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1、2023/10/29,1,第二章 交流发电机及调节器,2023/10/29,2,概述 交流发电机的构造交流发电机工作原理交流发电机的特征硅整流发电机调节器典型汽车的充电系电路及故障诊断 与排除,2023/10/29,3,本章介绍了汽车用交流发电机及调节器结构、工作原理、充电系电路及检测维修方法，通过对学习内容的阅读有了感性认识后，再通过自学参考资料加深对学习内容的理解，然后进入实践课堂观看（或去到实验室亲手对）实物的拆装、检测、试验操作技能的训练，以便进一步掌握其结构、工作原理和检测维修方法。,2023/10/29,4,第一节 概述第二节 交流发电机的构造第三节 交流发电机工作原理第四节 交流
2、发电机的特征第五节 硅整流发电机调节器第六节 典型汽车的充电系电路及故障 诊断 与排除,目录,2023/10/29,5,第一节 概述,交流发电机特点：与直流发电机相比 体积小，重量轻，结构简单，维修方便，使用寿命长汽车用交流电的分类：1、按总体结构分：(见图2-1)（1）普通交流发电机 EQ1090：JF132 CA1091：JF1522A（2）整体式：内装调节器。奥迪、Santana:JFZ18132(3)带泵交流发电机：带真空制动助力泵的交流发电机。JFB1712（4）无刷交流发电机：无电刷，滑环。JFW14X（5）永磁交流发电机：转子磁极采用永磁材料。,2023/10/29,6,2、按磁
3、场绕组搭铁方式分：,（1）内搭铁式 EQ1090：JF132（2）外搭铁式 CA1091：JF152D、JF1522A 3、按装用的二极管数量分：（1）六管交流发电机：JF132、JF1522A、JF152D（2）八管交流发电机：二个中性点二极管 TJ7100、TJ7100U：JFZ1542（3）九管交流发电机：三个磁场二极管 BJ1022：JFZ141（4）十一管交流发电机：二个中性点、三个磁场二极管 Santana:JFZ18132,2023/10/29,7,第二节 交流发电机的构造,一、普通型交流发电机三相同步交流发电机+整流器（六只硅二极管构成三相桥式全波整流器）（一）转子：见图2-6
4、。发电机的磁场部分,见图2-7。两块爪极+磁场绕组+滑环 形成两对相互交错的磁极,（二）定子：见图2-8A功用：产生感应电动势 钉子铁芯+三相定子绕组相临两相间绕组线圈的起端（或末端）相临两个槽（或8个槽），即三相绕组的各起端A、B、C分别放入1、3、5槽（或1、9、17槽）。即能保证三相绕组相临之间相差120电角度。,2023/10/29,8,三相绕组的连接方法：星形接法（）：大多采用 三角形接法（）(三)整流器：作用：将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。组成：六只硅整二极管+散热板（安装二极管）。负极管系：压装在发电机后端盖上，引线为负极，外壳为正极。负极管系：压装在散热板上，引
5、线为正极，外壳为负极。散热板（螺栓）火线接柱“B”（”+”A”或“电枢”接柱）新型：正散热板 负散热板,2023/10/29,9,（四）端盖和电刷总成,电刷总成：两只电刷+电刷弹簧+电刷架端盖：铝合金（非导磁性材料）交流发电机：内搭铁：两电刷引线中一根与磁场接线柱“F”相连；另一根接搭铁“-”。见图2-13a 外搭铁：两只电刷均与发电机绝缘，见图2-13b 与“F+”、”F-”（或“DF+”“DF-”）相连。二、整体式交流发电机 特点：将集成电路调节器与交流发电机合为一体。如 Santana、AUDI100、北京切诺基、天津夏利、丰田、三菱、马自达。Santana交流发电机接线柱 D+：激磁电
6、流接线柱 B+：输出接线柱-：搭铁（外壳）,2023/10/29,10,三、无刷交流发电机,转子上没有励磁绕组，省去了滑环、电刷，结构简单，外形尺寸小，故障少，维护简单。1、爪极式无刷交流发电机 JFW14,见图2-18 磁场绕组固定在后端盖，两个爪极直接固定在转子轴上。2、带有激磁机的无刷交流发电机:见图2-19 3、永磁式无刷交流发电机,永磁发电机电压控制原理图图2-20四、外搭铁交流发电机1、内搭铁：磁场电流经搭铁与发电机“-”接线柱构成搭铁回路。,2023/10/29,11,激磁电流调节器“F”（发电机磁场接柱）发电机磁场绕组电刷搭铁（“-”接线柱）,2、外搭铁：激磁电流一般经调节器的
7、功率三极管构成搭铁回路。激磁电流“F1”磁场绕组“F2”调节器搭铁 如：CA1092、北京切诺基、Santana、AUDI（整体式）,2023/10/29,12,五、八管、九管、十一管交流发电机,（一）八管交流发电机：见图2-14 加装2只中性点二极管（用以提高交流发电机的输出功率），利用中性点电压来增加交流发电机的输出电流（增加10%）。（二）九管交流发电机：9管交流发电机电路见图2-16 增装三支激磁二极管作用：一、在交流发电机建立电压后，向磁场绕组提供磁场电流。二、控制充电指示灯。如：捷达、高尔夫、神龙、富康、依维克、小解放。（三）十一管交流发电机：如图2-17 增加3只激磁二极管、2只
8、中性点二极管。如：Santana、AUDI、丰田皇冠,2023/10/29,13,第三节 交流发电机工作原理,一、发电机原理三相绕组中电动势的瞬时值方程式为：频率相同，幅值相等，相位差120电角度。定子三相绕组的接法有两种:（1）星形接法IL=I I L-线电流 I-相电流,2023/10/29,14,（2）三角形接法中 0UL=U二、整流过程,2023/10/29,15,发电机输出直流的平均值 U=1.35UL=2.34UUL：线电压有效值U：相电压有效值中性点电压 U：发电机直流输出电压三、自激过程和激磁方式,他激：发电机低速运转，其电压还未达到蓄电池充电电压时,自激：发电机高速运转，其电
9、压已达到蓄电池充电电压时,2023/10/29,16,1他励在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电。这种供给磁场电流的方式称为他励发电。,2023/10/29,17,2023/10/29,18,2自励 随着转速的提高，发电机的电动势逐渐升高并能对外输出，一般在发动机怠速时发电机就能对外供电了，当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自励。由于在发动机转速低时交流发电机不能自励发电，所以低速时采取他励发电，当发动机达到正常怠速转速时，发电机的输出电压一般高出蓄电池电压12V以便对蓄电池充电，此时，由发电机自励发电。交流发电机
10、的励磁电路如图2-24。,2023/10/29,19,2023/10/29,20,第四节 交流发电机的特征,一、输出特征发电机输出电压U=常数时，发电机的输出电流与转速之间的关系。n1：空载转速n2：满载转速,2023/10/29,21,二、空载特征 发电机空载时（I=0时），发电机电压与转速之间的关系（U=f(i)）.如图2-27 所示,三、外特征 转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系,40,30,20,10,10,20,30,40,U（V）,0,I（A）,1000,1500,2000r/min,2023/10/29,22,第五节 硅整流发电机调节器,触点式调节器,半导体式调节器,单级
11、式（一对触点）,双级式（两对触点）,晶体管式,集成电路式,2023/10/29,23,一、触点式调节器 以电磁线圈为敏感元件，利用发电机不同转速时的电压变化，使触点断续接触，来控制流过发电机励磁绕组的励磁电流，从而达到自动稳定发电机输出电压的目的。,1、双级式电压调节器：FT61型（EQ1090）P52 图 2-30（1）低速触点K1闭合时（常闭触点）励磁电路：,蓄电池正极,A,点火开关,调节器点火接柱,K1,动触点,磁轭,调节器磁场接柱,励磁绕组,搭铁,2023/10/29,24,（2）发电机电压达第一级调节电压（14V）时：K1打开、K2仍开启励磁电路：,（3）发电机高速运转，发电机输出电
12、压第二级调节值（14.5V）时，K2闭合。励磁绕组两端搭铁。励磁电路：,蓄电池+,SW,磁场绕组,磁场接柱,R2,调节器点火接柱,R1,搭铁,A,搭铁,磁场绕组,磁场接柱,磁轭,动触点,K1,搭铁,2023/10/29,25,二、晶体管调节器,优点：（1）调节黏度高。（2）结构简单，工作可靠，故障少。（3）使用中无需维修。（4）能适应大功率发电机的需求。（5）工作中不会产生火花，无线电干扰小。（一）晶体管调节器的基本原理 利用晶体三极管的开关特征。根据发电机输出电压的高低，控制晶体三极管的导通和截止。组成：功率开关三极管（V2）、信号放大（V1）和控制电路（VD）、电压信号（R1）的检测电路等
13、三部分电路。图2-32内搭铁晶体管调节器的基本电路。,2023/10/29,26,(二)晶体管调节器实例：1、国产JFT106型晶体管调节器：231b为 JFT106型晶体管调节器工 作原理图。电压信号的检测电路：R1、R2、R3 控制及放电路：VD1、VD2、V1、V2 功率开关三极管：V3 V1截止、V2导通、V3导通2、JFT126A型晶体管调节器,（三）集成电路调节器的电压检测法：1、发电机电压检测法：发电机电压检测电路见图3-32a 检测点P加到稳压管VD1两端的反向电压与发电机的端电压VB成正比。2、蓄电池电压检测法：图2-38（四）集成电路调节器实例：图233a所示为天津夏利轿车
14、发电机使用的集成电路调节器外形图，该发电机为整体式交流发电机，调节器为内装式外搭铁型。,2023/10/29,27,2023/10/29,28,第六节 典型汽车的充电系电路及故障诊断与排除,一、典型汽车的充电系电路1、解放汽车的充电系电路CA1091、CA1092：JF152D、JF1522A 发电机 JFT106、JFT124 调节器（1）充电系统工作原理 激磁电流的方向 调节电压值V（2）充电指示灯工作原理：P435 图10-82、夏利轿车的充电系统：8管整流式发电机P76 图2-58 发电机未转动时、SW闭合：Tr1、Tr2导通 发电机中高速转动时：Tr1、Tr2截止3、北京切诺基吉普车
15、的充电系统 图 2-61,2023/10/29,29,4、带磁场继电器充电系电路防止蓄电池长期通过发电机励磁绕组和电压调节器线圈放电。P78 图2-62 起动按钮,5、装用九管交流发电机的汽车充电系统：依维克、奥拓、神龙、富康、小解放6、奥迪、桑塔纳轿车的充电系统P80 图2-64,2023/10/29,30,二、充电系故障诊断与排除,（一）不充电：发电机故障：励磁绕组、三相绕组、短路、断路、搭铁 调节器故障：断路（二）充电电流过大：调节器故障：触点式：弹簧张力过大、铁芯与衔铁气隙过大 晶体管式：大功率三极管始终导通（三）充电电流过小：（1）皮带松旷（2）发电机故障：电刷滑环接触不良、励磁绕组局部短路、定系绕组一相断路等（3）调节器故障：触点式：弹簧拉力小 晶体管集成电路：,2023/10/29,31,（四）交流发电机过热：（1）轴承润滑不良（2）转系与定系摩擦（3）与发电机不匹配（五）充电电流不稳：（1）交流发电机故障：电刷滑环接触不良，连接松动（2）调节器故障：触点有油污、烧蚀、接触不稳定、内部连接松动、搭铁不稳（3）皮带打滑（4）电流表故障（六）充电、但充电指示灯不熄灭：（1）中性点故障（2）磁场二极管断路（七）交流发电机有异响,2023/10/29,32,8、简述电动汽车对蓄电池的要求。,
