2.3交流发电机（课件）-高二《汽车常规电气设备构造与维修》同步教学（江苏凤凰教育版）

项目三 交流发电机 一、交流发电机的结构 发电机的作用是将来自发动机的机械能转变成电能。机械能通过皮带轮传给发电机。皮带轮带动转子转动发出交流电来。然后经二极管整流器整流变成直流电。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，以满足汽车用电设备的需求。 任务一 交流发电机的认知 交流发电机的主要部件是：产生磁场的转子；产生交流电的定子以及整流用的二极管。此外，还有为了产生磁场而将电流提供给转子的电刷和滑环，使转子平滑转动的轴承、冷却转子、定子及二极管的风扇。所有这些部件均装在前后机架上 任务一 交流发电机的认知 1．转子： 转子是交流发电机的磁场部分，其功用是产生旋转磁场主要由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。 任务一 交流发电机的认知 2．定子 定子的功用是产生交流电，也称作电枢，由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心一般由一组相互绝缘的且内圆带有嵌线槽的圆环状硅钢片叠制而成。嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组。 任务一 交流发电机的认知 3.整流器 整流器的作用是：将定子绕组产生的三相交流电变成直流电输出；其次，可阻止蓄电池的电流向发电机倒流。它一般有六个硅二极管接成三相桥式全波整流电路。其整流二极管的特点是工作电流大、反向电压高。 任务一 交流发电机的认知 4.端盖 前后端盖用非导磁性材料铝合金制成，漏磁少，并具有轻便、散热性好等优点。在后端盖内装有电刷架和电刷。汽车上使用的发电机的前后端盖上通常设有通风口。当传动带轮和风扇一起旋转时，使空气高速流经发电机内部进行冷却。 任务一 交流发电机的认知 5.电刷组件 两只电刷装在电刷架的方孔内，利用弹簧的压力使其与集电环保持良好的接触。电刷与电刷架的结构有外装式和内装式两种。 任务一 交流发电机的认知 6.风扇 一般用1.5mm厚的钢板冲制或用铝合金压铸而成，并用半圆键装在前端盖外侧的转轴上，发电机工作时，对发电机进行冷却。 任务一 交流发电机的认知 二、交流发电机的工作原理 发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和励磁绕组。 当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。这就是交流发电机的发电原理。 任务一 交流发电机的认知 1－定子铁心 2－定子绕组 3－转子 4－励磁绕组 5－整流二极管 6－电刷 任务一 交流发电机的认知 2.交流发电机的整流原理 将交流电变成直流电的过程称作整流。整流的方法有许多种，但是汽车交流发电机所使用的是一种即简单又有效的二极管整流法。 任务一 交流发电机的认知 a) 整流电路图 b) 三相绕组电压波形图 c) 整流后发电机输出波形图 任务一 交流发电机的认知 3.发电机的励磁方式 将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。交流发电机励磁方式有自励和他励两种。 （1）他励 在发电机转速较低时（发动机未达到怠速转速），自身不能发电，需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。这种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励发电。 任务一 交流发电机的认知 （2）自励 随着转速的提高（一般在发动机达到怠速时），发电机定子绕组的电动势逐渐升高并能使整流器二极管导通，当发电机的输出电压大于蓄电池电压时，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励磁绕组，这种自身供给磁场电流发电的方式称为自励发电。 任务一 交流发电机的认知 $$