单元3 交流发电机及调节器（课件）- 《汽车常规电气设备构造与维修》同步教学（机工版·2012）

单元3 交流发电机及 调节器 课题1　交流发电机的构造和型号 3.1.1　交流发电机的构造 目前国内外生产的汽车用交流发电机的结构基本相同,都是由一台三相同步交流发电机和一套硅二极管桥式整流器所 组成的。图3-1所示为国产JF1512型交流发电机结构图。 图3-1　国产JF1512型交流发电机结构图 1—后端盖　2—刷架　3—电刷　4—电刷弹簧压盖　5—硅二极管　6—散热板 7—转子　8—定子总成　9—前端盖　10—风扇　11—带轮 1.三相同步交流发电机 三相同步交流发电机主要由转子总成、定子总成、前后端盖、电刷、风扇与带轮等组成。 (1)转子总成 图3-2　交流发电机转子结构 1—集电环　2—转子　3—爪形磁极　4—转子铁心　5—励磁绕组 图3-3　交流发电机定子总成 1—定子铁心　2、3、4、5—定子绕组引线端 (2)定子总成 三相绕组用高强度漆包线绕制成形,嵌放在定子铁心槽内,三相绕组多为星形联结(也有三角形联结),一般接有中性线。 (3)端盖 端盖有前后之分,前端盖铸有安装臂、调节臂与出风口,后端盖铸有安装臂与进风口。 图3-4　电刷与电刷架 a)外装式　b)内装式 (4)电刷与电刷架 目前,国内生产的交流发电机的电刷总成有两种结构,一种是内装式,即电刷的拆装与更换在发电机内部进行,如图3-4b所示;另一种是外装式,即电刷的拆装与更换在发电机外部进行,如图3-4a所示。 (5)风扇 (6)带轮 2.整流器 整流器的作用是将定子绕组产生的三相交流电变为直流电输出。 (1)正极管 (2)负极管 散热板的外形及硅二极管的安装如图3-5、图3-6所示。 图3-5　散热板的外形 1—散热板　2—二极管 图3-6　硅二极管的安装示意图 3.1.2　交流发电机的型号和规格 根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T 73—1993《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定,汽车交流发电机的型号组成如下: (1)产品代号 (2)电压等级代号 表3-1　电压等级代号 (3)电流等级代号 表3-2　电流等级代号 (4)设计序号 (5)变型代号 (1)目的及能力要求 (2)准备 (3)步骤 (4)注意事项 (5)讨论 能力训练 硅整流发电机的拆装 课题2　交流发电机的工作原理与工作特性 3.2.1　交流发电机的工作原理 交流发电机的基本原理是电磁感应原理,如图3-7所示,当励磁绕组通以直流电时,磁极被磁化,磁力线从转子的N极出发,穿过转子与 图3-7　三相同步交流发电机工作原理图 3.2.2　整流器的工作原理图 图3-8　三相桥式整流电路及电压波形 a)三相桥式整流电路　b)三相交流电的波形　c)整流后负载上的电压波形 3.2.3　发电机的励磁方式 交流发电机属自励并励式发电机,但由于二极管在正向电压很低时呈现较大的电阻,这个很小的电压称为死区电压,约0.6V,基本上不导通,加之爪极的剩磁较弱,所以交流发电机只能 在较高转速下才能自励发电。 3.2.4　交流发电机的工作特性 交流发电机的工作特性主要是指发电机发出的交流电经整流后输出的直流电压、直流电流和发电机转速之间的相互 关系,包括空载特性、输出特性和外特性。 图3-9　交流发电机空载特性 1.空载特性 输出特性是指发电机端电压一定时(对12V的发电机规定为14V,24V的发电机规定为28V,对于内装电子调节器的12V与24V整体式发电机,分别规定为13.5V与27V),发电机的输出电流随转速的变化关系,即 图3-10　交流发电机输出特性 2.输出特性 3.外特性 外特性是指发电机的转速n一定时,其端电压U与输出电流I的变化关系,即 图3-11　交流发电机的外特性曲线 (1)目的及能力要求 (2)准备 (3)步骤 (4)注意事项 (5)讨论 能力训练 硅整流发电机的试验 电压调节器是把发电机输出电压控制在规定范围内的调节装置,其功用是在发电机转速变化时,自动控制发电机电压,使 其保持恒定,防止因发电机电压过高而烧坏用电设备或导致蓄电池过量充电。 3.3.2　电压调节原理 课题3　交流发电机的电压调节器 3.3.1　电压调节器的功用 交流发电机电压调节器可分为触点式调节器、晶体管式调节器和集成电路式调节器。 1.触点式调节器 触点式调节器应用较早,这种调节器触点振动频率低,存在机械惯性,电压调节精度低,触点易产生火花,对无线电干扰大,可靠性差,使用寿命短,现 已被淘汰。 3.3.3　电压调节器的分类 2.晶体管式调节器 随着半导体技术的发展,采用了晶体管式调节器。 3.集成电路式调节器 集成电路式调节器除具有晶体管式调节器的优点外,还具有超小型的特 点。 图3-15　晶体管调节器的基本电路 3.3.4　晶体管调节器 图3-15所示为晶体管