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1、第一章 汽车电源第2部分 交流发电机,山东交通学院汽车工程系,第1章 汽车电源交流发电机,1.2 交流发电机（硅整流发电机）,1 功用 发电机是汽车的主电源，其功用是：在发动机正常转速范围内，向汽车上的用电设备（除起动机外）供电。2 构造 交流发电机主要由转子总成、定子总成、硅整流器、前后端盖及电刷以及皮带轮、风扇等部件组成，见图。,第1章 汽车电源交流发电机,整体式交流发电机外观图,第1章 汽车电源交流发电机,交流发电机结构图,第1章 汽车电源交流发电机,第1章 汽车电源交流发电机,（1）转子总成 转子总成是交流发电机的磁场部分，工作中产生旋转磁场，它主要由转子轴、滑环、爪极、磁轭、磁场绕组
2、等组成组成，如图所示。,第1章 汽车电源交流发电机,转子部件外观,第1章 汽车电源交流发电机,（2）定子总成 定子（简称）的作用是产生三相交变电动势。它由定子铁芯和三相电枢绕组组成，如图所示。,第1章 汽车电源交流发电机,定子部件外观,第1章 汽车电源交流发电机,三相绕组线圈绕法应遵循原则,（1）每相绕组的线圈个数和每个线圈的匝数完全相等，线圈节距相等。（2）每个线圈的两个有效边应相隔180电角度。线圈的节距=极距。（3）三相绕组首端应相隔120电角度；线圈节距：每个线圈的两个有效边间隔的定子槽数。磁极极距：相邻的异性磁极间隔的定子槽数。,这个内容暂时不进行详细讲解。,第1章 汽车电源交流发电
3、机,第1章 汽车电源交流发电机,（3）硅整流器 整流器是由六只硅二极管组成桥式全波整流电路。,第1章 汽车电源交流发电机,（4）前后端盖,交流发电机的前后端盖均由铝合金铸造而成，漏磁少、重量轻、散热性能好。在后端盖上装有电刷、电刷架及电刷弹簧，如图所示。交流发电机磁场绕组的搭铁形式有内搭铁和外搭铁。,a)外装式；b)内装式,第1章 汽车电源交流发电机,3 交流发电机的工作原理（1）发电原理,当通电的转子旋转时，磁力线和三相绕组有相对运动，在三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位相差120 电角度的正弦交流电动势eA、eB、eC，其瞬时值方程式为：eA=EmSinteB=EmSin(t-120)
4、；eC=EmSin(t-240)；式中：Em最大值，Em=E；每相绕组所产生电动势的有效值为E=K N f=c n 式中：c-常数；n-转速；-磁通量,第1章 汽车电源交流发电机,（2）整流原理 利用硅二极管具有的单向导电性。,整流电路,整流过程,第1章 汽车电源交流发电机,（3）中性点电压,中性点电压通常是指三相绕组的中心抽头“N”对外壳（即搭铁）的电位之差，一般用来控制各种继电器和充电指示灯等。即UN=1/2U。实际上发电机工作时，中性点电压除了直流成分外，还含有交流成分，当发电机高速运转时，可有效利用中性点电压来增加发电机地输出功率。,第1章 汽车电源交流发电机,（4）激磁方式 实际激磁
5、过程是先他激后自激。由于采用了他激，使发电机在低速时可以输出较高的电压，这也是交流发电机低速充电性能好的原因之一。,第1章 汽车电源交流发电机,4 交流发电机的特性（1）输出特性,输出特性曲线,第1章 汽车电源交流发电机,（2）空载特性,第1章 汽车电源交流发电机,（3）外特性,第1章 汽车电源交流发电机,5 电压调节器,（1）电压调节器的功用 如果发电机所供给的电压过高，用电设备损坏。汽车发电机的电压是随着发动机的转速、用电电流变化而变化的，因此在转速变化时，发电机电压必须加以限制。电压调节器的功用是：把发动机电压限制在某一限额值范围内。（2）基本原理 从发电原理中可知，发电机的感应电动势为
6、：E=C n 在发电机转速变化的情况下，只能相应地改变发电机的磁通。,第1章 汽车电源交流发电机,（3）交流发电机调节器的分类,可分为电磁振动式和电子式两类。电磁振动式调节器是利用触点的不断振动，通过触点的开闭时间，来控制发电机激磁电流，使发电机的输出电压得到稳定；电子式调节器是利用晶体三极管的开关作用，使流过激磁绕组的电流(即激磁电流)受到控制，从而使发电机输出电压得到稳定。,第1章 汽车电源交流发电机,（4）晶体管调节器的基本电路及工作原理,第1章 汽车电源交流发电机,当发电机不运转或低速运转时，稳压管VD3两端的电压低于击穿电压，稳压管VD3截止，小功率三极管V1也因稳压管无基极电流而截
7、止，大功率三极管V2在偏置电阻R3的作用下，有基极电流流过，于是V2饱和导通，磁场电路接通，发电机磁场绕组中有电流流过。当发电机端电压达到调节电压值时，稳压管VD3导通，小功率三极管V1，有基极电流流过，V1立即饱和导通，V2的发射结被短路而截止，切断了发电机的磁场电路，磁场绕组中无电流流过，发电机的端电压下降。如此反复。,第1章 汽车电源交流发电机,（5）集成电路调节器电压检测方法,发电机电压检测 蓄电池电压检测,第1章 汽车电源交流发电机,举例：天津夏利轿车发电机采用的集成电路调节器,第1章 汽车电源交流发电机,第1章 汽车电源交流发电机,6 交流发电机的正确使用及维修,（1）交流发电机的正确使用汽车交流发电机均为负极搭铁，蓄电池搭铁极性也必须与此相同，否则会使某些电子元件烧坏。发电机必须与专用调节器配套使用。发动机熄灭后，应将点火开关。发电机运转时，不能用短路试火法检查发电机及调节器的故障。当整流二极管与定子绕组相连接时不允许用兆欧表或交流电检查发电机绝缘情况。交流发电机与蓄电池之间的导线定要连接可靠。（2）检修 实验中。,第1章 汽车电源交流发电机,小结：发电机的结构发电机的工作原理发电机的特性电压调节器发电机实验,
