山东省(春季高考)交通运输类 《汽车电气设备构造与维修》项目二任务四 45分钟专题训练卷
2026-10-13
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内容正文:
山东省(春季高考)交通运输类《汽车电气设备构造与维修》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车电气设备构造与维修》
项目二:电源系统
任务四:交流发电机的构造
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 同步发电机在工作时需要( )
A. 外部电源提供励磁电流
B. 转子以恒速旋转
C. 定子和转子以相同速度旋转
D. A和B都对
【答案】D
【解析】同步发电机在工作时需要外部电源提供励磁电流,并且转子需要以恒速旋转。
2. 三相桥式整流电路中,硅二极管承受的最高反向电压约为整流输出电压平均值的( )
A. 1倍
B. 1.414倍
C. 2倍
D. 3倍
【答案】A
【解析】三相桥式整流电路中,二极管承受的最高反向电压为线电压峰值。设发电机相电压有效值为,线电压有效值为,则最高反向电压;三相桥式整流输出电压平均值为。因此,最高反向电压与整流输出电压平均值之比为,工程上可近似看作1倍,故选A。实际选用二极管时还应留有反向电压裕量。
3. 如图,硅整流模块的主要作用是( )
A. 为励磁线圈提供稳定直流电压
B. 将发电机绕组产生的交流电转换为直流电输出
C. 控制启动开关与蓄电池之间的通断
D. 点亮充电指示灯以提示充电状态
【答案】B
【解析】硅整流模块由多个二极管组成的整流桥构成,其核心功能是将发电机绕组输出的交流电(AC)整流为直流电(DC),从而实现对外供电与给蓄电池充电。
4. 硅整流发电机调节器的调压原理是( )
A. 控制发电机的激磁电流来稳定输出电压,使发电机端电压不随转速变化
B. 改变转子转速来恒定发电机的输出电压
C. 改变发电机的结构参数来恒定发电机的输出电压
D. 以上都可以
【答案】A
【解析】电压调节器是通过调整激磁绕组的平均电流来达到稳定输出电压的目的。
5. 发电机的“空载特性”是指( )
A. 输出电压与励磁电流的关系
B. 输出电流与转速的关系
C. 在空载(无用电设备)时,其输出电压随转速变化的关系
D. 发电机自身的功率消耗
【答案】A
【解析】空载特性是指发电机在转速保持一定、没有接入负载时,发电机端电压随励磁电流变化的关系,通常用空载特性曲线表示。随着励磁电流增大,端电压一般先近似线性增加,达到一定程度后因磁路饱和而增长变慢。因此正确答案为A。
6. 汽车发电机三相绕组采用三角形接法与星形接法相比,对其特点描述错误的是( )
A. 高速时能输出较大电流
B. 低转速输出电压较低
C. 高速时能输出较大功率
D. 低速时能输出较高电压
【答案】D
【解析】三角形接法在低速时输出电压较低,星形接法在低速时能输出较高电压。
7. 交流发电机的“B”接线柱主要作用是( )
A. 连接电压调节器
B. 输出直流电
C. 接地
D. 控制发电机励磁
【答案】B
8. 交流发电机中,能够产生旋转磁场并随转轴转动的部件是( )
A. A. 定子铁芯总成
B. B. 转子总成
C. C. 整流器总成
D. D. 电压调节器总成
【答案】B
【解析】转子总成中的励磁绕组通入直流电后形成磁场,并随转轴旋转,在定子绕组中感应出交流电。定子铁芯、整流器和电压调节器均不属于旋转磁场部件。
9. 在发电机中,定子三相绕组的三个端头相连的点称为什么( )
A. 相交点
B. 绝缘点
C. 中性点
D. 聚合点
【答案】C
【解析】三相发电机定子绕组采用星形接法时,三相绕组的一端连接在一起,该连接点称为中性点。因此正确答案为C。
10. 交流发电机产生的交流电,通过______转化为直流电供用电设备使用?( )
A. 转子
B. 定子
C. 整流器
D. 电压调节器
【答案】C
11. 交流发电机定子总成的主要组成是( )
A. A. 定子铁芯和三相绕组
B. B. 爪极转子和励磁绕组
C. C. 整流二极管和散热板
D. D. 电刷架和滑环组件
【答案】A
【解析】定子总成主要由定子铁芯和嵌入铁芯槽内的三相绕组组成,用于切割旋转磁场并产生三相交流电。爪极转子属于转子总成,整流二极管属于整流器,电刷和滑环用于励磁电流输入。
12. 按冷却方式分类,汽车发电机不包含以下哪种类型( )
A. 风冷式(自带散热风扇)
B. 水冷式(循环冷却液散热)
C. 油冷式(润滑油辅助散热)
D. 自然冷却式(无主动散热)
【答案】D
【解析】汽车发电机均需主动散热,无自然冷却设计,否则会因过热烧毁。
13. 夏利TJ7100型轿车交流发电机采用_____调节器( )
A. 触点振动式
B. 电子
C. 晶体管
D. 集成电路
【答案】D
【解析】夏利TJ7100型轿车交流发电机采用集成电路调节器,利用电子电路检测发电机输出电压并控制励磁电流,从而稳定发电机输出电压。因此正确答案为D。
14. 交流发电机的电刷作用是( )
A. 将交流电整流为直流电
B. 向转子励磁绕组传递电流
C. 稳定发电机输出电压
D. 检测发电机转速
【答案】B
15. 汽车使用的硅整流发电机上,“D+” 接线柱的作用是( )
A. 充电引出线
B. “+B” 的反馈线
C. 电压检测线
D. 控制充电指示灯引出线
【答案】D
【解析】“D+” 接线柱的作用是控制充电指示灯引出线,用于显示发电机的充电状态。
16. 交流发电机中,电刷与滑环配合的主要作用是( )
A. A. 向旋转励磁绕组输入直流电
B. B. 将定子绕组电流整流成直流电
C. C. 支承转子轴并降低旋转阻力
D. D. 连接定子铁芯并增强磁场强度
【答案】A
【解析】电刷与转子上的滑环保持滑动接触,将外部励磁电流传送到随转子旋转的励磁绕组。整流工作由整流二极管完成,支承转子轴主要依靠轴承,定子铁芯不承担电流传输作用。
17. 下列哪个装置属于汽车电源系统( )
A. 起动机
B. 点火线圈
C. 交流发电机
D. 分电器
【答案】C
【解析】交流发电机装置属于汽车电源系统
18. 常见三相交流发电机的整流器通常采用( )
A. A. 三只二极管组成半波整流
B. B. 六只二极管组成全波整流
C. C. 三只晶闸管组成桥式整流
D. D. 四只二极管组成单相整流
【答案】B
【解析】三相交流发电机通常使用六只整流二极管组成三相桥式全波整流电路,将定子三相交流电转换为脉动较小的直流电。三只二极管不能实现三相全波整流,晶闸管和四只二极管也不是常见结构。
19. 交流发电机定子绕组产生的电能,经过整流器后主要得到( )
A. A. 供蓄电池使用的直流电
B. B. 供点火线圈使用的高压电
C. C. 供起动机使用的交流电
D. D. 供转子绕组使用的脉冲电
【答案】A
【解析】定子三相绕组切割旋转磁场后产生交流电,整流器中的二极管使电流按规定方向流动,从而输出供蓄电池充电和车载用电设备使用的直流电。点火高压由点火系统产生,起动机使用的是直流电。
20. 交流发电机端盖内安装轴承的主要作用是( )
A. A. 支承转子轴并减小旋转摩擦
B. B. 固定定子绕组并增加导电能力
C. C. 整流三相电流并降低输出电压
D. D. 调节励磁电流并稳定输出电压
【答案】A
【解析】端盖内的轴承用于支承转子轴,使转子能够平稳旋转并减小机械摩擦。定子绕组由铁芯和端部结构固定,整流由二极管完成,输出电压调节由调节器控制。
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某汽车交流发电机的转子励磁绕组电阻为 ,发动机运转时励磁电路电压为 ,两个电刷接触压降合计为 。忽略导线电阻,求:(1)转子励磁电流;(2)励磁绕组消耗的电功率;(3)若励磁绕组电阻增大至 ,在励磁电路电压和电刷压降不变时,励磁电流较原来减少多少。
【答案】(1)励磁绕组实际电压为U=12.6-0.8=11.8V,励磁电流为÷3.6≈3.28A。(2)励磁绕组消耗的电功率为^{2}÷3.6≈38.68W。(3)电阻增大后的励磁电流为÷4.2≈2.81A,较原来减少ΔI=≈3.28-2.81=0.47A。
【解析】扣除电刷压降,绕组实际电压U=12.6-0.8=11.8V。原励磁电流÷3.6≈3.28A,功率≈38.68W。电阻增至4.2Ω时,÷4.2≈2.81A,电流减少ΔI=≈0.47A。
22. 某三相交流发电机采用三相定子绕组和六只二极管组成的三相全波整流电路。测得每相定子绕组感应电动势有效值为 ,每只导通二极管的正向压降为 ,发电机输出电流为 。按线电压有效值为相电压有效值的 倍、整流平均电压近似为 倍线电压并扣除两只导通二极管压降计算,求:(1)整流器输出端的平均电压;(2)发电机输出的电功率;(3)若蓄电池充电系统要求发电机输出端电压不低于 ,判断该发电机在此工况下是否满足要求,并说明更换整流器前应检查的部件。
【答案】(1)线电压有效值为 。整流器输出平均电压为 。(2)发电机输出电功率为 。(3)输出电压高于 ,满足要求。更换整流器前应检查定子绕组、转子励磁绕组、电刷与滑环及连接导线。
【解析】三相定子绕组产生交流电,经六只二极管全波整流后输出直流电。先由相电压求线电压,再计算整流平均电压和功率;电压异常时应先检查励磁、定子绕组、电刷滑环及线路,避免误换整流器。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某公交车采用内置式交流发电机,额定电压为14 V,额定输出电流为90 A。维修人员测得车辆在怠速时发电机实际输出电流为68 A,车内照明负载为18 A,鼓风机负载为16 A,控制单元及传感器负载为8 A,后风窗加热负载为12 A,其他用电负载为6 A。(1)计算全部用电设备的总电流,以及怠速时发电机能够提供给蓄电池的充电电流。(2)判断该发电机在怠速状态下能否满足车辆用电需求,并说明理由。(3)结合交流发电机的构造,说明定子、转子、整流器和电压调节器在发电过程中的主要作用。
【答案】(1)用电设备总电流:。怠速充电电流:。(2)能够满足。发电机输出电流大于车辆用电设备总电流,剩余8 A可用于补充蓄电池电量。(3)转子产生旋转磁场,定子绕组切割磁力线产生三相交流电;整流器将交流电变为直流电;电压调节器调节励磁电流,使输出电压保持稳定。
【解析】(1)先将各负载电流相加,再用发电机输出电流减去总负载电流。(2)输出电流大于负载电流,剩余电流可为蓄电池充电。(3)交流发电机通过转子励磁、定子感应、整流器整流和调节器稳压完成发电。
24.(5分)某轿车采用内置六只整流二极管的三相交流发电机,额定电压为14 V,额定电流为70 A。维修技师测得转子励磁绕组电阻为3.5 Ω,发动机运转时发电机输出电流为52 A,发电机端电压为13.8 V。已知发电机机械输入功率约为电输出功率的1.6倍。(1)计算转子励磁电流和发电机的电输出功率。(2)判断该发电机当前输出能力是否能够满足52 A用电负荷,并说明定子绕组、转子绕组和整流器在发电过程中的作用。(3)若检查发现转子励磁绕组断路,说明应重点检查或更换的部件,并简述交流发电机产生直流电的过程。
【答案】(1)转子励磁电流:。电输出功率:。(2)额定输出电流为70 A,大于当前负荷电流52 A,能够满足用电负荷,剩余容量为18 A。转子绕组产生旋转磁场,定子绕组切割磁力线产生三相交流电,整流器将三相交流电整流为直流电。(3)应检查转子励磁绕组、滑环及电刷,确认故障后更换转子或相应损坏部件。转子旋转产生变化磁场,定子绕组感应出三相交流电,六只整流二极管将其转换为直流电输出。
【解析】(1)依据欧姆定律计算励磁电流,再用电功率公式计算发电机输出功率。(2)额定电流与实际负荷比较即可判断余量,转子、定子和整流器分别完成励磁、感应发电和整流。(3)励磁绕组断路会使转子不能形成正常磁场,应围绕励磁回路进行检查。
25.(5分)某汽车维修企业接到一辆蓄电池经常亏电的车辆。该车采用六极交流发电机,曲轴带轮直径为150 mm,发电机带轮直径为50 mm。发动机转速为1800 r/min时,维修技师测得发电机输出端电压为13.1 V,车辆规定在该工况并接通前照灯和鼓风机时,发电机输出电压应不低于13.5 V。拆检发现转子集电环间电阻为3.2 Ω,电刷长度为4 mm,规定电刷长度小于5 mm时应更换电刷组件。(1)假定传动带无打滑,计算发电机转速;再根据交流发电机感应电动势频率公式 ,计算定子三相交流电的频率。(2)根据测量数据,判断该发电机的输出电压是否满足规定要求,并判断转子绕组电阻是否处于规定范围2.5~5.0 Ω内。(3)结合交流发电机的构造和检查结果,提出维修处理措施,并说明交流发电机将三相交流电转换为直流电的主要部件。
【答案】(1)发电机转速为 r/min。定子三相交流电频率为 Hz。(2)输出电压为13.1 V,低于规定的13.5 V,不满足要求。转子绕组电阻为3.2 Ω,处于2.5~5.0 Ω范围内,符合要求。(3)应更换电刷组件,并检查集电环、整流器、励磁绕组、定子绕组、调节器及连接线路,进一步查明输出电压偏低的原因。整流器中的整流二极管将定子三相交流电整流为直流电。
【解析】(1)带轮传动满足转速与带轮直径成反比,先计算发电机转速,再代入六极发电机频率公式,得到5400 r/min和270 Hz。(2)将实测值分别与规定值比较即可判断。(3)电刷长度不足会影响励磁电流和发电机输出,应更换电刷组件;整流二极管负责交流电整流。
26.(5分)某轿车交流发电机出现充电指示灯偶尔点亮、蓄电池电量不足的故障。维修手册规定,转子滑环之间的电阻应为3.0~4.0 Ω。断开蓄电池负极并拆下电压调节器后,测得该发电机转子电阻为5.4 Ω;同型号正常转子电阻为3.6 Ω。检测时滑环两端电压均按14 V计算。(1)分别计算正常转子和故障转子的励磁电流,并计算故障转子励磁电流较正常值降低的百分比。(2)根据测量结果判断转子是否符合维修手册要求,并分析其对发电机输出的影响。(3)列出更换或修复转子前应进行的两项检查。
【答案】(1)正常励磁电流:。故障励磁电流:。降低百分比:。(2)不符合要求。转子电阻偏大,使励磁电流减小,转子磁场减弱,定子感应电动势和发电机输出能力下降,可能造成蓄电池充电不足。(3)检查滑环表面是否烧蚀、磨损或脏污;检查电刷长度、弹簧压力及电刷与滑环的接触情况。
【解析】(1)依据欧姆定律分别计算励磁电流,再求电流差与正常电流的比值。(2)5.4 Ω超过规定范围,励磁电流不足会削弱转子磁场,使发电机输出下降。(3)滑环和电刷接触不良也会造成励磁电流异常,应先排除接触故障。
27.(10分)一台三相交流发电机采用爪极式转子,定子铁芯有36个槽,转子有4个磁极,定子绕组为三相绕组。试验台将转子转速设定为3000 r/min,维修人员需要核对该发电机的结构参数和电能转换过程。(1)计算定子绕组的每极每相槽数。(2)计算该转速下定子绕组感应电流的频率。(3)结合交流发电机的构造,说明励磁电流和定子输出电流分别经过哪些主要部件,并说明整流器在电路中的作用。
【答案】(1)每极每相槽数为3。计算过程:转子磁极数为4,每极每相槽数等于定子槽数除以磁极数与相数的乘积,即36除以4再除以3,结果为3。 (2)感应电流频率为100 Hz。计算过程:频率等于磁极对数乘以转速再除以60;4个磁极对应2对磁极,即2×3000再除以60,结果为100 Hz。 (3)励磁电流由电压调节器送入电刷,经滑环进入转子励磁绕组,使转子形成旋转磁场;定子三相绕组感应出的交流电流送入整流器,由六只二极管组成的桥式整流电路转换为直流电,供蓄电池充电和车载用电设备使用。
【解析】(1)每极每相槽数应按定子槽数除以磁极数与相数的乘积计算,转子磁极数为4,所以q=36/(4×3)=3。 (2)交流发电机频率应采用磁极对数计算,4个磁极对应2对磁极,因此f=pn/60=2×3000/60=100 Hz。 (3)转子励磁回路的主要部件是电压调节器、电刷、滑环和励磁绕组;定子输出回路的主要部件是三相定子绕组和整流器。整流器利用二极管的单向导电性,将定子产生的三相交流电转换为直流电,同时防止蓄电池电流反向流入发电机。
28.(10分)某维修站需为一辆汽车更换交流发电机。发动机曲轴带轮直径为140 mm,原发电机带轮直径为70 mm,待装发电机带轮直径为56 mm。发动机怠速转速为1500 r/min,最高转速为6000 r/min。维修手册规定发电机转子最高允许转速为12000 r/min,待装发电机额定输出电流为100 A。(1)分别计算待装发电机在发动机怠速和最高转速时的转速,并计算原发电机在发动机最高转速时的转速。(2)判断待装发电机的带轮尺寸是否符合转子最高转速要求,并计算在最高发动机转速下所需的最小带轮直径。(3)若更换该发电机,除带轮尺寸外,还应检查哪些构造和安装条件?写出三项。
【答案】(1)传动比为曲轴带轮直径与发电机带轮直径之比。待装发电机怠速转速:;最高转速:;原发电机最高转速:。(2)不符合要求。待装发电机最高转速超过允许值3000 r/min。所需最小带轮直径:。(3)检查额定电压和输出电流是否匹配;检查安装支架、轴向位置和皮带轮槽是否一致;检查接线端子、极性及电压调节器类型;更换后检查皮带张紧度和充电电压。
【解析】(1)皮带传动近似满足转速与带轮直径成反比,分别代入两组数据计算。(2)15000 r/min超过12000 r/min,需采用不小于70 mm的发电机带轮。(3)更换时还须保证电气参数、机械安装、接线极性和皮带传动条件相匹配。
29.(10分)某维修站对一台14 V交流发电机进行拆检。测得转子励磁绕组电阻为4.0 Ω,电刷长度分别为4.2 mm和4.5 mm,维修限值为5.0 mm;两个滑环直径分别为12.4 mm和11.6 mm,维修限值为12.0 mm。定子三相绕组电阻分别为0.32 Ω、0.31 Ω和0.80 Ω。该发电机采用内置式电压调节器和六只整流二极管。(1)按14 V电压计算转子励磁电流和励磁绕组消耗的功率,并判断励磁绕组是否存在明显断路现象。(2)根据测量数据判断需要重点维修或更换的部件。(3)说明更换发电机总成后进行就车检查的主要内容,并写出合格的基本判断依据。
【答案】(1)励磁电流:。励磁功率:。绕组电阻为有限值,未表现出明显断路现象。(2)两只电刷长度均小于5.0 mm,应更换电刷或电刷架。一个滑环直径为11.6 mm,小于12.0 mm,应更换转子或按维修工艺修复滑环。三相定子绕组电阻差异较大,应进一步检查定子绕组短路、断路或局部烧蚀情况。(3)检查发电机固定是否牢靠,传动带张力和运转噪声是否正常,接线端子是否连接正确;测量发动机熄火和运转时的蓄电池电压,并在接通用电设备后复测。发动机运转时充电电压应处于规定范围,负载状态下电压不应明显下降,且充电指示灯应正常熄灭。
【解析】(1)由励磁电压和绕组电阻计算电流,再计算功率;有限电阻值说明绕组未断路。(2)电刷过短、滑环直径低于限值均会影响励磁电流,三相电阻差异过大提示定子绕组异常。(3)更换后应同时检查机械安装、线路连接、充电电压和负载工作状态。
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山东省(春季高考)交通运输类《汽车电气设备构造与维修》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车电气设备构造与维修》
项目二:电源系统
任务四:交流发电机的构造
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 同步发电机在工作时需要( )
A. 外部电源提供励磁电流
B. 转子以恒速旋转
C. 定子和转子以相同速度旋转
D. A和B都对
2. 三相桥式整流电路中,硅二极管承受的最高反向电压约为整流输出电压平均值的( )
A. 1倍
B. 1.414倍
C. 2倍
D. 3倍
3. 如图,硅整流模块的主要作用是( )
A. 为励磁线圈提供稳定直流电压
B. 将发电机绕组产生的交流电转换为直流电输出
C. 控制启动开关与蓄电池之间的通断
D. 点亮充电指示灯以提示充电状态
4. 硅整流发电机调节器的调压原理是( )
A. 控制发电机的激磁电流来稳定输出电压,使发电机端电压不随转速变化
B. 改变转子转速来恒定发电机的输出电压
C. 改变发电机的结构参数来恒定发电机的输出电压
D. 以上都可以
5. 发电机的“空载特性”是指( )
A. 输出电压与励磁电流的关系
B. 输出电流与转速的关系
C. 在空载(无用电设备)时,其输出电压随转速变化的关系
D. 发电机自身的功率消耗
6. 汽车发电机三相绕组采用三角形接法与星形接法相比,对其特点描述错误的是( )
A. 高速时能输出较大电流
B. 低转速输出电压较低
C. 高速时能输出较大功率
D. 低速时能输出较高电压
7. 交流发电机的“B”接线柱主要作用是( )
A. 连接电压调节器
B. 输出直流电
C. 接地
D. 控制发电机励磁
8. 交流发电机中,能够产生旋转磁场并随转轴转动的部件是( )
A. A. 定子铁芯总成
B. B. 转子总成
C. C. 整流器总成
D. D. 电压调节器总成
9. 在发电机中,定子三相绕组的三个端头相连的点称为什么( )
A. 相交点
B. 绝缘点
C. 中性点
D. 聚合点
10. 交流发电机产生的交流电,通过______转化为直流电供用电设备使用?( )
A. 转子
B. 定子
C. 整流器
D. 电压调节器
11. 交流发电机定子总成的主要组成是( )
A. A. 定子铁芯和三相绕组
B. B. 爪极转子和励磁绕组
C. C. 整流二极管和散热板
D. D. 电刷架和滑环组件
12. 按冷却方式分类,汽车发电机不包含以下哪种类型( )
A. 风冷式(自带散热风扇)
B. 水冷式(循环冷却液散热)
C. 油冷式(润滑油辅助散热)
D. 自然冷却式(无主动散热)
13. 夏利TJ7100型轿车交流发电机采用_____调节器( )
A. 触点振动式
B. 电子
C. 晶体管
D. 集成电路
14. 交流发电机的电刷作用是( )
A. 将交流电整流为直流电
B. 向转子励磁绕组传递电流
C. 稳定发电机输出电压
D. 检测发电机转速
15. 汽车使用的硅整流发电机上,“D+” 接线柱的作用是( )
A. 充电引出线
B. “+B” 的反馈线
C. 电压检测线
D. 控制充电指示灯引出线
16. 交流发电机中,电刷与滑环配合的主要作用是( )
A. A. 向旋转励磁绕组输入直流电
B. B. 将定子绕组电流整流成直流电
C. C. 支承转子轴并降低旋转阻力
D. D. 连接定子铁芯并增强磁场强度
17. 下列哪个装置属于汽车电源系统( )
A. 起动机
B. 点火线圈
C. 交流发电机
D. 分电器
18. 常见三相交流发电机的整流器通常采用( )
A. A. 三只二极管组成半波整流
B. B. 六只二极管组成全波整流
C. C. 三只晶闸管组成桥式整流
D. D. 四只二极管组成单相整流
19. 交流发电机定子绕组产生的电能,经过整流器后主要得到( )
A. A. 供蓄电池使用的直流电
B. B. 供点火线圈使用的高压电
C. C. 供起动机使用的交流电
D. D. 供转子绕组使用的脉冲电
20. 交流发电机端盖内安装轴承的主要作用是( )
A. A. 支承转子轴并减小旋转摩擦
B. B. 固定定子绕组并增加导电能力
C. C. 整流三相电流并降低输出电压
D. D. 调节励磁电流并稳定输出电压
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某汽车交流发电机的转子励磁绕组电阻为 ,发动机运转时励磁电路电压为 ,两个电刷接触压降合计为 。忽略导线电阻,求:(1)转子励磁电流;(2)励磁绕组消耗的电功率;(3)若励磁绕组电阻增大至 ,在励磁电路电压和电刷压降不变时,励磁电流较原来减少多少。
22. 某三相交流发电机采用三相定子绕组和六只二极管组成的三相全波整流电路。测得每相定子绕组感应电动势有效值为 ,每只导通二极管的正向压降为 ,发电机输出电流为 。按线电压有效值为相电压有效值的 倍、整流平均电压近似为 倍线电压并扣除两只导通二极管压降计算,求:(1)整流器输出端的平均电压;(2)发电机输出的电功率;(3)若蓄电池充电系统要求发电机输出端电压不低于 ,判断该发电机在此工况下是否满足要求,并说明更换整流器前应检查的部件。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某公交车采用内置式交流发电机,额定电压为14 V,额定输出电流为90 A。维修人员测得车辆在怠速时发电机实际输出电流为68 A,车内照明负载为18 A,鼓风机负载为16 A,控制单元及传感器负载为8 A,后风窗加热负载为12 A,其他用电负载为6 A。(1)计算全部用电设备的总电流,以及怠速时发电机能够提供给蓄电池的充电电流。(2)判断该发电机在怠速状态下能否满足车辆用电需求,并说明理由。(3)结合交流发电机的构造,说明定子、转子、整流器和电压调节器在发电过程中的主要作用。
24.(5分)某轿车采用内置六只整流二极管的三相交流发电机,额定电压为14 V,额定电流为70 A。维修技师测得转子励磁绕组电阻为3.5 Ω,发动机运转时发电机输出电流为52 A,发电机端电压为13.8 V。已知发电机机械输入功率约为电输出功率的1.6倍。(1)计算转子励磁电流和发电机的电输出功率。(2)判断该发电机当前输出能力是否能够满足52 A用电负荷,并说明定子绕组、转子绕组和整流器在发电过程中的作用。(3)若检查发现转子励磁绕组断路,说明应重点检查或更换的部件,并简述交流发电机产生直流电的过程。
25.(5分)某汽车维修企业接到一辆蓄电池经常亏电的车辆。该车采用六极交流发电机,曲轴带轮直径为150 mm,发电机带轮直径为50 mm。发动机转速为1800 r/min时,维修技师测得发电机输出端电压为13.1 V,车辆规定在该工况并接通前照灯和鼓风机时,发电机输出电压应不低于13.5 V。拆检发现转子集电环间电阻为3.2 Ω,电刷长度为4 mm,规定电刷长度小于5 mm时应更换电刷组件。(1)假定传动带无打滑,计算发电机转速;再根据交流发电机感应电动势频率公式 ,计算定子三相交流电的频率。(2)根据测量数据,判断该发电机的输出电压是否满足规定要求,并判断转子绕组电阻是否处于规定范围2.5~5.0 Ω内。(3)结合交流发电机的构造和检查结果,提出维修处理措施,并说明交流发电机将三相交流电转换为直流电的主要部件。
26.(5分)某轿车交流发电机出现充电指示灯偶尔点亮、蓄电池电量不足的故障。维修手册规定,转子滑环之间的电阻应为3.0~4.0 Ω。断开蓄电池负极并拆下电压调节器后,测得该发电机转子电阻为5.4 Ω;同型号正常转子电阻为3.6 Ω。检测时滑环两端电压均按14 V计算。(1)分别计算正常转子和故障转子的励磁电流,并计算故障转子励磁电流较正常值降低的百分比。(2)根据测量结果判断转子是否符合维修手册要求,并分析其对发电机输出的影响。(3)列出更换或修复转子前应进行的两项检查。
27.(10分)一台三相交流发电机采用爪极式转子,定子铁芯有36个槽,转子有4个磁极,定子绕组为三相绕组。试验台将转子转速设定为3000 r/min,维修人员需要核对该发电机的结构参数和电能转换过程。(1)计算定子绕组的每极每相槽数。(2)计算该转速下定子绕组感应电流的频率。(3)结合交流发电机的构造,说明励磁电流和定子输出电流分别经过哪些主要部件,并说明整流器在电路中的作用。
28.(10分)某维修站需为一辆汽车更换交流发电机。发动机曲轴带轮直径为140 mm,原发电机带轮直径为70 mm,待装发电机带轮直径为56 mm。发动机怠速转速为1500 r/min,最高转速为6000 r/min。维修手册规定发电机转子最高允许转速为12000 r/min,待装发电机额定输出电流为100 A。(1)分别计算待装发电机在发动机怠速和最高转速时的转速,并计算原发电机在发动机最高转速时的转速。(2)判断待装发电机的带轮尺寸是否符合转子最高转速要求,并计算在最高发动机转速下所需的最小带轮直径。(3)若更换该发电机,除带轮尺寸外,还应检查哪些构造和安装条件?写出三项。
29.(10分)某维修站对一台14 V交流发电机进行拆检。测得转子励磁绕组电阻为4.0 Ω,电刷长度分别为4.2 mm和4.5 mm,维修限值为5.0 mm;两个滑环直径分别为12.4 mm和11.6 mm,维修限值为12.0 mm。定子三相绕组电阻分别为0.32 Ω、0.31 Ω和0.80 Ω。该发电机采用内置式电压调节器和六只整流二极管。(1)按14 V电压计算转子励磁电流和励磁绕组消耗的功率,并判断励磁绕组是否存在明显断路现象。(2)根据测量数据判断需要重点维修或更换的部件。(3)说明更换发电机总成后进行就车检查的主要内容,并写出合格的基本判断依据。
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