《汽车电气设备构造与维修》项目2 汽车电源系统（2）（讲义） 河南省汽修类 考点讲练测

编写说明：河南省《汽车运用与维修类考点讲练测》专辑，是依据河南省中等职业学校毕业生对口升学考纲（汽车运用与维修类）的考试范围与要求编写的。紧密围绕汽车运用与维修类专业考纲所涉及的四门课程的 25 个项目的要求，精心编撰了52套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题或高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测九个环节。 本讲属于河南省《汽车运用与维修类考点讲练测》的第32套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有河南省《汽修类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 河南省《汽车运用与维修类考点讲练测》 【汽车电气设备构造与维修】 项目2 汽车电源系统（2） 讲义 [考纲要求] 1.了解交流发电机的工作原理、基本结构； 2.掌握交流发电机的维护保养； 3.掌握交流发电机的拆装及简单故障排除方法。 [思维导图] [知识梳理] 任务2 发电机的故障检测与排除 一、交流发电机的作用 交流发电机可将机械能转变为电能，并与电压调节器互相配合工作，对除起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。 二、交流发电机的分类 三、交流发电机的型号 四、交流发电机的结构 交流发电机由转子总成、定子总成、整流器、前端盖、后端盖、外罩、皮带轮、轴承、散热板、电刷总成、风扇等组成。 (1) 转子总成：其作用是产生磁场，主要由两爪极(爪形磁极)、磁轭、励磁绕组、转子轴和滑环等组成。 (2) 定子总成：又称电枢，其作用是产生三相交流电，由定子铁芯和定子绕组组成。三相绕组的连接方法一般采用星形接法。 (3) 整流器：其作用是将交流发电机定子绕组产生的三相交流电转变为直流电。整流二极管有正极管和负极管之分。 (4) 前、后端盖和电刷总成：前、后端盖的作用是支撑转子总成并封闭内部构件；电刷总成由两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成。 (5) 风扇：其作用是保证交流发电机在工作时不因温度过高而损坏，对其进行强制冷却。 五、交流发电机的工作原理 交流发电机的励磁绕组中通入直流电时，产生磁场，转子在交流发动机的带动下旋转，定子绕组切割转子磁场感应产生三相交流电动势。 六、交流发电机的励磁方式 交流发电机在开始发电时，由蓄电池供给励磁电流，称为他励。交流发电机电压达到或高于蓄电池电压时，交流发电机供给励磁电流，由他励变为自励。他励也多以名词解释题型出现在试题中。 七、电压调节器的作用 电压调节器的作用是保证发电机转速变化时自动调节发电机的电压，使其电压保持在某一允许范围内。 交流发电机转子的爪极剩磁较弱，发电机低速运转时，加之在二极管上的正向电压很小，较弱的爪极剩磁产生很小的电动势，很难克服二极管的正向电阻，使发电机正向电压建立起来。这样，发电机低速充电的要求就不能被满足。因此，发电机必须与蓄电池并联，开始由蓄电池向励磁绕组供电，当发电机电压达到或超过蓄电池电压时，发电机开始向蓄电池充电，同时励磁电流由发电机自己提供，发电机由他励转为自励。 八、电压调节器的类型 电压调节器分为触点式电压调节器与晶体管式电压调节器两种。 九、晶体管式电压调节器的基本原理 晶体管式电压调节器的基本原理是利用晶体管的开关特性，控制发电机励磁电路的通断，当发电机转速发生变化时，调节励磁电路的电流，使发电机电压保持稳定。这种调节器无接触点，使用过程中无须维护，结构简单，体积小，重量轻。 电流回路为蓄电池正极(+)→点火开关→“F₁”→励磁绕组→“F₂”→调节器“F”接线→VT₃的集电极→VT₃的发射极→搭铁→蓄电池负极(-)。 十、42V电气系统 42V 电气系统能够提供强大的电力供应，减小汽车排放，提高汽车燃油经济性，辅助发动机在低转速下提供大转矩，缓冲发动机的转矩脉动。 1. 42V电源系统的关键装置 42V 电源系统主要由起动机/发电机复合装置和 DC/DC 转换器组成。 2. 42V汽车电源技术的优点 42V 汽车电源技术的优点有如下几个方面。 (1) 高效经济，电压安全。 (2) 降低汽车线束成本。 (3) 带动汽车新技术被广泛应用。 (4) 减小零部件体积。 十一、新能源汽车12V蓄电池充电系统 纯电动汽车没有发动机，它是通过高压电池包内储存的高压电提供给驱动电机而进行工作的。高压电池包储存的是直流电，所以在给驱动电机使用时会转换为交流电，也就是逆变，从而保证车辆低压用电设备的正常工作。 蓄电池传感器一般安装在蓄电池的负极，主要作用是监测蓄电池电压。其监测到蓄电池电压过低后给车辆控制模块发送信号，车辆控制模块发出充电指令后，DC/DC转换器为蓄电池充电。当蓄电池传感器监测到电压已达到标准电压后，其给车辆控制模块发送一个信号，车辆控制模块发出指令，DC/DC 转换器停止工作。 [师生互动] 1.交流发电机由哪些部分组成？ 【答案】交流发电机由转子总成、定子总成、整流器、前端盖、后端盖、外罩、皮带轮、轴承、散热板、电刷总成、风扇等组成。 2.交流发电机的工作原理是什么？ 【答案】交流发电机的励磁绕组中通入直流电时，产生磁场，转子在交流发动机的带动下旋转，定子绕组切割转子磁场感应产生三相交流电动势。 3.电压调节器的作用是什么？ 【答案】电压调节器的作用是保证发电机转速变化时自动调节发电机的电压，使其电压保持在某一允许范围内。 4.42V 汽车电源技术有哪些优点？ 【答案】42V 汽车电源技术的优点包括：高效经济，电压安全；降低汽车线束成本；带动汽车新技术被广泛应用；减小零部件体积。 [概念强化] 1.（单项选择题）交流发电机中产生磁场的是（ ） A. 转子总成 B. 定子总成 C. 整流器 D. 电刷总成 【答案】A 2.（单项选择题）下列部件中，不属于交流发电机的是（ ） A. 外罩 B. 火花塞 C. 散热板 D. 皮带轮 【答案】B 3.（单项选择题）交流发电机开始发电时，励磁电流由（ ）提供。 A. 蓄电池 B. 发电机 C. 电压调节器 D. 点火开关 【答案】A 4.（单项选择题）42V 电源系统主要由（ ）组成。 A. 起动机/发电机复合装置和 DC/DC 转换器 B. 起动机和发电机 C. 蓄电池和点火线圈 D. 火花塞和喷油器 【答案】A 5.（判断题）交流发电机能将电能转变为机械能。（ ） 【答案】× 6.（判断题）定子总成的作用是产生磁场。（ ） 【答案】× 7.（判断题）电压调节器可以保证发电机在任何转速下输出电压恒定。（ ） 【答案】× 8.（判断题）新能源汽车的 12V 蓄电池充电由 DC/DC 转换器完成。（ ） 【答案】√ [高考模拟] 1.（单项选择题）交流发电机中，将三相交流电转变为直流电的是（ ） A. 转子总成 B. 定子总成 C. 整流器 D. 电刷总成 【答案】C 2.（单项选择题）交流发电机的励磁方式从他励变为自励时，发电机的电压（ ） A. 低于蓄电池电压 B. 等于蓄电池电压 C. 高于蓄电池电压 D. 以上都不对 【答案】C 3.（单项选择题）以下关于 42V 电气系统的说法，错误的是（ ） A. 能减小汽车排放 B. 不能提高燃油经济性 C. 能辅助发动机低转速大转矩 D. 能缓冲发动机转矩脉动 【答案】B 4.（单项选择题）新能源汽车 12V 蓄电池充电系统中，监测蓄电池电压的是（ ） A. 车辆控制模块 B. DC/DC 转换器 C. 蓄电池传感器 D. 驱动电机 【答案】C 5.（单项选择题）交流发电机中，定子绕组的连接方法一般为（ ） A. 三角形接法 B. 星形接法 C. 串联接法 D. 并联接法 【答案】B 6.（判断题）交流发电机的风扇是为了给发电机散热。（ ） 【答案】√ 7.（判断题）晶体管式电压调节器有接触点。（ ） 【答案】× 8.（判断题）42V 电气系统能增大零部件体积。（ ） 【答案】× 9.（判断题）新能源汽车高压电池包储存的是交流电。（ ） 【答案】× 10.（判断题）电刷总成由电刷、电刷弹簧和电刷架组成。（ ） 【答案】√ 11.（名词解释题）他励 【答案】交流发电机在开始发电时，由蓄电池供给励磁电流的方式。 12.（名词解释题）自励 【答案】交流发电机电压达到或高于蓄电池电压时，由交流发电机自身供给励磁电流的方式。 [课堂练习] 一、名词解释题 1. 定子铁芯 【答案】交流发电机定子的核心部件，由硅钢片叠压而成，用于支撑定子绕组并提供磁路。 2. 励磁绕组 【答案】在交流发电机的转子中，用于产生磁场的绕组。 3. DC/DC 转换器 【答案】一种将直流电从一个电压等级转换为另一个电压等级的电子装置。 二、单项选择题 4. 交流发电机中，滑环的作用是（ ） A. 产生磁场 B. 传输励磁电流 C. 改变电流方向 D. 整流 【答案】B 5. 电压调节器调节的是（ ） A. 发电机输出电流 B. 发电机输出电压 C. 蓄电池电压 D. 励磁电流 【答案】B 6. 以下哪种不是交流发电机的分类方式（ ） A. 按总体结构 B. 按磁场绕组搭铁形式 C. 按发电机功率 D. 按整流器结构 【答案】C 7. 在新能源汽车 12V 蓄电池充电系统中，当蓄电池电压达到标准后，（ ）停止工作。 A. 车辆控制模块 B. 蓄电池传感器 C. DC/DC 转换器 D. 驱动电机 【答案】C 8. 交流发电机的转子轴通常由（ ）制成。 A. 铝合金 B. 铸铁 C. 碳素钢 D. 不锈钢 【答案】C 三、判断题 9. 交流发电机的前端盖和后端盖只起到美观作用。（ ） 【答案】× 10. 晶体管式电压调节器使用过程中需要维护。（ ） 【答案】× 11. 42V 电气系统不能降低汽车线束成本。（ ） 【答案】× 12. 新能源汽车中，高压电池包直接为 12V 蓄电池充电。（ ） 【答案】× 13. 整流器中的正极管和负极管可以互换使用。（ ） 【答案】× [课堂小结] 1. 交流发电机的作用与分类。 2. 交流发电机的型号与结构 3. 交流发电机的工作原理。 4. 电压调节器的作用与类型。 5. 晶体管式电压调节器的基本原理。 学科网（北京）股份有限公司 $$