汽車交流發(fā)電機(jī)

1、3.3. 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 和控制電路和控制電路一、交流發(fā)電機(jī)的功用及分類一、交流發(fā)電機(jī)的功用及分類二、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)二、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)三、交流發(fā)電機(jī)的控制電路三、交流發(fā)電機(jī)的控制電路 教學(xué)目的要求：教學(xué)目的要求： 通過教學(xué)掌握交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，掌握交流發(fā)電機(jī)的工作原理，了解交流發(fā)電機(jī)的控制電路。 主要教學(xué)內(nèi)容主要教學(xué)內(nèi)容： 1、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 2、交流發(fā)電機(jī)的控制電路 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 2、交流發(fā)電機(jī)的控制新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入 汽車蓄電池的容量是有限的，不能滿足汽汽車蓄電池的容量是有限的，不能滿足汽車長途行駛的需要，所以，在汽

2、車上除裝有蓄車長途行駛的需要，所以，在汽車上除裝有蓄電外，還另裝有發(fā)電機(jī)。電外，還另裝有發(fā)電機(jī)。 它的主要作用是：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需電壓高于它的主要作用是：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需電壓高于蓄電池電壓時(shí)，能及時(shí)向蓄電池充電，并向全蓄電池電壓時(shí)，能及時(shí)向蓄電池充電，并向全車用電設(shè)備（除起動(dòng)機(jī)外）直接供電。汽車交車用電設(shè)備（除起動(dòng)機(jī)外）直接供電。汽車交流發(fā)電機(jī)具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維流發(fā)電機(jī)具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，使用壽命長和低速充電性能好等顯著護(hù)方便，使用壽命長和低速充電性能好等顯著特點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用在汽車上而取代直流發(fā)電機(jī)。特點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用在汽車上而取代直流發(fā)電機(jī)。 根據(jù)中華人民共和國汽車行

3、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T73-1993汽車電器設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機(jī)型號(hào)由五部分組成： 設(shè)計(jì)序號(hào)用12位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，表示產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先后順序。 交流發(fā)電機(jī)以調(diào)整臂位置作為變形代號(hào)。 Z左調(diào)整臂 Y 右調(diào)整臂例1、桑塔納JFZ1913Y發(fā)電機(jī)：JFZ:整體式交流發(fā)電機(jī)：電壓等級(jí)：為1，表示12V：電流代號(hào)：9：表示輸出電流大于90A：設(shè)計(jì)序號(hào)：13：變形代號(hào)：Y：表示調(diào)整臂位于左邊例：2、JFW240Z發(fā)電機(jī)一、交流發(fā)電機(jī)的功用及分類一、交流發(fā)電機(jī)的功用及分類1 1、交流發(fā)電機(jī)的功用、交流發(fā)電機(jī)的功用 發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（怠速以上），向所有用電設(shè)備（起

4、動(dòng)機(jī)除外）供電，同時(shí)向蓄電池充電。二、交流發(fā)電機(jī)的分類二、交流發(fā)電機(jī)的分類 汽車用發(fā)電機(jī)可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)，由于交流發(fā)電機(jī)在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機(jī)(發(fā)電性能好，使用壽命長等)，直流發(fā)電機(jī)已被淘汰，目前所有汽車均采用交流發(fā)電機(jī)，交流發(fā)電機(jī)按照不同的分類方法分為以下幾類：1 1、按結(jié)總體結(jié)構(gòu)分五類、按結(jié)總體結(jié)構(gòu)分五類 （1 1）普通交流發(fā)電機(jī)）普通交流發(fā)電機(jī)( (使用時(shí)需要配使用時(shí)需要配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī)裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī)) ) 例例JF132 JF132 （EQ140EQ140用）用） （2 2）整體式交流發(fā)電機(jī)）整體式交流發(fā)電機(jī)( (發(fā)電機(jī)和調(diào)發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器制成一個(gè)整體的發(fā)電機(jī)節(jié)

5、器制成一個(gè)整體的發(fā)電機(jī)) ) 例別克轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)上裝配的是例別克轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)上裝配的是CSCS型發(fā)型發(fā)電機(jī)（包括電機(jī)（包括CS121CS121、CS130CS130和和CS144CS144三種不同的型號(hào)）如圖：三種不同的型號(hào)）如圖： （3 3）帶泵交流發(fā)電機(jī)）帶泵交流發(fā)電機(jī)( (和汽車制動(dòng)系統(tǒng)用真和汽車制動(dòng)系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機(jī)空助力泵安裝在一起的發(fā)電機(jī)) ) 例例JFZB292JFZB292發(fā)電發(fā)電機(jī)。機(jī)。 （4 4）無刷交流）無刷交流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)( (不需要電刷不需要電刷的發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)) ) 例例JFW1913JFW1913 （5 5）永磁交流發(fā)）永磁交流發(fā)電機(jī)電機(jī)( (磁極

6、為永磁鐵磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)制成的發(fā)電機(jī)) )2.2.按整流器結(jié)構(gòu)分四類按整流器結(jié)構(gòu)分四類（1）六管交流發(fā)電機(jī) 例JF1522（東風(fēng)汽車用）（2）八管交流發(fā)電機(jī) 例JFZ1542（天津夏利汽車用）（3）九管交流發(fā)電機(jī) 例（日本日立、三菱、馬自達(dá)汽車用）（4）十一管交流發(fā)電機(jī) 例JFZ1913Z（奧迪、桑塔納汽車用） 3.3.按磁場(chǎng)繞組搭鐵形式兩分類按磁場(chǎng)繞組搭鐵形式兩分類 （1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場(chǎng)繞組的一端（負(fù)極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)） （2）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場(chǎng)繞組的一端（負(fù)極）接入調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)器后再搭鐵。二、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造 交流發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、整流裝置和傳交流發(fā)

7、電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、整流裝置和傳動(dòng)散熱裝置等部分組成，如圖動(dòng)散熱裝置等部分組成，如圖1 1發(fā)電機(jī)的外部發(fā)電機(jī)的外部結(jié)構(gòu)、圖結(jié)構(gòu)、圖2 2發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所示。發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所示。 圖 1發(fā)電機(jī)的外部結(jié)構(gòu)圖 2發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后端蓋帶輪風(fēng)扇前端蓋定子轉(zhuǎn)子整流器二極管電刷彈簧壓蓋電刷電刷架JF132JF132型交流發(fā)電機(jī)組件圖見圖型交流發(fā)電機(jī)組件圖見圖1.后端蓋后端蓋2.電刷架電刷架3.電刷電刷4.電刷彈簧壓蓋電刷彈簧壓蓋5.硅二極管硅二極管6.元件元件板（散熱板）板（散熱板）7.轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)子總成8.定子總成定子總成9.前端蓋前端蓋10.風(fēng)扇風(fēng)扇11.V帶輪帶輪一、轉(zhuǎn)一、轉(zhuǎn) 子子 轉(zhuǎn)子的功用是

8、產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場(chǎng)繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場(chǎng)繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成，見圖。轉(zhuǎn)子軸組成，見圖。 轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個(gè)極，兩塊爪極各有六個(gè)鳥嘴形磁極鳥嘴形磁極, ,爪極空腔內(nèi)爪極空腔內(nèi)裝有磁場(chǎng)繞組裝有磁場(chǎng)繞組 ( (轉(zhuǎn)子線轉(zhuǎn)子線圈圈) )和磁軛。和磁軛。 集電環(huán)由兩個(gè)彼此絕緣集電環(huán)由兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個(gè)集電環(huán)分別與緣，兩個(gè)集電環(huán)分別與磁場(chǎng)繞組的兩端相連。磁場(chǎng)繞組的兩端相連。一、轉(zhuǎn)一、轉(zhuǎn) 子子1滑環(huán) 2轉(zhuǎn)子軸 3爪極 4磁軛

9、 5勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 當(dāng)兩集電環(huán)通入當(dāng)兩集電環(huán)通入直流電時(shí)（通過直流電時(shí)（通過電刷），磁場(chǎng)繞電刷），磁場(chǎng)繞組中就有電流通組中就有電流通過，并產(chǎn)生軸向過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一磁通，使爪極一塊被磁化為塊被磁化為N N極，極，另一塊被磁化為另一塊被磁化為S S極，從而形成六極，從而形成六對(duì)相互交錯(cuò)的磁對(duì)相互交錯(cuò)的磁極。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)極。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就形成了旋時(shí)，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。二、定二、定 子子 定子的功用定子的功用是產(chǎn)生交流是產(chǎn)生交流電。電。 定子由定子定子由定子鐵心和定子鐵心和定子繞繞組組組成。組成。見圖見圖 定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼

10、片疊成，定子繞組的導(dǎo)鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。線就嵌放在鐵心的槽中。 定子繞組有三相，三相繞定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法或三角形組采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能產(chǎn)（大功率）接法，都能產(chǎn)生三相交流電。生三相交流電。 三相繞組的必須按一定要三相繞組的必須按一定要求繞制求繞制, ,才能使之獲得頻才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位率相同、幅值相等、相位互差互差120120的三相電動(dòng)勢(shì)。的三相電動(dòng)勢(shì)。定子繞組定子繞組 1) .1) .每個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊之間的距每個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊之間的距離應(yīng)和一個(gè)磁極占據(jù)的空間距離相等。離應(yīng)和一個(gè)磁極占據(jù)的空間距離相等。 2) .

11、2) .每相繞組相鄰線圈始邊之間的距每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應(yīng)和一對(duì)磁極占據(jù)的距離相等或成倍離應(yīng)和一對(duì)磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。數(shù)。 3). 3). 三相繞組的始邊應(yīng)相互間隔三相繞組的始邊應(yīng)相互間隔2+1202+120o o電角度（一對(duì)磁極占有的空間電角度（一對(duì)磁極占有的空間為為360360o o電角度）電角度） 定子又稱電樞，用以產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)，它由定子又稱電樞，用以產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)，它由定子鐵心和定子繞組組成。定子鐵心槽內(nèi)嵌入定子鐵心和定子繞組組成。定子鐵心槽內(nèi)嵌入三相對(duì)稱定子繞組。三相對(duì)稱定子繞組。 交流發(fā)電機(jī)磁路交流發(fā)電機(jī)磁路 交流發(fā)電機(jī)的磁交流發(fā)電機(jī)的磁路為：磁軛路為：磁軛NN

12、極極轉(zhuǎn)子與定子轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙之間的氣隙定定子子定子與轉(zhuǎn)子定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙間的氣隙SS極極磁軛。磁軛。交流發(fā)電機(jī)的外部控制電路交流發(fā)電機(jī)的外部控制電路三、交流發(fā)電機(jī)控制電路三、交流發(fā)電機(jī)控制電路想交流發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組供電使其產(chǎn)生磁場(chǎng)方想交流發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組供電使其產(chǎn)生磁場(chǎng)方法稱為勵(lì)磁。法稱為勵(lì)磁。 由蓄電池供電稱為他磁（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)）由蓄電池供電稱為他磁（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)） 另一種是自磁：另一種是自磁： 有發(fā)電機(jī)自身供電（發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值有發(fā)電機(jī)自身供電（發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后、發(fā)電機(jī)開始向蓄電池充電）后、發(fā)電機(jī)開始向蓄電池充電） 交流發(fā)電機(jī)整流器的作用是將定子繞組的三交流發(fā)

13、電機(jī)整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟姟Ｏ嘟涣麟娮優(yōu)橹绷麟姟?交流發(fā)電機(jī)的整流器，有六只硅整流二極交流發(fā)電機(jī)的整流器，有六只硅整流二極管組成。其作用是：將定子繞組產(chǎn)生的三相交管組成。其作用是：將定子繞組產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電；其次阻止蓄電池電流向發(fā)流電轉(zhuǎn)換為直流電；其次阻止蓄電池電流向發(fā)電機(jī)倒流，避免燒壞電機(jī)。電機(jī)倒流，避免燒壞電機(jī)。 整流器總成有多種、有半圓形、馬蹄形、圓形、方形等。 整流器的硅二極管根據(jù)引線的極性不同分為正極管和負(fù)極管兩種類型: 1.正極管:引線為二極管的正極，外殼為負(fù)極。 2.負(fù)極管:引線為二極管的負(fù)極，外殼為正極。所有正極管的負(fù)極連在一起形成發(fā)電機(jī)的正極，該接柱即為發(fā)電機(jī)的正極，標(biāo)記為 “B”；所有負(fù)極管的正極通過負(fù)整流板連在一起形成發(fā)電機(jī)的負(fù)極。 許多交流發(fā)電機(jī)用增加二極管的方法來改善交流發(fā)電機(jī)的性能，可以提高發(fā)電機(jī)的輸出功率。常見的有、六管、八管、九管、十一管交流發(fā)電機(jī)。 利用二極管的單向?qū)щ娦裕涣靼l(fā)電機(jī)通過整流器將定子繞組所感應(yīng)出的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妼?duì)外輸出 。端蓋與電刷總成 前后端蓋均由鋁合金壓鑄或用砂模鑄造而成。因?yàn)殇X合金為非導(dǎo)磁材料，可減少漏磁并具有輕便、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。在后端蓋上裝有電刷組件，電刷組件包括電刷、電刷架和電刷彈簧等 。 后端蓋內(nèi)搭鐵交流發(fā)