考点9 汽车交流发电机的工作原理（应知）（电源系统）《汽车电器设备构造与维修》四川省（对口招生）汽车类 知识点讲解

中职专业课·知识点讲解 9A职教 四川川省（对口生）汽车类 《汽车电器设备构造与维修》复习讲义 0一1电源系统 【考纲要求】 (1)了解常用汽车蓄电池的结构、功用及类型； (2)掌握汽车发电机的基本结构、功用及类型； (3)理解汽车交流发电机的工作原理； (4)能完成汽车电源系统的拆装与维护。 【知识网络】 结构 蓄电池 功用 类型 结构 发电机 功用 类型 汽车电源系统 发电 发电机的工作原理 整流 调压 蓄电池：检查、充电、更换 维护与诊断 发电机：拆装、检测 故障：不发电、不存电、充电异常、线路故障 【知识和技能要点】 考点9汽车交流发电机的工作原理（应知） 这是一个机械能转化为稳定直流电能的精密过程，核心基于电磁感应定律。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 中职专业课·知识点讲解 9A职教 为了让您对整个过程有一个清晰的整体概念，我们可以通过以下流程图来概览其 核心工作步骤： 一、核心部件与初始状态 转子：产生磁场的旋转部件，上面有磁场绕组。 定子：固定不动的部件，内部有三组线圈（三相绕组)，是发电的地方。 整流器与电压调节器：电流的“整形官”和“稳压官”。 初始励磁（他励阶段） 1.您将钥匙拧到“ON”档（点火档），但尚未启动发动机。 2.蓄电池的电流(+12V)立即通过仪表盘上的充电指示灯，然后流入发电机 的“1G”或“L”端子。 3这股电流经过电压调节器，再通过电刷和滑环，最终流入转子的磁场绕组。 4.电流流过磁场绕组，根据“电生磁”原理，转子核心被磁化，成为一个强大 的电磁铁。 5,此时，充电指示灯会点亮。这是因为发电机尚未发电，指示灯两侧存在电 压差（蓄电池电压>发电机输出电压）。这个灯亮起，意味着电路正在消耗蓄 电池的电量来建立磁场。 二、发电与整流 旋转磁场的产生 1.启动发动机，曲轴通过皮带带动发电机的转子高速旋转。 2.于是，之前由蓄电池电流建立的静止磁场，变成了一个高速旋转的磁场。 三相交流电的产生（电磁感应） 1.这个旋转的磁场，持续不断地切割定子内部三组对称排列的绕组。 2根据法拉第电磁感应定律，导体在切割磁感线时会产生感应电动势。因此， 在三组定子绕组中，分别感应出三组幅度相等、但相位各相差120度的交流电。 这就是“三相交流电”。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 中职专业课·知识点讲解 9A职教 整流：交流变直流 1.定子产生的三相交流电无法直接给汽车使用（蓄电池和用电器需要直流 电)。 2.电流被输送到整流器。整流器通常由8只大功率硅二极管组成。 3.二极管具有单向导电性，像一个单向阀门。它只允许电流从正极流向负极。 4整流器巧妙地连接成一个“三相桥式全波整流电路”。它的作用是：无论交 流电如何变化，都能将其“引导”成方向恒定的电流。 5,最终，从整流器主要输出端子“B+”输出的是脉动的直流电。 三、稳压与自激 电压调节一一最关键的控制环节 1.发动机转速从怠速（约700转/分钟）到高速（超过5000转/分钟）变化巨 大。如果没有控制，发电机的输出电压会随转速升高而飙升，可能超过20，烧 毁全车电器。 2.电压调节器时刻监控着发电机的输出电压。 当电压低于设定值（如14.2V)：调节器会增加流入转子磁场绕组的电流（励 磁电流)。磁场增强，使发电机输出电压升高。 当电压高于设定值：调节器会减小励磁电流。磁场减弱，使输出电压下降。 调节器通过极高频率的“通-断”控制，将输出电压精确地稳定在13.8V-14.5V的理 想范围内。 3.自激发电与指示灯熄灭 当发动机转速达到一定值，发电机发出的电压超过蓄电池电压（约13.5V) 时，情况发生逆转： 发电机开始为自身转子的磁场绕组提供电流，不再需要蓄电池供电。这个过 程称为“自激”。 此时，充电指示灯两侧电压相等，因此自动熄灭，告诉驾驶员：“发电机工作正 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 中职专业课·知识点讲解 9A职教 常，正在为蓄电池充电。” 发电机进入完全自给自足的状态，一方面为全车用电设备供电，另一方面为 蓄电池充电。 总结： 能量流：发动机机械能→转子旋转动能→旋转磁场→定子中的电能 (三相交流)→整流后的电能（直流）→稳定的直流电输出。 控制流：输出电压信号→电压调节器→调节励磁电流大小→改变磁场 强度→最终稳定输出电压。 因此，汽车发电机是一个高度智能化的能量转换系统，它不仅能发电，更能 通过精密的反馈控制，为汽车提供持续、稳定、安全的电力保障。 【练习题】 一、单项选择题 1.发动机启动前，发电机转子磁场的初始励磁电流来自哪里？() A.定子绕组 B.蓄电池 C.电压调节器 D.整流器 2.在钥匙拧到“O”档但发动机未启动时，汽车仪表盘上的充电指示灯会点亮。这 主要是因为什么？() A.发电机已开始发电 B.指示灯电路在消耗蓄电池电量建立转子磁场 C.电压调节器发出故障信号 D.定子绕组正在产生交流电 3.发电机定子内部三组绕组产生的是？() A.直流电 B.单相交流电 C.三相交流电 D.脉冲直流电 4.发电机整流器（二极管组件）的核心作用是什么？（) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 中职专业课·知识点讲解 9A职教 A.将定子的直流电变为交流电 B将定子的交流电变为稳定的直流电输出 C,调节转子磁场的强度 D.点亮充电指示灯 5.当发电机输出电压升高超过设定值时，电压调节器会如何工作以稳定电压？ () A.增加流入转子磁场绕组的励磁电流 B.减小流入转子磁场绕组的励磁电流 C.断开整流器的电路 D降低发动机的转速 二、多项选择题 1.关于发电机“自激”过程的正确描述是？() A.是发电机开始为自身转子磁场供电的状态 B.当发电机输出电压超过蓄电池电压时发生 C此时充电指示灯通常会熄灭 D.此时发电机不再需要蓄电池提供任何电流 2以下哪些是整流器中二极管的作用？() A.将交流电变为脉动直流电 B.只允许电流单向通过 C根据发动机转速调节输出电压 D.构成三相桥式整流电路的关键部件 3.电压调节器对于汽车电气系统的关键作用体现在？() A.防止蓄电池过度充电 B.保护车载电器免受过压损坏 C.将发电机输出电压稳定在13.8V-14.5V左右 O. 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 中职专业课·知识点讲解 9A职教 D.通过控制励磁电流的强弱来调节磁场 4.发电机从机械能到最终稳定直流电的输出，涉及的能量与信号转换流程包括？ () A.发动机机械能驱动转子产生旋转磁场 B.旋转磁场在定子绕组中感应出三相交流电 C,整流器将交流电转换为直流电 D.电压调节器根据输出电压反馈，调节励磁电流 5.在发电机正常工作时，其输出的电能主要用于？() A.为全车所有正在工作的用电设备供电 B.为蓄电池充电 C.为转子磁场提供励磁电流（自激后） D驱动发动机曲轴旋转 三、判断题 1发动机启动后，发电机的转子磁场是由发动机曲轴通过皮带驱动的。() 2.发电机一旦开始发电，电压调节器就不再工作，输出电压会随发动机转速线性 升高。() 3.定子绕组中产生的三相交流电，其三相电压的相位是相同的。() 4.充电指示灯熄灭，是发电机进入正常工作并向蓄电池充电的一个重要标志。 () 5.整流器输出的直流电是绝对平滑、无波动的。() 【答案】 一、单选题：1.B 2.B 3.c 4.B 5.B 二、多选题：1.ABC 2.ABD 3.ABCD 4.ABCD 5.ABC 三、判断题：1.对2.错3.错4.对5.错 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究