汽車電器公開課詳細教案.doc

.交流發(fā)電機的功用結(jié)構(gòu)和分類教學(xué)內(nèi)容交流發(fā)電機的功用 結(jié)構(gòu) 原理計劃學(xué)時2教學(xué)目標(biāo)1.熟悉交流發(fā)電機的功用2.掌握交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)3.熟悉交流電機的工作原理教學(xué)重點交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子、定子、電刷、整流器等主要零件的作用和結(jié)構(gòu)及工作原理解決措施多媒體教學(xué)、實物講解教學(xué)難點轉(zhuǎn)子、定子繞組的作用和結(jié)構(gòu)；發(fā)電機原理解決措施多媒體教學(xué)、對照實物講解教學(xué)過程導(dǎo)入新課教師提問：前面，我們學(xué)習(xí)了蓄電池的有關(guān)知識，大家在腦海中迅速梳理一下，讓我來問大家一個問題：蓄電池的作用有哪些？ 1）發(fā)動機啟動時，向啟動機和點火系統(tǒng)供電； 2）發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，向用電設(shè)備和發(fā)電機磁場繞組供電； 3）發(fā)動機中高速運轉(zhuǎn)時，將發(fā)電機剩余電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來； 4）發(fā)電機過載時，協(xié)助發(fā)電機向用電設(shè)備供電； 5）蓄電池相當(dāng)于一個大電容器，能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓，保護電子元件，保持汽車電器系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。 教師：可見，蓄電池與發(fā)電機之間是有著密切的關(guān)聯(lián)的。好，那么，我們從這節(jié)課開始來學(xué)習(xí)有關(guān)發(fā)電機的知識。 新知識開始講解之前，我先介紹一下發(fā)電機學(xué)這一模塊習(xí)目標(biāo)： 1.了解交流發(fā)電機的功用、結(jié)構(gòu)； 2.掌握發(fā)電機的工作原理及檢測維修方法； 3.掌握汽車充電系的組成、電路及檢測維修方法； 4.了解調(diào)節(jié)器的工作原理； 5. 掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法 明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)， 這節(jié)課，我們主要學(xué)習(xí)目標(biāo)中的第一個內(nèi)容：交流發(fā)電機的功用、結(jié)構(gòu)、原理。首先，是發(fā)電機的功用；一 、發(fā)電機的功用 發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，向所有用電設(shè)備（起動機除外）供電，同時向蓄電池充電。二、交流發(fā)電機結(jié)構(gòu) 交流發(fā)電機組成：轉(zhuǎn)子、定子、整流器、前后端蓋、風(fēng)扇、帶輪等。（實物展示）（下面，我們一個一個零部件的來學(xué)習(xí)：）1.轉(zhuǎn)子功用：產(chǎn)生磁場結(jié)構(gòu)：由爪極、轉(zhuǎn)子鐵心、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成。2定子作用：產(chǎn)生交流電結(jié)構(gòu)：由定子鐵心、三相繞組組成。 定子鐵心由相互絕緣的內(nèi)圓帶嵌線槽的圓環(huán)狀硅鋼片疊成。嵌線槽內(nèi)嵌入三相對稱的定子繞組。繞組的接法有星形、三角形兩種方式。一般采用星形連接，即每相繞組的首端分別與整流器的硅二極管相接，每相繞組的尾端接在一起，形成中性點N。3整流器 整流器的作用是將發(fā)電機定子繞組產(chǎn)生的三相交流電變換為直流電，一般由6只硅整流二極管及其散熱板所組成。整流二極管的工作電流大、反向電壓高。交流發(fā)電機整流二極管有正極管和負極管之分，引出線為二極管正極的稱為正極管，引出線為二極管負極的稱為負極管。4.前、后端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起支撐轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用非導(dǎo)磁性的材料鋁合金制成，具有輕便、散熱性好等優(yōu)點。5電刷總成電刷總成由兩只電刷、電刷彈簧和電刷架組成。電刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入勵磁繞組。兩個電刷分別裝在電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧壓力與集電環(huán)保持接觸。電刷一般與調(diào)節(jié)器裝為一體。電刷和集電環(huán)的接觸應(yīng)良好，否則會因為磁場電流過小，導(dǎo)致發(fā)電機發(fā)電不足。很好，學(xué)習(xí)完了發(fā)電機的組成，接下來我們來學(xué)習(xí)它的原理：三、交流發(fā)電機的工作原理1.發(fā)電原理交流發(fā)電機產(chǎn)生交流電的基本原理是電磁感應(yīng)原理，即交流發(fā)電機是利用產(chǎn)生磁場的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。 當(dāng)勵磁繞組有電流通過時，勵磁繞組便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子軸上的兩個爪極分別被磁化為N極和S極。 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁極交替地在定子鐵芯中穿過，形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，磁力線和定子繞組之間產(chǎn)生相對運動，在三相繞組中產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。 在交流發(fā)電機中，由于轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形，其磁場的分布近似正弦規(guī)律，所以在發(fā)電機定子繞組中產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動勢也近似為正弦規(guī)律。 2.整流原理三相橋式整流電路的整流原理如下見圖2-19（a）。1） 由于3個正極管子（VD1、VD3、VD5）的正極分別接在發(fā)電機三相繞組的首端（U1、V1、W1），而它們的負極同接在元件板上，因此這3個正極管子導(dǎo)通的條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最高（相對其他兩相來說正值最大），則該相的正極管子就導(dǎo)通。2） 由于3個負極管子（VD2、VD4、VD6）的負極分別接在發(fā)電機三相繞組的首端，而它們的正極同接在后端蓋上，因此這3個負極管子的導(dǎo)通條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最低（相對其他兩相來說負值最大），則該相的負極管子就導(dǎo)通。3)在每一瞬間，同時導(dǎo)通的管子只有兩個，即正、負管子各一個。根據(jù)上述原則，其整流過程如下。 在t1t2時間內(nèi)，U相的電壓最高，而V相的電壓最低，故VD1、VD4處于正向電壓下而導(dǎo)通，負載R兩端得到的電壓為uUV（為線電壓的瞬時值，不計管子導(dǎo)通時的壓降）。 在t2t3時間內(nèi)，U相的電壓仍為最高，而W相的電壓變?yōu)樽畹?，于是VD1、VD6導(dǎo)通，R兩端的電壓為uUW。 在t3t4時間內(nèi)，VD3、VD6導(dǎo)通，R兩端的電壓為uVW。 這樣依次類推，循環(huán)反復(fù)，就在R兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈沖直流電壓U，一個周期內(nèi)有6個波形，如圖2-19（c）所示.3.交流發(fā)電機的勵磁將電流引入到勵磁繞組使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁。交流發(fā)電機勵磁方式有他勵和自勵兩種。（1）他勵在發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低時（發(fā)動機未達到怠速轉(zhuǎn)速），自身不能發(fā)電，需要蓄電池供給發(fā)電機勵磁繞組電流，使勵磁繞組產(chǎn)生磁場來發(fā)電。這種由蓄電池供給磁場電流發(fā)電的方式成為他勵發(fā)電。（2）自勵隨著轉(zhuǎn)速的提高（一般在發(fā)動機怠速時），發(fā)電機定子繞組的電動勢逐漸升高并能使整流器二極管導(dǎo)通，當(dāng)發(fā)電機的輸出電壓大于蓄電池電壓時，發(fā)電機就能對外供電了。當(dāng)發(fā)電機能對外供電時，就可以把自身發(fā)的電供給勵磁繞組，這種自身供給磁場電流發(fā)電的方式稱為自勵發(fā)電。交流發(fā)電機勵磁過程是先他勵后自勵。當(dāng)發(fā)動機達到正常怠速轉(zhuǎn)速時，發(fā)電機的輸出電壓一般高出蓄電池電壓12v以便對蓄電池充電，此時，由發(fā)電機自勵發(fā)電。不同汽車的勵磁電路各不相同，但有一個共同特點：勵磁電路都必須由點火開關(guān)控制。4、 質(zhì)疑 本節(jié)課的新課到這里就結(jié)束了，大家整理一下，我來問大家一個問題： 1.發(fā)電機定子鐵心、轉(zhuǎn)子爪極均采用導(dǎo)磁性能好的材料，而端蓋則采用非導(dǎo)磁材料，這是為什么呢？五、互動性交流 由學(xué)生自由提問題，老師作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來總結(jié)出答案六、總結(jié) 由老師引導(dǎo)思路與大家一起對本次課程內(nèi)容進行系統(tǒng)回顧。作業(yè)1.