《发电机论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发电机论文.doc（7页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、发电机工作原理与电压调节广西大学材料科学与工程学院 方正泉 1109100241摘 要发电机是汽车的主要电源，其功用是在发电机正常运转时，向所有用电设备（起动机除外）供电，同时给蓄电池充电。汽车发电机作为汽车的一个重要部分，随着汽车电器化程度越来越高，所受重视程度也不断提高。沃尔沃发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。从基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可工作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，
2、将电能转换成机械能而成为电动机，如用原动机拖动直流电机的 电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能。本文介绍了发电机的机构与工作原理，着重介绍发电机的常见故障和排除方法。最后列举几个例子来进行实际情况的分析。关键词：汽车发电机 工作原理 故障 检修AbstractA generator is the main power supply car, its function is the normal operation of the generator, to all electrical equipment (starter except) power s
3、upply, and at the same time to the battery. Auto generator as an important part of the car, along with the car DianQiHua degree more and more high, by importance to improve continuously. Volvo generator principle of work is to the armature coils of alternating emf induction produce, by the commutato
4、r brush with the directional control effect, make the lead from the brush when the principle of a dc emfs. From the basic electromagnetic situation, a dc motor in principle for a motor can not only work operation, also can be used as a generator run, just constraint conditions different ways. In dc
5、motor of the two brush served, plus dc voltage, electric power input armature, mechanical energy from motor shaft output, drag production machinery, electrical energy into mechanical energy conversion will become motor, such as prime mover in drag dc motor of the armature, the brushes and without dc
6、 voltage, the brush end can lead to direct current emfs as dc power supply, power output. This paper introduces the working principle of the institution and the generator, introduces the common fault and exclude the generator method. The last list some examples to the analysis of the actual situatio
7、n. Key words：Auto generator Working principle Breakdown Rroubleshooting 绪 论 1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后，许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时，偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。1824年，阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验，发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转，但磁针的旋转与铜盘不同步。稍滞后，电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象，但由于没有直接表现为感应电流，当时未能予以说明。1831年8月
8、，法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈，其一为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针，另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为5 类：变化的电流 ，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体，并把这些现象正式定名为电磁感应。进而，法拉第发现，在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比，他由此认识到，感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的，即使没有回路没有感应电
9、流，感应电动势依然存在。后来，给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律。并按产生原因的不同，把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种，前者起源于洛伦兹力，后者起源于变化磁场产生的有旋电场。交流发电机的结构、工作原理及工作特性普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风散、带轮等组成。交流发电机的结构1转子 （1）功能：产生正弦磁场。 （2）组成：铁芯、励磁绕组、转子轴、爪极、滑环（也称为集电环）。 （3）爪极的形状（鸟嘴形）：使磁场按正弦规律分布。 （4）滑环：滑环相互之间、滑环与轴之间都保持绝缘。转子上轴上压装着两块磁爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，
10、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1。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N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）互相交错的磁极。2定子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。三相的连接有星型接法和三角形接法两种，都能产生三相交流电。 1、功能：产生三相对称电动势。 2、组成：铁芯、三相对称绕组（大多采用星形接法）。3、皮带轮4、风扇5、前后端盖 6、电刷与电刷架 （1）绝缘电刷其引线为发电机的磁场接线柱，标以“
11、F”（内搭铁）；或“F1”（外搭铁）。 （2）搭铁电刷其引线为发电机的搭铁接线柱，标以“”或“E”（内搭铁）；或“F2”（外搭铁）。 （3）搭铁形式 a、内搭铁：励磁绕组直接搭铁。 b、外搭铁：励磁绕组经过调节器后再搭铁。 整流桥 3整流器1、功能将定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。2、组成六只硅二极管、两个元件板。 3、特点 a、三只正二极管（红色）安装在元件板上，其元件板构成发电机的输出极（正极），即发电机的火线接线柱，标以“B”、“”或“A”。 b、三只负二极管（黑色）安装在元件板上，其元件板构成发电机的负极，即发电机的搭铁接线柱，标以“”或“E”。4、八管整流器所加两管在发电机高速
12、时，可提高发电机的输出功率15左右。5、九管整流器加装的三个二极管专门用来在自励时供给励磁绕组电流，这三个二极管还可以控制充电指示灯（省去充电指示灯继电器）2。4.发电机电压调节器1.电压调节器的作用由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和发电机的速比为1.7到3，因此交流发电机转子的转速比范围非常大，这样引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。2.工作原理：第一：点火开关SW刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1/R2上，此时因UR1较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此
13、时由蓄电池供给磁场电流。随着发电机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。 第二：当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压UB调节器调节上限UB2，VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。 第三：当发电机电压升高到等于调节上限UB2时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。 第四：当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上
14、升。周而复始，发电机输出电压UB被控制在一定范围内，这就使外塔铁型电子调节器的工作原理3。2 交流发电机的工作原理 1发电原理E=Cn（E正比于n和）2整流原理 （1）任一瞬间，只有一只正二极管和一只负二极管导通，且正、负二极管不会是同一桥中的两只。 （2）发电机中性点接线柱“N”，其中性点电压UN=1/2U（U为发电机输出电压）4。3 交流发电机工作特性 1空载特性从空载特性可判定发电机低速充电性能是否良好。2 输出特性I = f( n )?OU = 常数。 （1）空载转速n1、满载转速n2：测得这两个转速，与规定值相比即可判断发电机性能是否良好。 （2）自身具有限制输出电流的能力。3外特性
15、U = f( I )?On = 常数。 （1）发电机电压受转速和负载变化的影响较大，必须配用电压调节器。 （2）在发电机高速旋转时，避免大幅度减载。国产发电机型号4 交流发电机电压调节器 调节器 1电压调节器概论1、功用在一定的转速范围内使发电机输出电压基本恒定。2、电压调节原理在转速变化时，调节器自动调节发电机励磁电流的大小，从而使发电机输出电压保持恒定。3、分类 （1）电磁振动式（触点式）：单级式（一对触点）和双级式（两对触点）。 （2）电子式：晶体管式和集成电路式。触点式电压调节器：通过改变触点闭合或断开的时间长短来改变励磁电流的大小。1、双级式电压调节器的构造 （1）3个接线端 （2）3个电阻 （3）低速触点K1常闭，K1与加速电阻R1、调节电阻R2并联。高速触点K2常开，K2一端直接搭铁，它与励磁绕组并联5。 （4）一个线圈 参考文献1赵福堂. 汽车电器与电子设备M.北京.北京理工大学出版社.2009:17-25.2魏春源. 汽车电气与电子M.北京.北京立功大学出版社.2010:99-103.3陈俞光. 汽车电器及电子设备M.北京.机械工业出版社.2010:79-85.
