)整臂位置作為變形代號(hào)，從驅(qū)動(dòng)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(biāo)記。舉例發(fā)電機(jī)的型號(hào)，請(qǐng)學(xué)生回答其含義。六、質(zhì)疑1?發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若將蓄電池電纜線突然拆下，對(duì)發(fā)電機(jī)將有何影響?內(nèi)搭型發(fā)電機(jī)能否改為外搭鐵型發(fā)電機(jī)？七、互動(dòng)性交流由學(xué)生自由提問(wèn)題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來(lái)總結(jié)出答案八、總結(jié)1?發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式有自勵(lì)和他勵(lì)。發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自勵(lì)；發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，他勵(lì)。發(fā)電機(jī)特性包括輸出特性、空載特性和外特性。發(fā)電機(jī)可按不同分類方式進(jìn)行分類。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)電機(jī)的型號(hào)由5部分組成。作業(yè)交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式有幾種？發(fā)電機(jī)不同轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，分別米用哪種勵(lì)磁方式？交流發(fā)電機(jī)的工作特性各有何意義？教學(xué)后記講解發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式時(shí)應(yīng)注意兩者間的區(qū)別。發(fā)電機(jī)工作特性的意義可列舉一些實(shí)例說(shuō)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(jì)劃學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)主管領(lǐng)導(dǎo)簽字教學(xué)難點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)器的基本工作原理和工作過(guò)程解決措施教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)主管領(lǐng)導(dǎo)簽字教學(xué)難點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)器的基本工作原理和工作過(guò)程解決措施動(dòng)畫演示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(guò)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(jī)輸出電壓的影響因素，引入新課二、 電壓調(diào)節(jié)器的功用在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)電壓并保持恒定，使其不因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高而引起電壓過(guò)高，燒壞用電器和導(dǎo)致蓄電池過(guò)充電；也不會(huì)因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低而電壓不足導(dǎo)致用電器工作失常。質(zhì)疑：若負(fù)載大小發(fā)生變化，發(fā)電機(jī)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(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速n升高時(shí)，E增大，發(fā)電機(jī)輸出端電壓U升高，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí)，輸出端電壓e b達(dá)到限定值，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓U不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過(guò)減B小磁通①來(lái)實(shí)現(xiàn)。磁極磁通①與勵(lì)磁電流I成正比，因此減小磁通①也就是減小f勵(lì)磁電流I。f交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理是：當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，調(diào)節(jié)器通過(guò)減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流I來(lái)減小磁通①，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓U保持不變；當(dāng)發(fā)電機(jī)f B的轉(zhuǎn)速降低時(shí)，調(diào)節(jié)器通過(guò)增大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流I來(lái)增加磁通①，使發(fā)電機(jī)的f輸出電壓U保持不變。質(zhì)疑：改變勵(lì)磁電流If的大小有幾種方式？四、 電壓調(diào)節(jié)器的分類調(diào)節(jié)器按其工作原理可分為：觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器實(shí)物展示如圖所示調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)振動(dòng)頻率慢，存在機(jī)械慣性和電磁慣性，電壓調(diào)節(jié)精度低，觸點(diǎn)易產(chǎn)生火花，對(duì)無(wú)線電干擾大，可靠性差，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(kāi)關(guān)頻率高，且不產(chǎn)生火花，調(diào)節(jié)精度高，還具有重量輕、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、電波干擾小等優(yōu)點(diǎn)。（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(diǎn)外，還具有超小型，安裝于發(fā)電機(jī)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(fù)載檢測(cè)儀測(cè)量系統(tǒng)總負(fù)載后，向發(fā)電機(jī)電腦發(fā)送信號(hào)，然后由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器，適時(shí)地接通和斷開(kāi)磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)負(fù)荷，提高燃料經(jīng)濟(jì)性。調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)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)電機(jī)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(jī)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(jī)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、R，兩只三極管VT、VT,—只穩(wěn)壓二極管V和一只二1 2 3 1 2 S極管V組成。D各元件的作用：電阻R既是VT的分壓電阻，又是VT的負(fù)載電阻3 1 2電阻R和R組成一個(gè)分壓器，兩端的電壓為發(fā)電機(jī)電壓U。1 2 BVT是大功率三極管（NPN型），和發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組串聯(lián)，起開(kāi)關(guān)作用，用2來(lái)接通與切斷發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路；VT是小功率三極管，用以放大控制信號(hào)；1V是續(xù)流二極管；D穩(wěn)壓管V是感受元件，串聯(lián)在VT的基極電路中，并通過(guò)VT的發(fā)射結(jié)并聯(lián)于S 1 1分壓電阻R的兩端，以感受發(fā)電機(jī)的輸出電壓；1U電壓加在穩(wěn)壓管V上，R的阻值是這樣確定的，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓U達(dá)到R1 S 1 B規(guī)定的調(diào)整值時(shí),UR電壓正好等于穩(wěn)壓管V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(jī)輸出電壓將如何變化？（2） 工作原理:動(dòng)畫演示1）點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW剛接通時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)不發(fā)電，蓄電池電壓加在分壓器R、R上，此時(shí)因UR較低不能使穩(wěn)壓管V的反向擊穿，VT截止，VT截止1 2 1 S 1 1使得VT導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電路接通，此時(shí)由蓄電池供給磁場(chǎng)電流。2磁場(chǎng)繞組電路為：蓄電池正極一磁場(chǎng)繞組一調(diào)節(jié)器F接柱一三極管VT一調(diào)節(jié)器E接柱一搭鐵一

蓄電池負(fù)極。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機(jī)他勵(lì)發(fā)電，電壓上升。2）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到大于蓄電池電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)自勵(lì)發(fā)電并開(kāi)始向蓄電池充電，如果此時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓U〈調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓的上限U,VT繼續(xù)截止，VTB B2 1 2繼續(xù)導(dǎo)通，但此時(shí)的磁場(chǎng)電流由發(fā)電機(jī)供給。磁場(chǎng)繞組電路為：發(fā)電機(jī)正極f磁場(chǎng)繞組f調(diào)節(jié)器F接柱一三極管VT-調(diào)節(jié)器E-搭鐵一發(fā)電2機(jī)負(fù)極。發(fā)電機(jī)電壓隨轉(zhuǎn)速升高迅速升高。3） 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到等于調(diào)節(jié)電壓上限U時(shí)，調(diào)節(jié)器對(duì)電壓的調(diào)節(jié)開(kāi)始。B2此時(shí)V導(dǎo)通，VT導(dǎo)通，VT截止，發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電路被切斷，由于磁場(chǎng)被斷路，磁S 1 2通下降，發(fā)電機(jī)輸出電壓下降。4） 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓下降到等于調(diào)節(jié)下限U時(shí)，V截止，VT截止，VT重新導(dǎo)通,B1 S 1 2磁場(chǎng)電路重新被接通，發(fā)電機(jī)電壓上升。周而復(fù)始，發(fā)電機(jī)輸出電壓U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(jī)上？?jī)?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(jī)勵(lì)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(jī)勵(lì)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。集成電路電壓調(diào)節(jié)器集成電路是將二極管、三極管、電阻電容等電子兀件集成在一塊硅基片上，制成一個(gè)獨(dú)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(jī)的電壓信號(hào)，利用三極管的開(kāi)關(guān)特性控制磁場(chǎng)電流來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)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(guò)程中，內(nèi)部檢測(cè)電路需檢測(cè)到發(fā)電機(jī)或蓄電池的電壓，根據(jù)其電壓的高低控制磁場(chǎng)電流。檢測(cè)電路檢測(cè)電壓歸屬不同，調(diào)節(jié)器可分為發(fā)電機(jī)端電壓檢測(cè)法和蓄電池端電壓檢測(cè)法。（1）發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法如圖所示分壓器R、R從發(fā)電機(jī)輸出端（D+端）得到電壓，穩(wěn)壓管V上的電壓與發(fā)電1 2 S機(jī)的輸出電壓成正比。優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)電路不用導(dǎo)線連接，直接接在發(fā)電機(jī)輸出端，連接可靠。缺點(diǎn)：發(fā)電機(jī)到蓄電池之間連接電阻增大時(shí)，蓄電池充電電壓會(huì)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(jī)與蓄電池之間的連接導(dǎo)線斷路，發(fā)電機(jī)輸出將如何變化？（2）蓄電池電壓檢測(cè)法如圖所示

分壓器R、R從蓄電池輸出端得到電壓，穩(wěn)壓管V上的電壓和蓄電池端電壓1 2 S成正比。優(yōu)點(diǎn)：直接檢測(cè)蓄電池端電壓來(lái)控制發(fā)電機(jī)的輸出，蓄電池的充電電壓有保證。缺點(diǎn)：當(dāng)蓄電池和發(fā)電機(jī)之間的連接不可靠時(shí)，會(huì)使發(fā)電機(jī)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(jī)使用的集成電路調(diào)節(jié)器為例介紹。該發(fā)電機(jī)為整體式交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型。該調(diào)節(jié)器有6個(gè)接線端子F、P、E三個(gè)端子用螺釘直接和發(fā)電機(jī)連接，B端用螺母固定在發(fā)電機(jī)的輸出端子“B”上，IG、L兩個(gè)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。磁場(chǎng)電流控制：VT是大功率三極管，磁場(chǎng)繞組串聯(lián)，由IC控制VT的導(dǎo)22通和截止，從而控制磁場(chǎng)電路通斷，使發(fā)電機(jī)電壓得到控制。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，VT111截止充電指示燈熄滅。在集成片IC中有控制VT導(dǎo)通和截止的電路，控制信號(hào)由p點(diǎn)提供，p點(diǎn)提1供的是發(fā)電機(jī)單相電壓的交流信號(hào)，其信號(hào)幅值大小可反映發(fā)電機(jī)輸出電壓?jiǎn)J低。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于蓄電池電壓時(shí)，IC中控制電路使VT導(dǎo)通，充電指示1燈亮，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓?jiǎn)J于蓄電池電壓時(shí)，IC中控制電路使VT截止，充電指1示熄滅。六、質(zhì)疑能否將相冋搭鐵類型的電子調(diào)節(jié)器和IC調(diào)節(jié)器互換？若調(diào)節(jié)器的功率三極管斷路，能否將磁場(chǎng)繞組直接與電源相連？五、 互動(dòng)性交流學(xué)生自由提問(wèn)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(jìn)行總結(jié)?？偨Y(jié)的主要內(nèi)容是：1.發(fā)動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電路中為什么要加裝調(diào)節(jié)器？2?調(diào)節(jié)器通過(guò)控制磁場(chǎng)繞組的哪個(gè)參數(shù)來(lái)控制發(fā)電機(jī)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(diǎn)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(jī)輸出電壓？

2.電子調(diào)節(jié)器疋如何控制發(fā)電機(jī)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(jī)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(guò)程這一思路進(jìn)行講解。著重講清楚控制磁場(chǎng)電流的不冋方式、控制方法。各類調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)。第四講電源系統(tǒng)電路和發(fā)電機(jī)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(jī)及調(diào)節(jié)器的正確使用 計(jì)劃學(xué)時(shí) 2教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)1.掌握電源系統(tǒng)電路的工作過(guò)程、充電指示燈的控制方式。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)1.掌握電源系統(tǒng)電路的工作過(guò)程、充電指示燈的控制方式。2?掌握發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器的正確使用方法。1.電源系統(tǒng)電路的工作過(guò)程2?發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器的正確使用方法。電源系統(tǒng)電路的工作過(guò)程主管領(lǐng)導(dǎo)簽字解決措施動(dòng)畫、圖片演示教教學(xué)

過(guò)

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(jī)勵(lì)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(jī)突然出現(xiàn)不發(fā)電故障，發(fā)動(dòng)機(jī)是否立即熄火？二、電源系統(tǒng)電路1?組成實(shí)物、圖片展示由蓄電池、交流發(fā)電機(jī)、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(guò)程動(dòng)畫演示接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(發(fā)電機(jī)未起動(dòng)時(shí))，蓄電池電壓經(jīng)蓄電池“+”一接線盒f電流表f點(diǎn)火開(kāi)關(guān)f調(diào)節(jié)器IG接線柱f調(diào)節(jié)器F接線柱f發(fā)電機(jī)F接線柱f發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組f搭鐵。此時(shí)，蓄電池電壓經(jīng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)f充電指示燈f繼電器L接線柱f繼電器觸點(diǎn)Kf搭鐵，指示燈點(diǎn)亮。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低，若發(fā)電機(jī)輸出電壓較低,則蓄電池電壓仍通過(guò)上述電路為勵(lì)磁繞組供電，充電指示仍亮，指示發(fā)電機(jī)不能正常發(fā)電。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)正常發(fā)電，則發(fā)電機(jī)輸出電壓經(jīng)發(fā)電機(jī)B接線柱f點(diǎn)火開(kāi)關(guān)f調(diào)節(jié)器IG接線柱f調(diào)節(jié)器F接線柱f發(fā)電機(jī)F接線柱f發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組f搭鐵。此時(shí)，發(fā)電機(jī)三相繞組的中性點(diǎn)輸出電壓，經(jīng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接線柱Nf繼電器N接線柱f繼電器線圈f搭鐵。線圈通電產(chǎn)生吸力，將繼電器觸點(diǎn)吸開(kāi)，充電指示燈無(wú)搭鐵回路，燈熄滅。指示發(fā)電機(jī)工作正常。小結(jié)：發(fā)電機(jī)不轉(zhuǎn)或不發(fā)電機(jī)時(shí)，勵(lì)磁電流由蓄電池提供，充電指示燈亮；發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，勵(lì)磁電流由發(fā)電機(jī)提供，充電指示燈熄滅?；?dòng)性交流：學(xué)生自已分析發(fā)電機(jī)他勵(lì)、自勵(lì)時(shí)的工作情況。三、充電指示燈控制電路1?作用：指示電源系統(tǒng)的工作情況2.控制方式利用中性點(diǎn)電壓通過(guò)繼電器控制利用發(fā)電機(jī)三相繞組的中性電壓控制指示燈亮、滅，指示發(fā)電機(jī)的工作情況?？刂齐娐啡鐖D所示。工作過(guò)程：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，中性點(diǎn)未輸出電壓，蓄電池電壓經(jīng)蓄電池“+”f電流表f點(diǎn)火開(kāi)關(guān)f繼電器L接線柱一繼電器觸點(diǎn)K-搭鐵，指示燈點(diǎn)亮，指示發(fā)電機(jī)不發(fā)電。發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，發(fā)電機(jī)發(fā)電，中性點(diǎn)輸出電壓，經(jīng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接線柱Nf繼電器N接線柱f繼電器線圈f搭鐵。線圈通電產(chǎn)生吸力，將繼電器觸點(diǎn)吸開(kāi)，充電指示燈無(wú)搭鐵回路，燈熄滅。指示發(fā)電機(jī)工作正常。利用發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)二極管控制利用發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)二極管控制指示燈的亮、滅，指示發(fā)電機(jī)的工作情況。控制電路如圖所示。工作過(guò)程：接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，電流經(jīng)蓄電池“+”一點(diǎn)火開(kāi)關(guān)f充電指示燈f調(diào)節(jié)器“+”f調(diào)節(jié)器Ff勵(lì)磁繞組f搭鐵f蓄電池“一”。構(gòu)成回路，充電指示燈亮，指示發(fā)電機(jī)不發(fā)電。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，充電指示燈受蓄電池電壓和勵(lì)磁二極管輸出端電壓“D+”的差值控制。若發(fā)電