交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 第第3 3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 3.1 硅整流發(fā)電機(jī)的類(lèi)型與構(gòu)造硅整流發(fā)電機(jī)的類(lèi)型與構(gòu)造 3.2 交流發(fā)電機(jī)的工作原理及特性交流發(fā)電機(jī)的工作原理及特性 3.3 實(shí)用新實(shí)用新 型交流發(fā)電機(jī)型交流發(fā)電機(jī) 3.4 交流發(fā)交流發(fā) 電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器 3.5 汽車(chē)電汽車(chē)電 源系統(tǒng)的保護(hù)電路源系統(tǒng)的保護(hù)電路 本本 章章 小結(jié)小結(jié) 自自 測(cè)測(cè) 題題第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)1、了解交流發(fā)電機(jī)的功用、分類(lèi)；、了解交流發(fā)電機(jī)的功用、分類(lèi)；、掌握發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測(cè)維修方法；、掌握發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作

2、原理及檢測(cè)維修方法；、掌握汽車(chē)充電系的組成、電路及檢測(cè)維修方法；、掌握汽車(chē)充電系的組成、電路及檢測(cè)維修方法；、了解調(diào)節(jié)器的工作原理；、了解調(diào)節(jié)器的工作原理； 、掌握調(diào)節(jié)器的檢測(cè)方法、掌握調(diào)節(jié)器的檢測(cè)方法 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機(jī)是汽車(chē)電器系統(tǒng)的主要電源，與發(fā)電機(jī)是汽車(chē)電器系統(tǒng)的主要電源，與電壓調(diào)節(jié)器互相配合工作，對(duì)除起動(dòng)機(jī)以外的電壓調(diào)節(jié)器互相配合工作，對(duì)除起動(dòng)機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電。所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電。 現(xiàn)代汽車(chē)上應(yīng)用的都是交流發(fā)電機(jī)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)代汽車(chē)上應(yīng)用的都是交流發(fā)電機(jī)，經(jīng)過(guò)硅整流器整流以后變成直流向用電設(shè)備供電。硅整流器整流以后變成直流向用電設(shè)備供

3、電。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.1 硅整流發(fā)電機(jī)的類(lèi)型與構(gòu)造硅整流發(fā)電機(jī)的類(lèi)型與構(gòu)造 汽車(chē)用發(fā)電機(jī)可分為： 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)和和交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī) 目前汽車(chē)采用三相交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)部帶有二極管整流電路，將交流電整流為直流電，所以，汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)輸出的是直流電。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 早期使用的是直流發(fā)電機(jī)，它是靠換向器將電樞繞組內(nèi)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷?。在換向過(guò)程中，電刷與換向器之間容易產(chǎn)生火花引起換向器和電刷的燒蝕和磨損，并且隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，換向火花也相應(yīng)增大，無(wú)線(xiàn)電干擾嚴(yán)重，磨損加劇。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 現(xiàn)代汽車(chē)都使用硅整流交流發(fā)電機(jī)，它包括一個(gè)三相

4、同步交流發(fā)電機(jī)和數(shù)個(gè)整流二極管，它使用硅二極管將發(fā)電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生的三相交流電整流為直流電。 硅整流發(fā)電機(jī)必須配用電壓調(diào)節(jié)器，以在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)也能輸出穩(wěn)定的電壓。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 硅整流發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)硅整流發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn): 與直流發(fā)電機(jī)相比，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長(zhǎng)、發(fā)動(dòng)機(jī)低速充電性能好、配用的電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)線(xiàn)電干擾小及節(jié)約鋼材等優(yōu)點(diǎn)。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 汽車(chē)用硅整流發(fā)電機(jī)的分類(lèi)方法：汽車(chē)用硅整流發(fā)電機(jī)的分類(lèi)方法：按總體結(jié)構(gòu)分類(lèi)按總體結(jié)構(gòu)分類(lèi)按整流器結(jié)構(gòu)分類(lèi)按整流器結(jié)構(gòu)分類(lèi)搭鐵形式分類(lèi)搭鐵形式分類(lèi)第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 1.硅整流

5、發(fā)電機(jī)按總體結(jié)構(gòu)分類(lèi)硅整流發(fā)電機(jī)按總體結(jié)構(gòu)分類(lèi) （1）普通硅整流發(fā)電機(jī)，由三相交流發(fā)電機(jī)和6只硅整流二極管組成。如在東風(fēng)EQ1090型載貨汽車(chē)上用的JF132型發(fā)電機(jī)。 （2）整體式硅整流發(fā)電機(jī)，采用內(nèi)裝式電子電壓調(diào)節(jié)器的硅整流發(fā)電機(jī)，如一汽奧迪、上海桑塔納等轎車(chē)使用的JFZ1813Z型發(fā)電機(jī)都是這種類(lèi)型。 （3）帶泵硅整流發(fā)電機(jī)，是指帶真空制動(dòng)助力泵的硅整流發(fā)電機(jī)。多用于柴油車(chē)，如在依維柯汽車(chē)上使用的JFZ1912Z型發(fā)電機(jī)就是這種類(lèi)型。 （4）無(wú)刷硅整流發(fā)電機(jī)，是指無(wú)電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，如JFW1913型發(fā)電機(jī)。 （5）永磁硅整流發(fā)電機(jī)，是指轉(zhuǎn)子磁極采用永磁材料的發(fā)電機(jī)。 第3章交流發(fā)

6、電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 2.硅整流發(fā)電機(jī)按使用硅整流二極管的個(gè)數(shù)分類(lèi)硅整流發(fā)電機(jī)按使用硅整流二極管的個(gè)數(shù)分類(lèi) ：（1）六管發(fā)電機(jī)，其整流器由6只硅整流二極管組成。如JF132型、CA1091型、JF1522A型和JF152D型發(fā)電機(jī)。 （2）八管發(fā)電機(jī)，其整流器共有8只二極管，其中有2只是中性點(diǎn)二極管。如在天津夏利TJ7100轎車(chē)上使用的JFZ1542型發(fā)電機(jī)。 （3）九管發(fā)電機(jī)，其整流器共有9只二極管，其中有3只磁場(chǎng)二極管。如在北京BJ1022輕型貨車(chē)上使用的JFZ141型發(fā)電機(jī)。 （4）十一管發(fā)電機(jī)，其整流器共有11只二極管，其中有2只中性點(diǎn)二極管和3只磁場(chǎng)二極管。如在桑塔納轎車(chē)上使用的JFZ1

7、813Z型發(fā)電機(jī) 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.硅整流發(fā)電機(jī)按磁場(chǎng)繞組搭鐵形式分類(lèi)硅整流發(fā)電機(jī)按磁場(chǎng)繞組搭鐵形式分類(lèi) 按照磁場(chǎng)繞組搭鐵形式分類(lèi)，硅整流發(fā)電機(jī)有兩種類(lèi)型。 （1）內(nèi)搭鐵式磁場(chǎng)繞組的一端與發(fā)電機(jī)外殼相連接。如在東風(fēng)EQ1090型車(chē)上使用的JF132型發(fā)電機(jī)。 （2）外搭鐵式這種發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的一端經(jīng)調(diào)節(jié)器以后再搭鐵。如在解放CA1091型車(chē)上使用的JF152D型和JF1522A型發(fā)電機(jī)。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 4.交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造汽車(chē)上的交流發(fā)電機(jī)，多采用三相同步交流發(fā)電機(jī)，由6只二極管構(gòu)成三相橋式全波整流器。各國(guó)生產(chǎn)的交流發(fā)電機(jī)都大同小異，主要由定子、轉(zhuǎn)

8、子、電刷、整流二極管、前后端蓋、風(fēng)扇及皮帶輪等組成。有的廠(chǎng)家還將電壓調(diào)節(jié)器與發(fā)電機(jī)裝在一起。我國(guó)生產(chǎn)的JF132型交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-1 JF132型交流發(fā)電機(jī)的組件型交流發(fā)電機(jī)的組件1后端蓋;2電刷架;3電刷;4電刷彈簧壓蓋;5硅二極管;6散熱板;7轉(zhuǎn)子;8定子總成; 9前端蓋;10風(fēng)扇;11皮帶輪第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （1）轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是用來(lái)建立磁場(chǎng)的，它主要由兩塊爪極、激磁繞組、軸和滑環(huán)等組成。兩塊爪極壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，在兩塊爪極的內(nèi)腔裝有導(dǎo)磁用的鐵心，其上繞有激磁繞組。激磁繞組的兩端引線(xiàn)分別焊在兩個(gè)彼此絕緣的兩個(gè)滑環(huán)上（與軸絕緣）。兩

9、個(gè)滑環(huán)與裝在后端蓋上的兩個(gè)電刷相接觸。 爪極凸緣的外形像鳥(niǎo)嘴，這種形狀可以使定子感應(yīng)的交流電動(dòng)勢(shì)近似于正弦波形。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，定子的每相電路上就能產(chǎn)生周波個(gè)數(shù)等于磁極對(duì)數(shù)的交流電動(dòng)勢(shì)。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-2 轉(zhuǎn)子的磁力線(xiàn)分布和磁場(chǎng)電路轉(zhuǎn)子的磁力線(xiàn)分布和磁場(chǎng)電路1，5電刷;2，4滑環(huán);3激磁繞組;6點(diǎn)火開(kāi)關(guān);7蓄電池 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 滑環(huán)滑環(huán) 兩個(gè)滑環(huán)與裝在后端蓋上的兩個(gè)電刷相接觸。這兩個(gè)電刷引出的接線(xiàn)柱即為發(fā)電機(jī)的“F”（磁場(chǎng)）接線(xiàn)柱和“-”（E或搭鐵）接線(xiàn)柱。 當(dāng)發(fā)電機(jī)工作，兩個(gè)電刷與直流電源接通時(shí)，便有電流通過(guò)激磁繞組（該電流稱(chēng)為發(fā)電機(jī)的激磁電流），在激磁繞組

10、中產(chǎn)生磁場(chǎng)，使兩塊爪極被磁化為N極和S極，從而形成相互交錯(cuò)的N、S磁極，磁極的對(duì)數(shù)一般為48對(duì)，國(guó)產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)多為6對(duì)。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （2）定子）定子 定子又叫電樞，是用來(lái)產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)的，由鐵心鐵心和三相繞組組成三相繞組組成。定子鐵心由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成，在定子槽內(nèi)置有三相對(duì)稱(chēng)繞組，三相繞組的連接方法可分為星形連接星形連接和三角形連接三角形連接，目前大多數(shù)汽車(chē)上使用的交流發(fā)電機(jī)采用星形連接。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-3 定子及定子繞組的連接定子及定子繞組的連接注意注意: 桑塔納、奧迪等的交流發(fā)電機(jī)的定子繞組為星形連接，富康、北京切諾基發(fā)

11、電機(jī)定子繞組為三角形連接。桑塔納、奧迪等的交流發(fā)電機(jī)的定子繞組為星形連接，富康、北京切諾基發(fā)電機(jī)定子繞組為三角形連接。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 三相繞組三相繞組 在三相繞組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該是對(duì)稱(chēng)電動(dòng)勢(shì)，即電動(dòng)勢(shì)的大小相等，相位互差120。為此，每相繞組的線(xiàn)圈個(gè)數(shù)和每個(gè)線(xiàn)圈的節(jié)距與匝數(shù)都必須完全相等。 例JF132型發(fā)電機(jī)，其磁極對(duì)數(shù)為6，定子總槽數(shù)為36，每相繞組占有的槽數(shù)為36/3=12，采用單層集中繞法，即每個(gè)槽內(nèi)放置一個(gè)有效邊（一個(gè)線(xiàn)圈有兩個(gè)有效邊，放在兩個(gè)定子槽內(nèi)）。因此，每相繞組都由6個(gè)線(xiàn)圈串聯(lián)而成，每個(gè)線(xiàn)圈有13匝，則每相繞組共有613=78匝。每個(gè)線(xiàn)圈的兩個(gè)有效邊之間間隔

12、的定子槽數(shù)叫做線(xiàn)圈節(jié)距，相鄰兩異性磁極中心線(xiàn)之間的槽數(shù)稱(chēng)為極距。另外，三相繞組的首端A、B、C在定子槽內(nèi)的排列必須相隔120電角度。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-4 JF132型交流發(fā)電機(jī)定子繞組的展開(kāi)圖型交流發(fā)電機(jī)定子繞組的展開(kāi)圖第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （3）整流器）整流器 由6個(gè)硅二極管組成。近年來(lái)又生產(chǎn)了九管發(fā)電機(jī)，增加了3個(gè)小功率的磁場(chǎng)二極管。 外殼為正極、中心引線(xiàn)為負(fù)極的二極管，稱(chēng)為負(fù)極管，管殼底上注有黑色標(biāo)記； 殼體為負(fù)極，中心線(xiàn)為正極的二極管，稱(chēng)為正極管，管殼底上有紅色標(biāo)記。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 圖圖3-5 硅整流二極管的安裝硅整流二極管的安裝1火線(xiàn)接線(xiàn)柱;

13、 2正整流板; 3正極管子; 4負(fù)極管子; 5負(fù)整流板第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 三只正二極管的外殼與元件板接在一起成為發(fā)電機(jī)的正極，用螺栓引至后端蓋外部作為發(fā)電機(jī)的火線(xiàn)接線(xiàn)柱，標(biāo)記為“B”（“A”、“+”或“電樞”） 三只負(fù)二極管的外殼與發(fā)電機(jī)的后端蓋接在一起成為發(fā)電機(jī)的負(fù)極。元件板必須與后端蓋絕緣，并固定在后端蓋上 為維修方便，有些車(chē)型的發(fā)電機(jī)將三只負(fù)二極管壓裝在另一個(gè)元件板上。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （4）前后端蓋）前后端蓋 前后端蓋是由鋁合金制成的，它具有漏磁前后端蓋是由鋁合金制成的，它具有漏磁少、輕便、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。在后端蓋上裝少、輕便、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。在后端蓋上裝有電

14、刷架和電刷，兩個(gè)電刷分別裝在電刷架的有電刷架和電刷，兩個(gè)電刷分別裝在電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧的壓力與滑環(huán)保持接觸。目前，孔內(nèi)，借助彈簧的壓力與滑環(huán)保持接觸。目前，交流發(fā)電機(jī)的電刷架有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是交流發(fā)電機(jī)的電刷架有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是電刷架可以直接從發(fā)電機(jī)的外部進(jìn)行拆裝，稱(chēng)電刷架可以直接從發(fā)電機(jī)的外部進(jìn)行拆裝，稱(chēng)外裝式，另一種是電刷架不可以從發(fā)電機(jī)的外外裝式，另一種是電刷架不可以從發(fā)電機(jī)的外部進(jìn)行拆裝，稱(chēng)內(nèi)裝式，電刷架的結(jié)構(gòu)如圖部進(jìn)行拆裝，稱(chēng)內(nèi)裝式，電刷架的結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。所示。無(wú)刷發(fā)電機(jī)中沒(méi)有電刷。無(wú)刷發(fā)電機(jī)中沒(méi)有電刷。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 電刷的功用電刷的功用將電源的電流

15、引入到轉(zhuǎn)子的線(xiàn)圈（磁場(chǎng)繞組）中，使內(nèi)部的電磁鐵（磁軛和爪極）產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)。圖3-6 電刷架的結(jié)構(gòu) 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器外裝式電刷拆裝和更換在發(fā)電機(jī)外部即可進(jìn)行，拆裝檢修十分方便，因此被普遍采用;內(nèi)裝式電刷若需更換電刷，必須將發(fā)電機(jī)解體，由于拆裝檢修不便，因此現(xiàn)在很少采用。 提示：提示：電刷的高度低于7 mm時(shí)應(yīng)更換，更換時(shí)注意電刷的規(guī)格型號(hào)要求一致。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 交流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式分為內(nèi)搭鐵和外搭鐵兩交流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式分為內(nèi)搭鐵和外搭鐵兩種。種。交流發(fā)電機(jī)的內(nèi)搭鐵和外搭鐵和電刷的接線(xiàn)方法有關(guān) 內(nèi)搭鐵式的交流發(fā)電機(jī)，其激磁繞組的兩端通過(guò)電刷分別引至發(fā)電機(jī)后端蓋上的接

16、線(xiàn)柱，分別稱(chēng)為“F”（“磁場(chǎng)”）和“E”（“搭鐵”）接線(xiàn)柱，即激磁繞組的一端在發(fā)電機(jī)的外殼上直接搭鐵，如圖3-7（ a）所示;外搭鐵式的交流發(fā)電機(jī)，其激磁繞組的兩端引至后端蓋上的接線(xiàn)柱分別稱(chēng)為“F1 ”和“F2 ”接線(xiàn)柱，且兩個(gè)接線(xiàn)柱均與發(fā)電機(jī)的后端蓋絕緣，激磁繞組需經(jīng)調(diào)節(jié)器搭鐵，如圖3-7（ b）所示。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-7 交流發(fā)電機(jī)的搭鐵方式交流發(fā)電機(jī)的搭鐵方式第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （5）.風(fēng)扇及皮帶輪風(fēng)扇及皮帶輪 交流發(fā)電機(jī)的前端裝有帶輪和風(fēng)扇，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸和風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn) 。（1） 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)發(fā)電；（2）風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)為發(fā)電機(jī)散熱。第

17、3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 .國(guó)產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)國(guó)產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)的型號(hào) 根據(jù)中華人民共和國(guó)汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T73-1993汽車(chē)電器設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法的規(guī)定，汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)型號(hào)由五部分組成：第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 第第1部分為產(chǎn)品代號(hào)部分為產(chǎn)品代號(hào) JF表示普通交流發(fā)電機(jī)；表示普通交流發(fā)電機(jī)；JFZ表示整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)置）交流表示整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)置）交流發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)；JFB表示帶泵的交流發(fā)電機(jī)；表示帶泵的交流發(fā)電機(jī)；JFW表示無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。表示無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 第第2部分為電壓等級(jí)代號(hào)部分為電壓等級(jí)代號(hào)電壓等級(jí)代號(hào)用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 1表示12V系統(tǒng)

18、； 2表示24V系統(tǒng)； 6表示6V系統(tǒng)。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 第第3部分為電流等級(jí)代號(hào)部分為電流等級(jí)代號(hào) 電流等級(jí)代號(hào)也用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示： 第第4部分為設(shè)計(jì)序號(hào)部分為設(shè)計(jì)序號(hào)按產(chǎn)品的先后順序，用12位阿拉伯?dāng)?shù)字表示 第第5部分為變型代號(hào)部分為變型代號(hào) 交流發(fā)電機(jī)以調(diào)整臂位置作為變形代號(hào)。從驅(qū)動(dòng)端看，Y表示右邊;Z表示左邊;無(wú)表示中間。 例：JFZ1913Z發(fā)電機(jī)電壓等級(jí)為12 V、輸出電流大于90 A、第13次設(shè)計(jì)、調(diào)整臂位于左邊的整體式交流發(fā)電機(jī)。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 JFZ1913Y發(fā)電機(jī)JFWZ240發(fā)電機(jī)第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.

19、2 交流發(fā)電機(jī)的工作原理及特性交流發(fā)電機(jī)的工作原理及特性 1.交流發(fā)電機(jī)的基本原理交流發(fā)電機(jī)的基本原理 交流發(fā)電機(jī)的基本原理是電磁感應(yīng)，當(dāng)產(chǎn)生磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，使穿過(guò)定子繞組的磁通量發(fā)生變化，則在定子的繞組內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 交流發(fā)電機(jī)的工作原理交流發(fā)電機(jī)的工作原理當(dāng)激磁繞組有電流通過(guò)時(shí)，激磁繞組便產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子軸上的兩個(gè)爪極分別被磁當(dāng)激磁繞組有電流通過(guò)時(shí)，激磁繞組便產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子軸上的兩個(gè)爪極分別被磁化為化為N極和極和S極。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁極交替地在定子鐵心中穿過(guò)，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，極。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁極交替地在定子鐵心中穿過(guò)，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)和

20、定子繞組之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在三相繞組中產(chǎn)生交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。磁力線(xiàn)和定子繞組之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在三相繞組中產(chǎn)生交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器三相繞組中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用下列方三相繞組中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用下列方程式表示程式表示: tEtEesin2sinmA)120sin(2)120sin(mBtEtEe)240sin(2)240sin(mCtEtEe式中：Em相電動(dòng)勢(shì)的最大值； E相電動(dòng)勢(shì)的有效值； 電角速度(2)。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機(jī)每相繞組所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為 式中：K定子繞組系數(shù)，一般小于1； 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率(Hz)，Pn/60(P為磁極對(duì)數(shù)，

21、 n為轉(zhuǎn)速(r/min)； N每相繞組的匝數(shù)(匝)； 磁極的磁通(Wb)。 上式表明，使用中的交流發(fā)電機(jī)，其交變電動(dòng)勢(shì)的有效值取決于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子的磁通量，這一性質(zhì)將直接決定著交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓值。(V) 44. 4KfNE第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 2.整流過(guò)程整流過(guò)程 硅二極管具有單向?qū)щ娞匦?。?dāng)二極管加上正向電壓時(shí)，管子處于導(dǎo)通狀態(tài);當(dāng)二極管加上反向電壓時(shí)，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。用硅二極管組成整流電路，就可以把交流電變成直流電。在交流發(fā)電機(jī)中，6只二極管組成的三相全波整流電路。由于3個(gè)正極管子（VD1 、VD3 、VD5 ）的正極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的首端（A、B、C），它們的負(fù)極同接在元

22、件板上，所以在某一瞬間，哪一相的電壓最高，哪一相就獲得正向電壓而導(dǎo)通。由于3個(gè)負(fù)極管子（VD2 、VD4 、VD6 ）的負(fù)極也分別接在三相繞組的首端，而它們的正極同時(shí)接在后端蓋上，所以在某一瞬間，哪一相的電壓最低，哪一相的負(fù)極管子就導(dǎo)通，而在某一瞬間同時(shí)導(dǎo)通的管子只有兩個(gè)（即正負(fù)管子各一個(gè)）。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 三相全波整流器的整流過(guò)程三相全波整流器的整流過(guò)程 圖3-10 三相全波整流電路及電壓波形第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 t 時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi) 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器t1 t2 時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi) 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器t2 t3 時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi) 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器以

23、此類(lèi)推，周而復(fù)始，在負(fù)載上就得到一個(gè)比較平緩的直流脈動(dòng)電壓。在三相全波整流電路中每只二極管所承受的最高反向電壓，為線(xiàn)電壓 的最大值。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 中性點(diǎn)電壓中性點(diǎn)電壓 的作用：的作用： 有的交流發(fā)電機(jī)帶有中心抽頭，它是從三相繞組的中性點(diǎn)引出來(lái)的，如圖3-11所示，其接線(xiàn)柱的記號(hào)為“N”。 中性點(diǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)外殼（即搭鐵）之間的電壓一般用來(lái)控制各種用途的繼電器，如磁場(chǎng)繼電器、充電指示燈繼電器等。圖3-11 帶有中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.勵(lì)磁方法勵(lì)磁方法 將電源引入到磁場(chǎng)繞組，使之產(chǎn)生磁場(chǎng)稱(chēng)為勵(lì)磁。勵(lì)磁方法勵(lì)磁方法 分為自勵(lì)和他勵(lì)他勵(lì)他勵(lì)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間，

24、需要蓄電池供給發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電流生磁使發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種供給磁場(chǎng)電流的方式稱(chēng)為他勵(lì)發(fā)電。 自勵(lì)自勵(lì)當(dāng)發(fā)電機(jī)有能力對(duì)外供電時(shí)，就可以把自身發(fā)的電供給磁場(chǎng)繞組生磁發(fā)電，這種供給磁場(chǎng)電流的方式稱(chēng)為自勵(lì)。除永磁式交流發(fā)電機(jī)不需要?jiǎng)?lì)磁以外，其他形式的交流發(fā)電機(jī)都需要?jiǎng)?lì)磁。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 交流發(fā)電機(jī)的激磁電路圖交流發(fā)電機(jī)的激磁電路圖 圖3-12 交流發(fā)電機(jī)的激磁電路圖 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機(jī)的激磁方法是:先他激、后自激。交流發(fā)電機(jī)的激磁電路如圖3-12所示。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，蓄電池便通過(guò)調(diào)節(jié)器向發(fā)電機(jī)的激磁繞組提供激磁電流（他激），激磁電路為:蓄電池正極點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S調(diào)節(jié)器“火線(xiàn)”接線(xiàn)

25、柱調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器的“F”接線(xiàn)柱發(fā)電機(jī)的“F”接線(xiàn)柱發(fā)電機(jī)激磁繞組搭鐵。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以后，發(fā)電機(jī)的輸出電壓略高于蓄電池電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)自己給激磁繞組提供激磁電流（自激），激磁電路為:發(fā)電機(jī)“+”點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S調(diào)節(jié)器“火線(xiàn)”接線(xiàn)柱調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器的“F”接線(xiàn)柱發(fā)電機(jī)的“F”接線(xiàn)柱發(fā)電機(jī)激磁繞組搭鐵，發(fā)電機(jī)自激發(fā)電，并給蓄電池充電。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-12 交流發(fā)電機(jī)的激磁電路存在著一個(gè)缺點(diǎn)，即駕駛員如果在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后忘記將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S關(guān)閉，蓄電池就會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)器向發(fā)電機(jī)激磁繞組長(zhǎng)時(shí)間放電。針對(duì)這一問(wèn)題，有很多車(chē)型使用了九管發(fā)電機(jī)，如圖3-13所示。在這個(gè)電路中，增加了三個(gè)功率較小的硅二極管，專(zhuān)供激

26、磁電流，稱(chēng)為激磁二極管，激磁二極管同時(shí)也控制充電指示燈。三只激磁二極管與三只負(fù)極管子同樣組成橋式整流電路，“D+”與火線(xiàn)接線(xiàn)柱“B”電位相等。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-13 九管交流發(fā)電機(jī)的原理圖1激磁二極管; 2點(diǎn)火開(kāi)關(guān); 3充電指示燈 4調(diào)節(jié)器; 5負(fù)載第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，激磁電路是他激式電流由蓄電池正極點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S充電指示燈調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)激磁繞組搭鐵。這時(shí)充電指示燈亮，表示蓄電池在放電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)以后，發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓時(shí)，由于D+與B兩點(diǎn)電位相等，因此充電指示燈因兩端電位相等而熄滅，表示發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。一方面，由發(fā)電機(jī)的火線(xiàn)接線(xiàn)柱“B”向全車(chē)供

27、電及向蓄電池充電，另一方面通過(guò)“D+”為發(fā)電機(jī)的激磁繞組提供激磁電流（自激）。激磁電路如下:D+調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)激磁繞組搭鐵。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，充電指示燈亮，表明蓄電池在放電，提醒駕駛員關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān);當(dāng)車(chē)輛運(yùn)行時(shí)，充電指示燈亮，說(shuō)明充電系統(tǒng)有故障，提醒駕駛員應(yīng)及時(shí)維修。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 4.交流發(fā)電機(jī)的工作特性交流發(fā)電機(jī)的工作特性 交流發(fā)電機(jī)的工作特性有輸出特性、空載特性輸出特性、空載特性和外特性外特性，其中以輸出特性最為重要。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （1）輸出特性）輸出特性 指在發(fā)電機(jī)端電壓 U不變時(shí)，其輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，如圖3-14所示。由特性曲線(xiàn)可以看出:發(fā)電機(jī)達(dá)

28、到額定電壓時(shí)的轉(zhuǎn)速定為空載轉(zhuǎn)速n1 ，空載轉(zhuǎn)速常用作為選擇發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)速比的主要依據(jù)。發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電流時(shí)的轉(zhuǎn)速定為滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n2 ，額定電流一般定為最大輸出電流的2/3。當(dāng)轉(zhuǎn)速 n達(dá)到一定值后，發(fā)電機(jī)的輸出電流不再隨轉(zhuǎn)速升高而增加，此時(shí)電流又稱(chēng)為發(fā)電機(jī)的最大輸出電流或限流值。由此可見(jiàn)，交流發(fā)電機(jī)自身具有限制輸出電流防止過(guò)載的能力，又稱(chēng)為交流發(fā)電機(jī)的自我保護(hù)能力?？蛰d轉(zhuǎn)速與滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速是測(cè)試交流發(fā)電機(jī)性能的重要依據(jù)，發(fā)電機(jī)出廠(chǎng)時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)，規(guī)定了空載轉(zhuǎn)速與滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，并列入產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。在使用過(guò)程中，可通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，來(lái)判斷發(fā)電機(jī)性能的好壞。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-14 交流發(fā)電機(jī)的輸

29、出特性曲線(xiàn)第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （2）空載特性）空載特性指無(wú)負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)指無(wú)負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，如圖律，如圖3-15所示。從曲線(xiàn)可以看出，隨著轉(zhuǎn)速所示。從曲線(xiàn)可以看出，隨著轉(zhuǎn)速的升高，端電壓上升較快。當(dāng)發(fā)電機(jī)由他激轉(zhuǎn)入的升高，端電壓上升較快。當(dāng)發(fā)電機(jī)由他激轉(zhuǎn)入自激發(fā)電時(shí)，即能向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。自激發(fā)電時(shí)，即能向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。空載特性是判定交流發(fā)電機(jī)充電性能是否良空載特性是判定交流發(fā)電機(jī)充電性能是否良好的重要依據(jù)。好的重要依據(jù)。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-15 交流發(fā)電機(jī)的空載特性曲線(xiàn)圖 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （3）外特性

30、）外特性指轉(zhuǎn)速保持一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)指轉(zhuǎn)速保持一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)系，如圖系，如圖3-16所示。所示。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，端電壓越高，輸出電流也越大。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，端電壓越高，輸出電流也越大。轉(zhuǎn)速對(duì)端電壓的影響較大，但當(dāng)發(fā)電機(jī)保持在某一轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速對(duì)端電壓的影響較大，但當(dāng)發(fā)電機(jī)保持在某一轉(zhuǎn)速時(shí)，端電壓隨輸出電流的增大而相應(yīng)下降。端電壓隨輸出電流的增大而相應(yīng)下降。此外，當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電流增加到一定值時(shí)，若再繼此外，當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電流增加到一定值時(shí)，若再繼續(xù)增加負(fù)載，輸出電流不再增加，反而同端電壓一起下降。續(xù)增加負(fù)載，輸出電流不再增加，反而同端電壓一起下降。交流

31、發(fā)電機(jī)的端電壓受轉(zhuǎn)速和負(fù)載變化的影響較大，因此交流發(fā)電機(jī)的端電壓受轉(zhuǎn)速和負(fù)載變化的影響較大，因此必須配用電壓調(diào)節(jié)器才能輸出恒定的電壓值。必須配用電壓調(diào)節(jié)器才能輸出恒定的電壓值。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-16 交流發(fā)電機(jī)的外特性第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.3 實(shí)用新型交流發(fā)電機(jī)實(shí)用新型交流發(fā)電機(jī)1.八管硅整流發(fā)電機(jī)八管硅整流發(fā)電機(jī) （1）當(dāng)中性點(diǎn)的瞬時(shí)電壓高于發(fā)電機(jī)的輸出電壓 UB 時(shí)， 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （2）當(dāng)中性點(diǎn)的瞬時(shí)電壓低于0 V時(shí) 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 2.九管硅整流發(fā)電機(jī)九管硅整流發(fā)電機(jī)在六管硅整流發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上，增設(shè)三只小功率二極管與三只負(fù)極管

32、子組成三相橋式整流電路專(zhuān)門(mén)供給磁場(chǎng)電流的發(fā)電機(jī)稱(chēng)為九管交流發(fā)電機(jī)，增設(shè)的三只小功率二極管稱(chēng)為磁場(chǎng)二極管。 九管硅整流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)的典型電路如圖3-13所示。當(dāng)發(fā)電機(jī)工作時(shí)，定子繞組中產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢(shì)經(jīng)由三只正極管子和三只負(fù)極管子組成的三相橋式全波整流電路整流后，輸出直流電壓 UB 向負(fù)載供電和向蓄電池充電。發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)電流則由三只磁場(chǎng)二極管和三只負(fù)極管子組成的三相橋式全波整流電路后輸出的直流電壓 UD+ 供給。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.十一管硅整流發(fā)電機(jī)十一管硅整流發(fā)電機(jī) 整流器具有三只正極管子、三只負(fù)極管子、三只磁場(chǎng)二極管和兩只中性點(diǎn)二極管的硅整流發(fā)電機(jī)，稱(chēng)為十一管硅整流發(fā)電

33、機(jī)，其典型電路如圖3-18所示。十一管發(fā)電機(jī)兼有八管和九管發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)和作用。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-18 十一管交流發(fā)電機(jī)充電系電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 4.無(wú)刷硅整流發(fā)電機(jī)無(wú)刷硅整流發(fā)電機(jī) 由于沒(méi)有電刷和集電環(huán)，所以不會(huì)因?yàn)殡娝⒑图姯h(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)不發(fā)電等故障；同時(shí)工作時(shí)無(wú)火花，也減小了無(wú)線(xiàn)電干擾。汽車(chē)用無(wú)刷硅整流發(fā)電機(jī)有爪極式無(wú)刷發(fā)電機(jī)、帶有激磁機(jī)的無(wú)刷發(fā)電機(jī)和永磁式無(wú)刷發(fā)電機(jī)三種類(lèi)型。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-19 爪極式無(wú)刷發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理及磁路1轉(zhuǎn)子軸;2磁軛托架;3后端蓋;4爪極;5定子鐵心;6非導(dǎo)磁連接環(huán);7磁場(chǎng)繞組;8轉(zhuǎn)子

34、磁軛第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-20 帶有激磁機(jī)的無(wú)刷硅整流發(fā)電機(jī)1接線(xiàn)柱;2抑制電容;3晶體管調(diào)節(jié)器;4轉(zhuǎn)子部分;5磁極;6磁場(chǎng)繞組; 7定子鐵心;8定子繞組;9驅(qū)動(dòng)端蓋;10油封;11風(fēng)扇;12油道; 13油杯;14爪極式轉(zhuǎn)子;15磁場(chǎng)繞組;16二極管;17散熱板;18進(jìn)風(fēng)口 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 永磁式無(wú)刷硅整流發(fā)電機(jī)永磁式無(wú)刷硅整流發(fā)電機(jī) 圖3-21 釹鐵硼永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖3-22 永磁硅整流發(fā)電機(jī)電路及電壓控制原理1導(dǎo)磁軛;2轉(zhuǎn)軸;3通風(fēng)孔;4永磁體;5環(huán)氧樹(shù)脂膠第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.4 交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器 由于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由

35、發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的速比為1.73，因此，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機(jī)的輸出電壓發(fā)生較大變化，無(wú)法滿(mǎn)足汽車(chē)用電設(shè)備的工作要求。為了滿(mǎn)足用電設(shè)備恒定電壓的要求，交流發(fā)電機(jī)必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況下能保持恒定。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 1.電壓調(diào)節(jié)器的分類(lèi)電壓調(diào)節(jié)器的分類(lèi)按工作原理可分為：觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器 電子式調(diào)節(jié)器電子式調(diào)節(jié)器 集成電路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵型式可分為：電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵型式可分為：（1）內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器：）內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器： 適配

36、于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)機(jī)；適配于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)機(jī)；（2）外搭鐵型調(diào)節(jié)器：）外搭鐵型調(diào)節(jié)器： 適配于與外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)適配于與外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 .電壓調(diào)節(jié)器的工作原理電壓調(diào)節(jié)器的工作原理 交流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的相電動(dòng)勢(shì)的有效值： E= Cen（V） Ce為發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)， n 為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， 為轉(zhuǎn)子磁極的磁通， 也就是說(shuō)交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。E（不變） = CenE（不變） = Ce n 轉(zhuǎn)速n是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的，無(wú)法控制 我們可以控制磁通 使之隨n的變化作相應(yīng)的變化來(lái)保持發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)E的不變 方法是：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)

37、，通過(guò)減小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流If來(lái)減小磁通，使發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)E保持不變。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器E不隨轉(zhuǎn)速變化，輸出電壓UB即可保持恒定 所以，交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的工作原理是：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，調(diào)節(jié)器通過(guò)減小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流If來(lái)減小磁通，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓UB保持不變。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.電子電壓調(diào)節(jié)器的基本原理電子電壓調(diào)節(jié)器的基本原理 電子式調(diào)節(jié)器就是利用大功率三極管的導(dǎo)通和截止，接通和斷開(kāi)磁場(chǎng)電路，來(lái)改變磁場(chǎng)電流大小。圖3-23 電子電壓調(diào)節(jié)器的基本電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器的工作原理型電子電壓調(diào)節(jié)器的工作原理圖3-24 JFT10

38、6型電子電壓調(diào)節(jié)器電路圖第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器為14 V負(fù)極搭鐵型，可以配14 V、750 W的九管交流發(fā)電機(jī)，也可用于14 V、功率小于1000 W的六管交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)電壓為13.814.6 V，其工作過(guò)程如下: （1）接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW，蓄電池經(jīng)充電指示燈、 R5 、VD2 和 R7 向VT2 提供偏流使其導(dǎo)通，VT3 也接著導(dǎo)通。電流從蓄電池正極經(jīng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW充電指示燈激磁繞組 LVT3 的c、e極蓄電池負(fù)極（搭鐵），對(duì)交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行他激，此時(shí)充電指示燈亮。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （2）隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，電壓逐漸升高，通過(guò)激磁二極管加于指示燈兩

39、端電位相近，指示燈熄滅。當(dāng)A點(diǎn)電壓達(dá)到調(diào)節(jié)電壓時(shí)， R1 、R2 組成的分壓器上 R1 兩端的電壓將VD4 反向擊穿，使VT1 導(dǎo)通，VT2 與VT3 則截止，激磁電流迅速下降，發(fā)電機(jī)端電壓及A點(diǎn)電位亦隨之下降。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （3）A點(diǎn)電位下降，穩(wěn)壓管VD4 截止，VT1 隨之截止，而VT2 、VT3 導(dǎo)通，電壓又迅速上升。 如此反復(fù)交替工作，控制發(fā)電機(jī)電壓保持在額定值上。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 JFT106型電子電壓調(diào)節(jié)器電路其他元件的作用型電子電壓調(diào)節(jié)器電路其他元件的作用: R3 調(diào)整電阻，調(diào)整電阻，R3 的合理選擇，可以提高調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性。的合理選擇，可以提高調(diào)節(jié)

40、器的穩(wěn)定性。 C1 、C2 為濾波電容，可以使為濾波電容，可以使VD4 兩端的電壓平滑過(guò)渡，減兩端的電壓平滑過(guò)渡，減小對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓脈沖影響，降低晶體管的工作頻率和減小損小對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓脈沖影響，降低晶體管的工作頻率和減小損耗。耗。 VD1 、VD2 溫度補(bǔ)償二極管，可以減少溫度對(duì)晶體管工作特溫度補(bǔ)償二極管，可以減少溫度對(duì)晶體管工作特性的影響。性的影響。 VD3 續(xù)流二極管，可以將續(xù)流二極管，可以將VT3 由導(dǎo)通進(jìn)入截止時(shí)，在激磁繞由導(dǎo)通進(jìn)入截止時(shí)，在激磁繞組中產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電壓短路，以保護(hù)組中產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電壓短路，以保護(hù)VT3 。 R6限制限制VD4 的擊穿電流，保護(hù)的擊穿電流，保護(hù)VD4

41、 ，保護(hù)，保護(hù)VD5 ，同時(shí)又是，同時(shí)又是VT1 的偏壓電阻。的偏壓電阻。 R4 為正反饋電阻，用以提高晶體管的轉(zhuǎn)換速度，減少損耗。為正反饋電阻，用以提高晶體管的轉(zhuǎn)換速度，減少損耗。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 5.集成電路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器 集成電路調(diào)節(jié)器也稱(chēng)IC調(diào)節(jié)器IC調(diào)節(jié)器是根據(jù)使用要求，將若干元件集成到同一基片上制成一個(gè)獨(dú)立的電子芯片所組成的調(diào)節(jié)器。IC調(diào)節(jié)器體積小，裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，在成整體式發(fā)電機(jī)。集成電路調(diào)節(jié)器工作原理和晶體管調(diào)節(jié)器相同。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 夏利車(chē)夏利車(chē)IC調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （1）集成電路調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)）集成電路調(diào)節(jié)器的特點(diǎn) 集成

42、電路調(diào)節(jié)器可分為全集成電路和混合集成電路調(diào)節(jié)器兩類(lèi)，前者是將二極管、三極管、電阻、電容等電子元件同時(shí)制在一塊基片上;后者是指由厚膜電阻或薄膜電阻與集成芯片或分立元件組裝而成?，F(xiàn)在使用最廣泛的是厚膜混合集成電路調(diào)節(jié)器。 集成電路調(diào)節(jié)器除具有分立電子元件調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)外，還有以下更突出的優(yōu)點(diǎn): 體積和重量更小，故可直接裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部或殼體上成為整體式硅整流發(fā)電機(jī)的一個(gè)零件，這樣可省去調(diào)節(jié)器與發(fā)電機(jī)的連接導(dǎo)線(xiàn)，減少了線(xiàn)路損失，使調(diào)節(jié)精度達(dá)到0.3 V。 由于取消了外接線(xiàn)路，發(fā)生故障的可能性更小，且無(wú)需任何保養(yǎng)，性能十分可靠。 耐高溫性能好，可在130的高溫下正常工作。 更加耐震，壽命更長(zhǎng)。 第3章交流

43、發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （2）集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測(cè)法）集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測(cè)法 集成電路調(diào)節(jié)器是裝在發(fā)電機(jī)上的，可直接在發(fā)電機(jī)上檢測(cè)發(fā)電機(jī)的輸出電壓，也可通過(guò)檢測(cè)蓄電池的端電壓來(lái)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的輸出電壓。 根據(jù)其電壓檢測(cè)點(diǎn)的不同，集成電路調(diào)節(jié)器的電壓檢測(cè)法分為發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法和蓄電池電壓檢測(cè)法兩種。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法 發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法的基本電路如圖3-25所示。加在分壓器 R1 和R2 上的電壓是磁場(chǎng)二極管輸出端L的電壓 UL ， UL 和發(fā)電機(jī)B端電壓 UB 相等，檢測(cè)點(diǎn)P的電壓為: Up =UBR2/(R1+R2) 由于檢測(cè)點(diǎn)P電壓UP加在穩(wěn)壓管V

44、D1 兩端的反向電壓與發(fā)電機(jī)的端電壓成正比，所以稱(chēng)為發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-25 發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 蓄電池電壓檢測(cè)法蓄電池電壓檢測(cè)法 基本電路如圖3-26所示。加到分壓器R1 和R2 上的電壓為蓄電池端電壓，由于檢測(cè)點(diǎn)P加在穩(wěn)壓管VD1 上的反向電壓與蓄電池端電壓成正比，所以稱(chēng)為蓄電池電壓檢測(cè)法。采用發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法時(shí)，發(fā)電機(jī)的引出線(xiàn)可以少一根，缺點(diǎn)是在“B”到“BAT”接線(xiàn)柱之間導(dǎo)線(xiàn)的電壓降較大（因發(fā)電機(jī)輸出電流太大）時(shí)，蓄電池的充電電壓將會(huì)偏低，使蓄電池充電不足。因此，一般大功率發(fā)電機(jī)宜采用蓄電池電壓檢測(cè)法。 用蓄電

45、池電壓檢測(cè)法時(shí)，如“B”到“BAT”之間或“S”到“BAT”之間斷線(xiàn)時(shí)，由于不能檢測(cè)出發(fā)電機(jī)的端電壓，發(fā)電機(jī)的輸出電壓將會(huì)失控。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 圖圖3-26 蓄電池電壓檢測(cè)法蓄電池電壓檢測(cè)法第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 改進(jìn)后的蓄電池電壓檢測(cè)法改進(jìn)后的蓄電池電壓檢測(cè)法 在調(diào)節(jié)器的分壓器與發(fā)電機(jī)“B”點(diǎn)之間增加了一個(gè)電阻 R6 和一個(gè)二極管VD2 ，這樣，當(dāng)“B”點(diǎn)與蓄電池正極之間或“S”點(diǎn)與蓄電池正極之間出現(xiàn)斷線(xiàn)時(shí)，由于 R6 的存在，仍能檢測(cè)出發(fā)電機(jī)的端電壓 UB ，使調(diào)節(jié)器正常工作，可以防止發(fā)電機(jī)出現(xiàn)電壓過(guò)高的現(xiàn)象。圖3-27 蓄電池電壓檢測(cè)法 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器

46、 （3）國(guó)產(chǎn)）國(guó)產(chǎn)JFT152型集成電路電壓調(diào)節(jié)器型集成電路電壓調(diào)節(jié)器 JFT152型集成電路調(diào)節(jié)器是一種厚膜混合集成電路調(diào)節(jié)器，由外殼、安裝板、電路板三部分組成。調(diào)節(jié)器通過(guò)安裝板安裝在發(fā)電機(jī)的電刷架上，適用于14 V/350 W500 W的外搭鐵硅整流發(fā)電機(jī)，如東風(fēng)EQ1090車(chē)用的JFZ132N、JFZ13A、JFZ13E型發(fā)電機(jī)等。JFT152型集成電路電壓調(diào)節(jié)器的內(nèi)部電路如圖3-28所示，采用的是發(fā)電機(jī)電壓檢測(cè)法。 工作原理與前述分立元件外搭鐵型調(diào)節(jié)器相同，電路中的VD1VD2 為溫度補(bǔ)償二極管， R4 為正反饋電阻，VD4 為續(xù)流二極管，VD5 用于保護(hù)大功率三極管VT3 免受瞬時(shí)過(guò)

47、電壓的沖擊而損壞，電容 C起降低三極管的開(kāi)關(guān)頻率、減小三極管損耗的作用。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-28 JFT152型集成電路調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路型集成電路調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 (4)多功能集成電路調(diào)節(jié)器多功能集成電路調(diào)節(jié)器 多功能集成電路調(diào)節(jié)器除具有電壓調(diào)節(jié)功能以外，還具有充電指示燈控制、發(fā)電機(jī)故障檢測(cè)和指示等多種功能。 如天津夏利TJ7100、TJ7100U車(chē)的發(fā)電機(jī)用單片式集成電路調(diào)節(jié)器的外形。 該調(diào)節(jié)器共有6個(gè)接線(xiàn)柱，其中“B”、“F”、“P”、“E”4個(gè)接線(xiàn)柱用螺釘直接與發(fā)電機(jī)相連，接線(xiàn)插座內(nèi)的“IG”、“L”兩個(gè)接線(xiàn)柱用導(dǎo)線(xiàn)引出。該調(diào)節(jié)器具有控制發(fā)電機(jī)電

48、壓、充電指示燈、發(fā)電機(jī)故障檢測(cè)功能，并在發(fā)電機(jī)輸出端與蓄電池正極連線(xiàn)斷開(kāi)時(shí)，能起保護(hù)作用，不致造成電壓失控。 “IG”端經(jīng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接至蓄電池，用于檢測(cè)蓄電池和發(fā)電機(jī)電壓，從而控制三極管VT2 的導(dǎo)通與截止。 “P”端接在發(fā)電機(jī)定子繞組的某一相上，該點(diǎn)電壓為硅整流發(fā)電機(jī)直流輸出電壓的一半。單片集成電路調(diào)節(jié)器從“P”端檢測(cè)到硅整流發(fā)電機(jī)的電壓，從而控制三極管VT1的導(dǎo)通與截止。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 多功能集成電路調(diào)節(jié)器多功能集成電路調(diào)節(jié)器(天津夏利天津夏利TJ7100)工作原理工作原理 接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)電機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，蓄電池電壓經(jīng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)加到發(fā)電機(jī)的“IG”端和調(diào)節(jié)器的“IG”端，單片集成

49、電路檢測(cè)出這個(gè)電壓，使VT2 導(dǎo)通，于是激磁電路接通。此時(shí)，發(fā)電機(jī)因未運(yùn)轉(zhuǎn)不發(fā)電，故“P”端電壓為零，單片集成電路檢測(cè)出該電壓，使VT1 導(dǎo)通，于是充電指示燈點(diǎn)亮，指示蓄電池放電。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機(jī)電壓超過(guò)蓄電池電壓時(shí)，“P”端電壓信號(hào)使集成電路控制VT1 截止，于是充電指示燈熄滅，指示發(fā)電機(jī)開(kāi)始向蓄電池充電，并向用電設(shè)備供電。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高并超過(guò)調(diào)節(jié)電壓值時(shí)，“B”端電壓使集成電路控制VT2 截止，切斷了激磁電流，使發(fā)電機(jī)電壓下降。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓下降到低于調(diào)節(jié)電壓值時(shí)，集成電路又控制VT2 導(dǎo)通，激磁電路又接通，發(fā)電機(jī)電壓又升高，該過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，使“B”

50、端電壓穩(wěn)定于調(diào)節(jié)電壓值。 當(dāng)激磁電路斷開(kāi)等故障造成發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)，“P”端電壓為零，單片集成電路檢測(cè)出該電壓信號(hào)后便控制VT1 導(dǎo)通，使充電指示燈點(diǎn)亮，從而告知駕駛員充電系統(tǒng)出現(xiàn)故障。 在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，如發(fā)電機(jī)輸出端“B”與蓄電池正極的連線(xiàn)斷開(kāi)時(shí)，單片集成電路仍能檢測(cè)出發(fā)電機(jī)“B”端電壓，使調(diào)節(jié)器正常工作，即可防止發(fā)電機(jī)電壓過(guò)高的現(xiàn)象。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-32 夏利轎車(chē)集成電路調(diào)節(jié)器電路夏利轎車(chē)集成電路調(diào)節(jié)器電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 電壓調(diào)節(jié)器實(shí)例電壓調(diào)節(jié)器實(shí)例(盧卡斯盧卡斯14TR型集成電路調(diào)節(jié)器型集成電路調(diào)節(jié)器 )盧卡斯14TR型集成電路調(diào)節(jié)器電路第3章交流發(fā)電機(jī)

51、與電壓調(diào)節(jié)器 電壓調(diào)節(jié)器實(shí)例電壓調(diào)節(jié)器實(shí)例 (LR160-780型發(fā)電機(jī)與集成電路調(diào)節(jié)器型發(fā)電機(jī)與集成電路調(diào)節(jié)器)1蓄電池;2整體式九管發(fā)電機(jī);3點(diǎn)火開(kāi)關(guān);4點(diǎn)火繼電器; 5熔斷絲;6充電指示燈及其并聯(lián)電阻圖3-30 LR160-780型發(fā)電機(jī)與集成電路調(diào)節(jié)器電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 (7)充電指示燈的控制電路充電指示燈的控制電路 充電指示燈（屬于報(bào)警裝置），用來(lái)監(jiān)測(cè)充電系統(tǒng)的工作情況。 當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，充電指示燈亮，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，交流發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，充電指示燈熄滅。 因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，充電指示燈突然發(fā)亮，則表示充電系統(tǒng)有故障，提醒駕駛員注意及時(shí)維修。 第3章交流發(fā)電機(jī)

52、與電壓調(diào)節(jié)器 利用中性點(diǎn)電壓，通過(guò)起動(dòng)復(fù)合繼電器控制充電利用中性點(diǎn)電壓，通過(guò)起動(dòng)復(fù)合繼電器控制充電指示燈指示燈 如圖3-33所示，充電指示燈由起動(dòng)復(fù)合繼電器中的保護(hù)繼電器控制。充電指示燈的控制電路為: 蓄電池正極點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S充電指示燈起動(dòng)復(fù)合繼電器的接線(xiàn)柱L保護(hù)繼電器的常閉觸點(diǎn)S2 磁軛起動(dòng)復(fù)合繼電器的接線(xiàn)柱E搭鐵。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，充電指示燈亮。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)電機(jī)開(kāi)始正常發(fā)電，由于發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)N有電壓輸出，這時(shí)，起動(dòng)復(fù)合繼電器上的磁化線(xiàn)圈X2 有電流通過(guò)，其電路如下: 發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)接線(xiàn)柱N起動(dòng)復(fù)合繼電器的接線(xiàn)柱N磁化線(xiàn)圈X2 搭鐵接線(xiàn)柱E。這時(shí)，磁化線(xiàn)圈X2 將產(chǎn)生磁吸力，將常閉觸點(diǎn)

53、S2 打開(kāi)，充電指示燈熄滅，表示發(fā)電機(jī)正常工作。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-33 東風(fēng)東風(fēng)1092、解放、解放CA1092充電指示燈控制電路充電指示燈控制電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 利用二極管來(lái)控制充電指示燈利用二極管來(lái)控制充電指示燈 沃爾沃汽車(chē)采用二極管控制充電指示燈，如圖3-34所示。其工作原理是: 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，激磁電路如下（他激）:蓄電池正極點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S充電指示燈調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)激磁繞組搭鐵。這時(shí)，充電指示燈亮。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)電機(jī)的輸出電壓高于蓄電池的電動(dòng)勢(shì)，二極管VD導(dǎo)通，同時(shí)，二極管VD將充電指示燈短路，充電指示燈熄滅，表示發(fā)電機(jī)正常工作。 蓄電池的充電電路為

54、:發(fā)電機(jī)的火線(xiàn)接線(xiàn)柱B二極管VD蓄電池正極。激磁電路為（自激）:發(fā)電機(jī)的B調(diào)節(jié)器發(fā)電機(jī)的激磁繞組搭鐵。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖圖3-34 沃爾沃汽車(chē)的充電指示燈控制電路沃爾沃汽車(chē)的充電指示燈控制電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.5 汽車(chē)電源系統(tǒng)的保護(hù)電路汽車(chē)電源系統(tǒng)的保護(hù)電路 汽車(chē)電源系統(tǒng)的保護(hù)主要指電源系統(tǒng)的過(guò)電壓保護(hù)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用硅整流發(fā)電機(jī)的 磁場(chǎng)繞組保護(hù)。 汽車(chē)電源系統(tǒng)的過(guò)電壓汽車(chē)電源系統(tǒng)的過(guò)電壓 發(fā)電機(jī)激磁繞組的保護(hù)發(fā)電機(jī)激磁繞組的保護(hù) 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 1.汽車(chē)電源系統(tǒng)的過(guò)電壓汽車(chē)電源系統(tǒng)的過(guò)電壓 電子元器件對(duì)于過(guò)電壓十分敏感，另外過(guò)電壓對(duì)其他電器也十分有害，

55、例如額定電壓為12 V的車(chē)燈，在13.5 V的電壓工作時(shí)，其壽命為100%，若在15 V電壓下工作，其壽命只有28%。 過(guò)電壓包括瞬變性過(guò)電壓和非瞬變性過(guò)電壓。 非瞬變性過(guò)電壓主要是由于調(diào)節(jié)器失控造成發(fā)電機(jī)電壓過(guò)高，在12 V蓄電池電源系統(tǒng)中，電壓可上升到17 V，使蓄電池充電電流過(guò)大，從而導(dǎo)致蓄電池早期損壞;如果此時(shí)將蓄電池的連接斷開(kāi)，發(fā)電機(jī)電壓會(huì)升高到80 V，使汽車(chē)電器很快燒壞。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 瞬變性過(guò)電壓根據(jù)過(guò)電壓的方向與電源電壓方向相同與否，又分為正向瞬變和反向瞬變過(guò)電壓兩種。 由于交流發(fā)電機(jī)的定子繞組有一定電 感，如果發(fā)電機(jī)突然斷開(kāi)負(fù)載（如蓄電池連線(xiàn)松脫），定子繞組

56、中的電流發(fā)生突變會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，該自感電動(dòng)勢(shì)附加在原繞組的電動(dòng)勢(shì)上，會(huì)使發(fā)電機(jī)的端電壓產(chǎn)生正向瞬變過(guò)電壓。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高、失去負(fù)載越快，則產(chǎn)生的過(guò)電壓幅值越大，最大峰值可達(dá)120 V，升壓時(shí)間為100s左右。 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)突然斷開(kāi)或激磁電路因故障突然斷開(kāi)時(shí)，在激磁繞組兩端也會(huì)產(chǎn)生峰值為126 V、衰減時(shí)間為200 ms左右的反向瞬變過(guò)電壓。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 2.發(fā)電機(jī)激磁繞組的保護(hù)發(fā)電機(jī)激磁繞組的保護(hù) 汽油機(jī)通常利用點(diǎn)火開(kāi)關(guān)對(duì)硅整流發(fā)電機(jī)的激磁電路進(jìn)行控制。發(fā)電機(jī)熄火時(shí)關(guān)斷點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，可切斷上述電路，防止蓄電池對(duì)它們長(zhǎng)期放電而將其燒壞。 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上沒(méi)有點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，上述電路由電源開(kāi)關(guān)

57、控制。駕駛員通過(guò)斷油使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，如果忘記關(guān)斷電源開(kāi)關(guān)，蓄電池便會(huì)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)發(fā)電機(jī)激磁繞組放電，使激磁繞組有燒壞的危險(xiǎn)。 因此，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的電壓調(diào)節(jié)器中必須裝有油壓在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的電壓調(diào)節(jié)器中必須裝有油壓開(kāi)關(guān)控制的發(fā)電機(jī)激磁繞組電路，以保護(hù)發(fā)電機(jī)的激磁繞開(kāi)關(guān)控制的發(fā)電機(jī)激磁繞組電路，以保護(hù)發(fā)電機(jī)的激磁繞組不會(huì)因駕駛員忘關(guān)電源開(kāi)關(guān)而燒壞。組不會(huì)因駕駛員忘關(guān)電源開(kāi)關(guān)而燒壞。第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 3.汽車(chē)電源系統(tǒng)的過(guò)電壓保護(hù)電路汽車(chē)電源系統(tǒng)的過(guò)電壓保護(hù)電路 穩(wěn)壓管保護(hù)電路電路 穩(wěn)壓管加繼電器保護(hù)電路電路 可控硅保護(hù)電路電路 具有瞬變過(guò)電壓和非瞬變過(guò)電壓的保護(hù)電路 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)

58、節(jié)器 (1).穩(wěn)壓管保護(hù)電路穩(wěn)壓管保護(hù)電路 目前應(yīng)用最廣泛而且電路最簡(jiǎn)單的一種。國(guó)產(chǎn)JFT106型調(diào)節(jié)器采用的穩(wěn)壓管保護(hù)電路如圖3-35所示。 圖3-35 穩(wěn)壓管保護(hù)電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 (2).穩(wěn)壓管加繼電器保護(hù)電路穩(wěn)壓管加繼電器保護(hù)電路 在保護(hù)繼電器的磁化線(xiàn)圈電路中反向串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓管VD 圖3-36 穩(wěn)壓管加繼電器保護(hù)電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （3）可控硅保護(hù)電路）可控硅保護(hù)電路 德國(guó)波許（BOSCH）公司采用的一種過(guò)電壓保護(hù)電路。該電路的中心元件是一只可控硅VS 圖3-37 可控硅過(guò)電壓保護(hù)電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器圖3-38 具有自動(dòng)恢復(fù)功能的可控硅過(guò)電壓保護(hù)

59、電路具有自動(dòng)恢復(fù)功能的可控硅過(guò)電壓保護(hù)電路具有自動(dòng)恢復(fù)功能的可控硅過(guò)電壓保護(hù)電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （4）具有瞬變過(guò)電壓和非瞬變過(guò)電壓的保護(hù)電路）具有瞬變過(guò)電壓和非瞬變過(guò)電壓的保護(hù)電路圖3-39 JFT204P型調(diào)節(jié)器電路第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 4.柴油機(jī)用發(fā)電機(jī)激磁繞組的保護(hù)電路柴油機(jī)用發(fā)電機(jī)激磁繞組的保護(hù)電路 利用裝于柴油機(jī)潤(rùn)滑油道上的油壓開(kāi)關(guān)來(lái)控制發(fā)電機(jī)激磁電路。圖3-40 油壓開(kāi)關(guān)控制發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組的電路 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 5.交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的故障檢查與測(cè)試交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的故障檢查與測(cè)試 交流發(fā)電機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)750 h（相當(dāng)于汽車(chē)跑30000 km）后，

60、應(yīng)拆開(kāi)檢修一次，主要檢查電刷和軸承的情況。 新電刷的高度是14 mm，磨損至78 mm時(shí)，則應(yīng)更換新電刷。 軸承如有顯著松動(dòng)，應(yīng)予更換。 第3章交流發(fā)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)器 （1）解體前的檢測(cè) 交流發(fā)電機(jī)解體前，應(yīng)先在萬(wàn)能試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行空載電壓和負(fù)載電流的測(cè)試，進(jìn)一步檢查交流發(fā)電機(jī)的故障程度。 測(cè)量各接線(xiàn)柱之間的電阻 利用萬(wàn)用表的（R1）擋測(cè)量“F”與“-”之間的電阻值，測(cè)量“+”與“-”之間和“+”與“F”之間的正、反向電阻值，也可以判斷交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部的技術(shù)狀況，其標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表 3-3。如果“F”與“-”之間的阻值過(guò)大，表明電刷與滑環(huán)接觸不良或激磁繞組斷開(kāi);若阻值過(guò)小，則表明激磁繞組有匝間短路的情況。