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1、,三相交流发电机,三相交流发电机,汽车交流发电机的结构一.发电机的功用 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（启动机除外）供电，同时给蓄电池充电汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机的性能在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰。目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是直流电。交流发电机必须配装电压调节器，电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电器的需求。,二 普通交流发电机的结构 12345转子 定子 整流器 端盖及电刷组件 带轮及风扇 普通交流发电
2、机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成图3.1为JF132型6管普通交流发电机解体图3,图3.1 JF132型交流发电机解体图1后端盖 2电刷架 3电刷 4电刷弹簧压盖5硅二极管6元件板 7转子 8定子 9前端盖 10风扇 11带轮1.,转子分解图 转子的功用是产生磁场。转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成，如图3.3、3.4所示,转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。滑环由 两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。当给 两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极
3、一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。如图3.3所示。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。,2定子 定子的功用是产生交流电。定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部转动时，引 起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。定子由定子铁心和定子绕组（线圈）组成，如图3.5所示。,定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种，如图 3.5a、b所示，都能产生三相交流电。整流器 整流器的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。整流器由整流板和
4、整流二极管组成，6管交流发电机,汽车用硅整流二极管是专用的，有如下特点：（1）允许的工作电流大，如ZQ50型二极管的正向平均电流为50A，浪涌电流为600A。（2）承受反向电压的能力高，可承受的反向重复峰值电压在270V左右，反向不重复峰值电压在300V左右。（3）只有一根引线（引出电极）（4）根据引出电极的不同分为正二极管和负二极管。整流器总成的形状各异，有马蹄形、半圆形和圆形等。如图3.7所示。整流器和定子绕组的连接如图3.8所示。,4端盖及电刷组件 端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝 合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性
5、能好。后端盖上装有电刷组件。电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，如图3.9所示。电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持接触。电刷和滑环的接触应良好，否则会因为磁场电流过小，导致发电机发电不足。,5带轮及风扇 交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。发电机工作时，定子绕组和励磁绕组中都会有热量产生，温度过高会烧坏导线的绝缘导致发电机不能正常工作，所以为发电机散热是必须的，为了提高散热能力，有的发电机装有两个风扇（前后各一个）。如丰田轿车的发电机。,发电机的失效一，机械失效：1，机体裂纹2，转子弯曲
6、、与定子内圆刮擦。3，轴承松旷。4，滑环磨损出凹槽。二，电气失效：1，转子励磁绕组断路、短路和搭铁。2，定子绕组断路、短路和搭铁。3，硅整流二极管击穿。4，碳刷磨损。,发电机的检测1，转子轴弯曲的检测。2，转子励磁线圈断路、短路和搭铁的检测。3，定子线圈断路、短路和搭铁的检测。4，硅二极管的检测。5，碳刷的检测。,发电机拆解后检测转子、定子的电阻值及绝缘电阻，既可以使用指针式万用表，也可以使用数字式万用表。对于线圈电阻的测量，为取得较准确的数值，建议使用数字万用表。1）检查转子1）转子绕组（磁场绕组）短路与断路检查 用万用表R1挡检测两集电环之间电阻，应符合技术标准。若阻值为“”，则说明断路；
7、若阻值过小，则说明短路。一般12V发电机转子绕组电阻约为3.56，24的约为1521；,2）转子绕组搭铁检查 即检查转子绕组与铁心（或转子轴）之间的绝缘情况。用万用表电阻最大挡检测两集电环与铁心（或转子轴）之间的电阻，若表针有偏转，则说明有搭铁故障。正常应指示“”。3）集电环（滑环）检查 集电环表面应平整光滑，无明显烧损，否则用“00”号纱布打磨。两集电环间隙处应无污垢。集电环圆度误差不超过0.025mm，厚度不小于1.5mm。,4）转子轴检查 转子轴检测方法见图2-8所示。用百分表检查轴的弯曲，弯曲度不超过0.05mm（径向圆跳动公差不超过0.1mm），否则应予校正。爪形磁极在转子轴上应固定
8、牢靠，间距相等。,图2-8 转子轴检测方法,2）检查定子1）定子绕组短路与断路检查 用数字万用表检测定子绕组3个接线端，两两相测。正常时阻值小于1且相等。指针不动或阻值过大，说明断路；过小（近似等于0）说明短路；2）定子绕组搭铁检查 即检查定子绕组与定子铁芯间绝缘情况。用数字万用表电阻最大挡检测定子绕组接线端与定子铁芯间的电阻，若绝缘电阻100K，则说明有搭铁故障。,检查整流器二极管 测量二极管，即可以使用指针式万用表，也可以使用数字式万用表。需要注意的是：数字万用表红表笔是内部电池的正极，当使用其二极管档位测量时，显示的数值表示的是二极管的正向压降值，单位是mV。1）检查单个二极管好坏 分解
9、发电机后端盖和整流板，将每个二极管的中心引线从接线柱上拆下或焊下，逐一检测。,当使用指针式万用表检测二极管时，二极管的阻值随万用表内部电压高低，挡位不同数值也会不同，通常使用R1或者R10档，测量正向电阻值，一般为几十；反向电阻值，一般为几十k以上。若正反向电阻值一大一小差异很大，说明二极管良好。若正反向电阻均为，说明断路；若均为0，说明短路。使用数字万用表测量时，质量良好的二极管正向压降一般为500700mV，反向电阻为几百k。,转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。滑环由 两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相
10、连。当给 两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。如图3.3所示。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。,2定子 定子的功用是产生交流电。定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部转动时，引 起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。定子由定子铁心和定子绕组（线圈）组成，如图3.5所示。,定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种，如图 3.5a、b所示，都能产生三相交流
11、电。整流器 整流器的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。整流器由整流板和整流二极管组成，6管交流发电机,整流器是由6只硅整流二极管分别压装（或焊装）在相互绝缘的两块板上组成的，其中一块为正极板（带有输出端螺栓），另一块为负极板，负极板和发电机外壳直接相连（搭铁），也可以将发电机的后盖直接作为负极板6只整流二极管分为正极管和负极管两种。引出电极为正极的称为正极管，3只正极管装在同一块板上，称为正极板；引出电极为负极的称为负极管，3只负极管安装在负极板上，也可直接安装在后盖上.如图3.6所示。,汽车用硅整流二极管是专用的，有如下特点：（1）允许的工作电流大，如ZQ50型二极管的正向平均电流为5
12、0A，浪涌电流为600A。（2）承受反向电压的能力高，可承受的反向重复峰值电压在270V左右，反向不重复峰值电压在300V左右。（3）只有一根引线（引出电极）（4）根据引出电极的不同分为正二极管和负二极管。整流器总成的形状各异，有马蹄形、半圆形和圆形等。如图3.7所示。整流器和定子绕组的连接如图3.8所示。,4端盖及电刷组件 端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝 合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件。电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，如图3.9所示。电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分
13、别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持接触。电刷和滑环的接触应良好，否则会因为磁场电流过小，导致发电机发电不足。,5带轮及风扇 交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。发电机工作时，定子绕组和励磁绕组中都会有热量产生，温度过高会烧坏导线的绝缘导致发电机不能正常工作，所以为发电机散热是必须的，为了提高散热能力，有的发电机装有两个风扇（前后各一个）。如丰田轿车的发电机。,发电机的失效一，机械失效：1，机体裂纹2，转子弯曲、与定子内圆刮擦。3，轴承松旷。4，滑环磨损出凹槽。二，电气失效：1，转子励磁绕组断路、短路和搭铁。2，定子绕组断路、短路和搭铁。3，硅整流二极管击穿。4，碳刷磨损。,发电机的检测1，转子轴弯曲的检测。2，转子励磁线圈断路、短路和搭铁的检测。3，定子线圈断路、短路和搭铁的检测。4，硅二极管的检测。5，碳刷的检测。,
