汽車發(fā)電機(jī)的工作原理（課堂PPT）

1、.1第二章第二章 交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器 n概述概述 n 交流發(fā)電機(jī)的工作原理交流發(fā)電機(jī)的工作原理 n 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) n 交流發(fā)電機(jī)的工作特性交流發(fā)電機(jī)的工作特性 n 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 n 交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器使用與維護(hù)交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器使用與維護(hù).2學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) n了解交流發(fā)電機(jī)的功用、分類；了解交流發(fā)電機(jī)的功用、分類； n 掌握發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測維掌握發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測維修方法；修方法； n 掌握汽車充電系的組成、電路及檢測維掌握汽車充電系的組成、電路及檢測維修方法；修方法； n 了解調(diào)節(jié)器的工作原理；了解

2、調(diào)節(jié)器的工作原理； n 掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法 .3學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 n本章介紹了汽車用交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器本章介紹了汽車用交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)、工作原理、充電系電路及檢測維結(jié)構(gòu)、工作原理、充電系電路及檢測維修方法，通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容的閱讀有了感修方法，通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容的閱讀有了感性認(rèn)識后，再通過自學(xué)參考資料加深對性認(rèn)識后，再通過自學(xué)參考資料加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，然后進(jìn)入實(shí)踐課堂觀學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，然后進(jìn)入實(shí)踐課堂觀看（或去到實(shí)驗室）親手對實(shí)物的拆裝、看（或去到實(shí)驗室）親手對實(shí)物的拆裝、檢測、試驗操作技能的訓(xùn)練，以便進(jìn)一檢測、試驗操作技能的訓(xùn)練，以便進(jìn)一步掌握其結(jié)構(gòu)、工作原理和檢測維

3、修方步掌握其結(jié)構(gòu)、工作原理和檢測維修方法。法。 .4 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n一、發(fā)電機(jī)的功用一、發(fā)電機(jī)的功用 n發(fā)電機(jī)是汽車的發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源，其功用是主要電源，其功用是在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時（怠速以上），向所（怠速以上），向所有用電設(shè)備（起動機(jī)有用電設(shè)備（起動機(jī)除外）供電，同時向除外）供電，同時向蓄電池充電蓄電池充電。(見圖見圖2-1).5一、發(fā)電機(jī)的功用一、發(fā)電機(jī)的功用.6二、發(fā)電機(jī)的分類二、發(fā)電機(jī)的分類 n汽車用發(fā)電機(jī)可分為直流發(fā)電機(jī)和交流汽車用發(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)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)，直流發(fā)電機(jī)已

4、被淘汰，于直流發(fā)電機(jī)，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發(fā)電機(jī)按照不同的分類方法分為以下幾類：類：.71.1.按結(jié)總體結(jié)構(gòu)分五類按結(jié)總體結(jié)構(gòu)分五類n普通交流發(fā)電機(jī)普通交流發(fā)電機(jī)( (使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)) ) 例例JF132 JF132 （EQ140EQ140用）用）n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)節(jié)器制成一個發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器制成一個整體的發(fā)電機(jī)整體的發(fā)電機(jī)) ) 例別克轎車的發(fā)動機(jī)上裝配的例別克轎車的發(fā)動機(jī)上裝配的是是CSCS型發(fā)電機(jī)型發(fā)電機(jī)n帶

5、泵交流發(fā)電機(jī)帶泵交流發(fā)電機(jī)( (和汽車制動系統(tǒng)用真空助力和汽車制動系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機(jī)泵安裝在一起的發(fā)電機(jī)) ) 例例JFZB292JFZB292發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)。n無刷交流發(fā)電機(jī)無刷交流發(fā)電機(jī)( (不需要電刷的發(fā)電機(jī)不需要電刷的發(fā)電機(jī)) ) 例例JFW1913JFW1913n永磁交流發(fā)電機(jī)永磁交流發(fā)電機(jī)( (磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)) ) .8發(fā)電機(jī)插圖發(fā)電機(jī)插圖.92.2.按整流器結(jié)構(gòu)分四類按整流器結(jié)構(gòu)分四類n六管交流發(fā)電機(jī)六管交流發(fā)電機(jī) 例例JF1522JF1522（東風(fēng)汽車用）東風(fēng)汽車用）n八管交流發(fā)電機(jī)八管交流發(fā)電機(jī) 例例JFZ1542JFZ154

6、2（天津夏利天津夏利汽車用）汽車用）n九管交流發(fā)電機(jī)九管交流發(fā)電機(jī) 例（日本日立、三凌、例（日本日立、三凌、馬自達(dá)汽車用）馬自達(dá)汽車用）n十一管交流發(fā)電機(jī)十一管交流發(fā)電機(jī) 例例JFZ1913ZJFZ1913Z（奧迪、奧迪、桑塔納汽車用）桑塔納汽車用）.103.3.按磁場繞組搭鐵形式兩分類按磁場繞組搭鐵形式兩分類n內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場繞組的一端磁場繞組的一端（負(fù)極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)）（負(fù)極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)）n外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)外搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場繞組的一端磁場繞組的一端（負(fù)極）接入調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)器后再（負(fù)極）接入調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)器后再搭鐵。搭鐵。.11三、交

7、流發(fā)電機(jī)的型號三、交流發(fā)電機(jī)的型號n根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T73-93QC/T73-93汽車電器設(shè)備產(chǎn)品型號編制汽車電器設(shè)備產(chǎn)品型號編制方法的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機(jī)型號組方法的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機(jī)型號組成如下成如下：.121. 1. 產(chǎn)品代號產(chǎn)品代號n產(chǎn)品代號用中文字母表示，例：產(chǎn)品代號用中文字母表示，例：nJFJF普通交流發(fā)電機(jī)普通交流發(fā)電機(jī) nJFZJFZ整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)置）交流發(fā)電整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)置）交流發(fā)電機(jī)機(jī) nJFBJFB帶泵的交流發(fā)電機(jī)帶泵的交流發(fā)電機(jī) nJFWJFW無刷交流發(fā)電機(jī)無刷交流發(fā)電機(jī).132. 2. 電壓等級代號電壓等級代號n

8、電壓等級代號用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，電壓等級代號用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，n1 1表示表示1212V V系統(tǒng)系統(tǒng)n2 2表示表示2424V V系統(tǒng)系統(tǒng)n6 6表示表示6 6V V系統(tǒng)系統(tǒng).14第二節(jié)第二節(jié) 交流發(fā)電機(jī)工作原理交流發(fā)電機(jī)工作原理n交流發(fā)電原理交流發(fā)電原理n整流原理整流原理.15交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理圖交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理圖.16一、交流發(fā)電原理一、交流發(fā)電原理n1.1.在發(fā)電機(jī)內(nèi)部有一個由在發(fā)電機(jī)內(nèi)部有一個由發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)磁發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)磁場）場）n2.2.磁場外有一個定子繞組磁場外有一個定子繞組, , 繞組有繞組有3 3組線圈組線圈(3(3相繞組相繞組) )，3 3相繞組彼此相

9、隔相繞組彼此相隔120120度度n3.3.當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)的當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)的磁場使固定的電樞繞組切磁場使固定的電樞繞組切割磁力線（或者說使電樞割磁力線（或者說使電樞繞組中通過的磁通量發(fā)生繞組中通過的磁通量發(fā)生變化）而產(chǎn)生電動勢。變化）而產(chǎn)生電動勢。.17定子定子3 3相繞組感生電動勢的大小為：相繞組感生電動勢的大小為：n其中：其中：E m -E m -每相電動勢的最大值每相電動勢的最大值n-電角速度電角速度 nf-f-交流電動勢的頻率（為轉(zhuǎn)速的函數(shù)）交流電動勢的頻率（為轉(zhuǎn)速的函數(shù)）np-p-磁極對數(shù)磁極對數(shù)nn-n-發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/minr/min）nE-E-每相電動勢的有效

10、值每相電動勢的有效值.18定子每相電動勢的有效值定子每相電動勢的有效值nK-K-繞組系數(shù)繞組系數(shù)( (和發(fā)電機(jī)定子繞組的繞線方法有關(guān)和發(fā)電機(jī)定子繞組的繞線方法有關(guān) ) )nN-N-每項匝數(shù)（匝）每項匝數(shù)（匝）n-每極磁通（每極磁通（WbWb）nCe-Ce-電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù).19交流電動勢波形交流電動勢波形n交流電動勢的交流電動勢的幅值是發(fā)電機(jī)幅值是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)。轉(zhuǎn)速的函數(shù)。n因此，當(dāng)轉(zhuǎn)速因此，當(dāng)轉(zhuǎn)速n n變化時，三相變化時，三相電動勢的波形電動勢的波形為變頻率、變?yōu)樽冾l率、變幅值的交流波幅值的交流波形。形。.20定子三相繞組的接法定子三相繞組的接法n定子三相繞組的接法定子三相繞組的

11、接法有兩種有兩種n星形接法星形接法n三角形接法三角形接法.21二、整流原理二、整流原理n交流發(fā)電機(jī)定子的三相交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是交流電交流電n是靠六只二極管組成的是靠六只二極管組成的三相橋式整流電路變?yōu)槿鄻蚴秸麟娐纷優(yōu)橹绷麟姷摹Ｖ绷麟姷?。n二極管具有單項導(dǎo)電性二極管具有單項導(dǎo)電性, ,當(dāng)給二極管加上正向電當(dāng)給二極管加上正向電壓時壓時, ,二極管導(dǎo)通二極管導(dǎo)通, , 當(dāng)給當(dāng)給二極管加上反向電壓時二極管加上反向電壓時, ,二極管截止二極管截止, ,二極管的導(dǎo)二極管的導(dǎo)通原則如下通原則如下: :.22二極管的導(dǎo)通原則二極管的導(dǎo)通原則n當(dāng)三只二極管負(fù)極端當(dāng)三

12、只二極管負(fù)極端相連時，正極端電位相連時，正極端電位最高者導(dǎo)通；最高者導(dǎo)通；n當(dāng)三只二極管正極端當(dāng)三只二極管正極端相連時，負(fù)極端電位相連時，負(fù)極端電位最低者導(dǎo)通。最低者導(dǎo)通。.232.2.整流過程分析整流過程分析.24整流時二極管導(dǎo)通條件整流時二極管導(dǎo)通條件n對于三個正極管子（對于三個正極管子（D1D1、D3D3、D5D5正極和正極和定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時，電壓定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時，電壓最高一相的正極管導(dǎo)通。最高一相的正極管導(dǎo)通。n對于三個負(fù)極管子（對于三個負(fù)極管子（D2D2、D4D4、D6D6負(fù)極和負(fù)極和定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時，電壓定子繞組始端相聯(lián)），在某瞬時，電壓最低一相

13、的負(fù)極管導(dǎo)通。最低一相的負(fù)極管導(dǎo)通。n但同時導(dǎo)通的管子總是兩個，正、負(fù)管但同時導(dǎo)通的管子總是兩個，正、負(fù)管子各一個。子各一個。.25整流過程整流過程n三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)導(dǎo)通導(dǎo)通, ,使得負(fù)載使得負(fù)載RLRL兩端得到一個比較平穩(wěn)兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電壓。的脈動直流電壓。n發(fā)電機(jī)輸出的直流電壓平均值為：發(fā)電機(jī)輸出的直流電壓平均值為：nU=1.35UL=2.34UU=1.35UL=2.34U.263 3中性點(diǎn)電壓中性點(diǎn)電壓n有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)接線柱，如圖接線柱，如圖2-42-4，是從，是從三相繞組的中性點(diǎn)引出三相繞組的

14、中性點(diǎn)引出來的，標(biāo)記為來的，標(biāo)記為“N”N”。輸輸出電壓為出電壓為UNUN，稱為中性稱為中性點(diǎn)電壓點(diǎn)電壓n圖圖2-42-4帶中心抽頭的交流帶中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)n中性點(diǎn)電壓的瞬時值是中性點(diǎn)電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓，中一個三次諧波電壓，中性點(diǎn)電壓的平均值為發(fā)性點(diǎn)電壓的平均值為發(fā)電機(jī)輸出電壓（平均值）電機(jī)輸出電壓（平均值）的一半的一半.27中性點(diǎn)電壓中性點(diǎn)電壓.28中性點(diǎn)作用中性點(diǎn)作用n帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)帶有中性點(diǎn)接線柱的發(fā)電機(jī)可用中性點(diǎn)電壓來電機(jī)可用中性點(diǎn)電壓來控制各種用途的繼電器?？刂聘鞣N用途的繼電器。n有的發(fā)電機(jī)沒有中性點(diǎn)有的發(fā)電機(jī)沒有中性點(diǎn)接線柱，但是也把中性接線柱，但是也把

15、中性點(diǎn)電壓充分的利用了點(diǎn)電壓充分的利用了（如夏利、桑塔納發(fā)電（如夏利、桑塔納發(fā)電機(jī)），這些發(fā)電機(jī)在中機(jī)），這些發(fā)電機(jī)在中性點(diǎn)處接上兩只整流二性點(diǎn)處接上兩只整流二極管，和三相繞組的六極管，和三相繞組的六只整流二極管一道輸出，只整流二極管一道輸出，可提高發(fā)電機(jī)功率?？商岣甙l(fā)電機(jī)功率。.29第三節(jié)第三節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)n交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、端蓋四部分組成。端蓋四部分組成。nJF132JF132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.30交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu).31交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu).32交流發(fā)電機(jī)的電

16、路交流發(fā)電機(jī)的電路.33一、轉(zhuǎn)子一、轉(zhuǎn)子n轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。n轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成，見圖。轉(zhuǎn)子軸組成，見圖。.34轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖.35轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子n轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極鳥嘴形磁極, ,爪極空腔內(nèi)爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組裝有磁場繞組 ( (轉(zhuǎn)子線轉(zhuǎn)子線圈圈) )和磁軛。和磁軛。n集電環(huán)由兩個彼此絕緣集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(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，兩個集電環(huán)分別與緣，兩個集電環(huán)分

17、別與磁場繞組的兩端相連。磁場繞組的兩端相連。.36交流發(fā)電機(jī)磁路交流發(fā)電機(jī)磁路n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N N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S S極極磁軛。磁軛。.37轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場n當(dāng)兩集電環(huán)通入當(dāng)兩集電環(huán)通入直流電時（通過直流電時（通過電刷），磁場繞電刷），磁場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，從而形成六對相互交錯的磁對相互交錯的磁極。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動極。當(dāng)轉(zhuǎn)子

18、轉(zhuǎn)動時，就形成了旋時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。轉(zhuǎn)的磁場。.38二、定子二、定子n定子的功用定子的功用是產(chǎn)生交流是產(chǎn)生交流電。電。n定子由定子定子由定子鐵心和定子鐵心和定子繞組成。見繞組成。見圖圖.39定子定子n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。n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。n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、

19、幅值相等、相位率相同、幅值相等、相位互差互差120120的三相電動勢。的三相電動勢。.40定子繞組定子繞組n1 .1 .每個線圈的兩個有效邊之間的距離應(yīng)每個線圈的兩個有效邊之間的距離應(yīng)和一個磁極占據(jù)的空間距離相等。和一個磁極占據(jù)的空間距離相等。n2 .2 .每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應(yīng)每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應(yīng)和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。n3. 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 2+120o+120o電角度（一對磁極占有的空間為電角度（一對磁極占有的空間為360360o o電電角度）角度）.41JF13交流發(fā)電機(jī)三相繞組

20、繞制交流發(fā)電機(jī)三相繞組繞制n結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 磁極對數(shù)磁極對數(shù)p 6p 6對；定子對；定子槽數(shù)槽數(shù)z 36z 36槽槽n定子繞組相數(shù)定子繞組相數(shù)3 3相；每個線圈匝數(shù)相；每個線圈匝數(shù)N 13N 13匝匝n繞組聯(lián)結(jié)方法繞組聯(lián)結(jié)方法 Y Y型聯(lián)結(jié)型聯(lián)結(jié).42發(fā)電機(jī)定子展開圖發(fā)電機(jī)定子展開圖.43三、整流器三、整流器n交流發(fā)電機(jī)整流器的作交流發(fā)電機(jī)整流器的作用是將定子繞組的三相用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟娊涣麟娮優(yōu)橹绷麟妌6 6管交流發(fā)電機(jī)的整流管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由器是由6 6只硅整流二極只硅整流二極管組成三相全波橋式整管組成三相全波橋式整流電路流電路n6 6只整流管分別壓裝

21、只整流管分別壓裝（或焊裝）在兩塊板上。（或焊裝）在兩塊板上。.44整流器電路整流器電路.45汽車用硅整流二極管特點(diǎn)汽車用硅整流二極管特點(diǎn)n工作電流大，正向平均電流工作電流大，正向平均電流5050A A，浪涌電流浪涌電流600600A A；n反向電壓高，反向重復(fù)峰值反向電壓高，反向重復(fù)峰值電壓電壓270270V V，反向不重復(fù)峰值反向不重復(fù)峰值電壓電壓300300V V；n只有一根引線見圖。并且有只有一根引線見圖。并且有的二極管引線是正極，有的的二極管引線是正極，有的二極管引線是負(fù)極，引出線二極管引線是負(fù)極，引出線為正極的管子叫正極管，引為正極的管子叫正極管，引出線為負(fù)極的管子叫負(fù)極管，出線為負(fù)

22、極的管子叫負(fù)極管，所以說整流二極管有正二極所以說整流二極管有正二極管和負(fù)二極管之分。管和負(fù)二極管之分。.46汽車用二極管結(jié)構(gòu)汽車用二極管結(jié)構(gòu).47整流管的安裝整流管的安裝n將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上，稱為將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上，稱為正整流板；正整流板；n將負(fù)極管安裝另一塊鋁制散熱板上，稱為將負(fù)極管安裝另一塊鋁制散熱板上，稱為負(fù)整流板，也可用發(fā)電機(jī)后蓋代替負(fù)整流負(fù)整流板，也可用發(fā)電機(jī)后蓋代替負(fù)整流板。見圖。板。見圖。.48二極管安裝示意圖二極管安裝示意圖.49整流管的安裝整流管的安裝n在正整流板上有一個在正整流板上有一個輸出接線柱輸出接線柱B B（發(fā)電發(fā)電機(jī)的輸出端）。機(jī)的輸出端）。

23、n負(fù)整流板上直接搭鐵。負(fù)整流板上直接搭鐵。負(fù)整流板上一定和殼負(fù)整流板上一定和殼體相聯(lián)接。體相聯(lián)接。n整流板的形狀各異，整流板的形狀各異，有馬蹄形、長方形、有馬蹄形、長方形、半圓形等見圖半圓形等見圖.50整流管的安裝整流管的安裝.51四、端蓋四、端蓋n端蓋一般分兩部分（前端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起固定轉(zhuǎn)子、和后端蓋），起固定轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的定子、整流器和電刷組件的作用。作用。n端蓋一般用鋁合金鑄造，一端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效的防止漏磁，二是是可有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。鋁合金散熱性能好。n后端蓋上裝有電刷組件，有后端蓋上裝有電刷組件，有電刷、電刷

24、架和電刷彈簧組電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電刷的作用是將電源通成。電刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入磁場繞組。過集電環(huán)引入磁場繞組。.52電刷架電刷架.53電刷架電刷架.54五、磁場繞組的內(nèi)搭鐵型和外搭鐵五、磁場繞組的內(nèi)搭鐵型和外搭鐵n內(nèi)搭鐵型發(fā)電機(jī)：磁內(nèi)搭鐵型發(fā)電機(jī)：磁場繞組負(fù)電刷直接搭場繞組負(fù)電刷直接搭鐵的發(fā)電機(jī)（和殼體鐵的發(fā)電機(jī)（和殼體直接相連）。外搭鐵直接相連）。外搭鐵型發(fā)電機(jī)：磁場繞組型發(fā)電機(jī)：磁場繞組的兩只電刷都和殼體的兩只電刷都和殼體絕緣的發(fā)電機(jī)。絕緣的發(fā)電機(jī)。n外搭鐵型發(fā)電機(jī)的磁外搭鐵型發(fā)電機(jī)的磁場繞組負(fù)極（負(fù)電刷）場繞組負(fù)極（負(fù)電刷）接調(diào)節(jié)器，通過后再接調(diào)節(jié)器，通過后再搭鐵。搭

25、鐵。.55磁場繞組的內(nèi)搭鐵型和外搭鐵磁場繞組的內(nèi)搭鐵型和外搭鐵.56六、六、8管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)n8 8管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)（如夏利車用）（如夏利車用）和和6 6管交流發(fā)電管交流發(fā)電機(jī)的基本機(jī)構(gòu)機(jī)的基本機(jī)構(gòu)是相同的，所是相同的，所不同的是整流不同的是整流器有器有8 8只硅整流只硅整流二極管二極管.578管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)n其中其中6 6只組成三相全波橋只組成三相全波橋式整流電路，還有式整流電路，還有2 2只是只是中性點(diǎn)二極管，中性點(diǎn)二極管，1 1只正極只正極管接在中性點(diǎn)和正極之管接在中性點(diǎn)和正極之間，間，1 1只負(fù)極管接在中性只負(fù)極管接在中性點(diǎn)和負(fù)極，對中性點(diǎn)電點(diǎn)和負(fù)極，對中性

26、點(diǎn)電壓進(jìn)行全波整流。壓進(jìn)行全波整流。n試驗表明：加裝中性點(diǎn)試驗表明：加裝中性點(diǎn)二極管的交流發(fā)電機(jī)在二極管的交流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā)電機(jī)的功率提高發(fā)電機(jī)的功率10%10%15%15%。之間。之間。.58中性點(diǎn)二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理中性點(diǎn)二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理n交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓中性點(diǎn)電壓為三次諧波，為三次諧波，隨著發(fā)電機(jī)隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，轉(zhuǎn)速的提高，中性點(diǎn)三次中性點(diǎn)三次諧波電壓也諧波電壓也升高。升高。.59中性點(diǎn)二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理中性點(diǎn)二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理n當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值高于當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值高于三相繞組的最高值時，中三

27、相繞組的最高值時，中性點(diǎn)正極管導(dǎo)通對外輸出性點(diǎn)正極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路為：中性電流；電流回路為：中性點(diǎn)點(diǎn)中性點(diǎn)正極管中性點(diǎn)正極管負(fù)載負(fù)載某一負(fù)極管某一負(fù)極管定子繞組定子繞組中性點(diǎn)。中性點(diǎn)。n當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值低于當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時值低于三相繞組的最低值時，中三相繞組的最低值時，中性點(diǎn)負(fù)極管導(dǎo)通對外輸出性點(diǎn)負(fù)極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路：中性點(diǎn)電流；電流回路：中性點(diǎn)定子繞組定子繞組某一正極管某一正極管負(fù)載負(fù)載中性點(diǎn)負(fù)極管中性點(diǎn)負(fù)極管中性點(diǎn)。中性點(diǎn)。.60七、七、9 9管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)n9 9管交流發(fā)電機(jī)的管交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和基本結(jié)構(gòu)和6 6管交管交流發(fā)電機(jī)相同，流發(fā)電機(jī)相同，

28、所不同的是整流所不同的是整流器。器。9 9管交流發(fā)電管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由機(jī)的整流器是由6 6只大功率整流二只大功率整流二極管和極管和3 3只小功率只小功率勵磁二極管組成勵磁二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。的交流發(fā)電機(jī)。.619 9管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)n其中其中6 6只大功率整流只大功率整流二極管組成三相全波二極管組成三相全波橋式整流電路，對外橋式整流電路，對外負(fù)載供電負(fù)載供電n3 3只小功率管二極管只小功率管二極管與三只大功率負(fù)極管與三只大功率負(fù)極管也組成三相全波橋式也組成三相全波橋式整流電路專門為發(fā)電整流電路專門為發(fā)電機(jī)磁場供電。所以稱機(jī)磁場供電。所以稱3 3只小功率管為勵磁只小功率管為勵磁

29、二極管二極管。.62八、八、1111管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)（如桑塔納車用發(fā)電機(jī)）（如桑塔納車用發(fā)電機(jī)）n1111管交流發(fā)管交流發(fā)電機(jī)的整流電機(jī)的整流器由器由8 8只大功只大功率整流二極率整流二極管（其中管（其中2 2只只中性點(diǎn)二極中性點(diǎn)二極管）和管）和3 3只磁只磁場二極管組場二極管組成。其它結(jié)成。其它結(jié)構(gòu)和構(gòu)和6 6管交流管交流發(fā)電機(jī)相同。發(fā)電機(jī)相同。.631111管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)n1111管交流發(fā)電管交流發(fā)電機(jī)的整流器，機(jī)的整流器，相當(dāng)于相當(dāng)于9 9管交流管交流發(fā)電機(jī)的整流發(fā)電機(jī)的整流器加器加2 2只中性點(diǎn)只中性點(diǎn)整流管。整流管。n由于由于1111管交流管交流發(fā)電機(jī)既能提發(fā)電機(jī)既

30、能提高率又使充電高率又使充電指示燈電路簡指示燈電路簡化，因此應(yīng)用化，因此應(yīng)用較廣。較廣。.64九、無刷交流發(fā)電機(jī)九、無刷交流發(fā)電機(jī)n由于沒有電刷和集電環(huán)，由于沒有電刷和集電環(huán)，所以不會因為電刷和集所以不會因為電刷和集電環(huán)的磨損和接觸不良電環(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)不發(fā)電等故障；同時機(jī)不發(fā)電等故障；同時工作時無火花，也減小工作時無火花，也減小了無線電干擾。了無線電干擾。n無刷交流發(fā)電機(jī)分為爪無刷交流發(fā)電機(jī)分為爪極式、激磁機(jī)式和永磁極式、激磁機(jī)式和永磁式三種。式三種。.65第四節(jié)、交流發(fā)電機(jī)工作特性第四節(jié)、交流發(fā)電機(jī)工作特性n交流發(fā)電機(jī)的勵磁交流發(fā)電機(jī)的勵磁n交流

31、發(fā)電機(jī)的工作特性交流發(fā)電機(jī)的工作特性.66 一、交流發(fā)電機(jī)的勵磁一、交流發(fā)電機(jī)的勵磁n除了永磁式交流發(fā)電機(jī)不需要勵磁以外，除了永磁式交流發(fā)電機(jī)不需要勵磁以外，其他形式的交流發(fā)電機(jī)都需要勵磁，因其他形式的交流發(fā)電機(jī)都需要勵磁，因為它們的磁場都是電磁場，也就是說必為它們的磁場都是電磁場，也就是說必須給磁場繞組通電才會有磁場產(chǎn)生。須給磁場繞組通電才會有磁場產(chǎn)生。n將電源引入到磁場繞組使之產(chǎn)生磁場稱將電源引入到磁場繞組使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁，交流發(fā)電機(jī)勵磁方式有自勵和為勵磁，交流發(fā)電機(jī)勵磁方式有自勵和他勵兩種。他勵兩種。.67他勵他勵n在發(fā)動機(jī)起在發(fā)動機(jī)起動期間，需動期間，需要蓄電池供要蓄電池供給發(fā)電機(jī)

32、磁給發(fā)電機(jī)磁場電流生磁場電流生磁使發(fā)電機(jī)發(fā)使發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種供電。這種供給磁場電流給磁場電流的方式稱為的方式稱為他勵發(fā)電。他勵發(fā)電。.68自勵自勵n隨著轉(zhuǎn)速的提高，隨著轉(zhuǎn)速的提高，發(fā)電機(jī)的電動勢逐發(fā)電機(jī)的電動勢逐漸升高并能對外輸漸升高并能對外輸出，出，n一般在發(fā)動機(jī)怠速一般在發(fā)動機(jī)怠速時發(fā)電機(jī)就能對外時發(fā)電機(jī)就能對外供電供電n當(dāng)發(fā)電機(jī)能對外供當(dāng)發(fā)電機(jī)能對外供電時，就可以把自電時，就可以把自身發(fā)的電供給磁場身發(fā)的電供給磁場繞組生磁發(fā)電，這繞組生磁發(fā)電，這種供給磁場電流的種供給磁場電流的方式稱為自勵。方式稱為自勵。.69內(nèi)搭鐵交流發(fā)電機(jī)勵磁電路內(nèi)搭鐵交流發(fā)電機(jī)勵磁電路.70外搭鐵交流發(fā)電機(jī)勵磁電路

33、外搭鐵交流發(fā)電機(jī)勵磁電路.71充電指示燈的作用充電指示燈的作用n在某些充電系電路中，在某些充電系電路中，接有充電指示燈，其接有充電指示燈，其作用是：作用是：n 指示發(fā)電機(jī)是否有指示發(fā)電機(jī)是否有故障；故障；n 警告駕駛員停車后警告駕駛員停車后關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)。關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)。n電流表的作用？電流表的作用？.726管交流發(fā)電機(jī)電源系電路管交流發(fā)電機(jī)電源系電路.73九管交流發(fā)電機(jī)電源系電路九管交流發(fā)電機(jī)電源系電路.74九管交流發(fā)電機(jī)電源系電路九管交流發(fā)電機(jī)電源系電路n在發(fā)動機(jī)起動期間，在發(fā)動機(jī)起動期間，發(fā)電機(jī)電壓發(fā)電機(jī)電壓( (為為0 0)UD+)UD+蓄電池電壓蓄電池電壓時，整流二極管截時，整流二極管截

34、止，發(fā)電機(jī)不能對止，發(fā)電機(jī)不能對外輸出，由蓄電池外輸出，由蓄電池供給磁場電流。路供給磁場電流。路徑：蓄電池徑：蓄電池+點(diǎn)火點(diǎn)火開關(guān)開關(guān)充電指示燈充電指示燈調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器磁場繞磁場繞組組搭鐵搭鐵蓄電池蓄電池- -。充電指示燈亮充電指示燈亮.75九管交流發(fā)電機(jī)電源系電路九管交流發(fā)電機(jī)電源系電路n當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到怠速及其以上時，到怠速及其以上時，發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電并對外輸出，此電并對外輸出，此時，發(fā)電機(jī)電壓時，發(fā)電機(jī)電壓蓄電池電壓，發(fā)電蓄電池電壓，發(fā)電機(jī)自勵。機(jī)自勵。UB=UD+UB=UD+，充電指示燈兩端壓充電指示燈兩端壓降為零，燈熄滅降為零，燈熄滅, ,若若沒有熄

35、滅沒有熄滅, ,說明發(fā)電說明發(fā)電機(jī)有故障或充電指機(jī)有故障或充電指示燈電路有搭鐵示燈電路有搭鐵.76二、交流發(fā)電機(jī)的工作特性二、交流發(fā)電機(jī)的工作特性n交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化范圍交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化范圍大，對于一般汽油發(fā)動機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速大，對于一般汽油發(fā)動機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速變化約為變化約為1 1：8 8，柴油機(jī)約為，柴油機(jī)約為1 1：5 5，因此，因此分析汽車用交流發(fā)電機(jī)的特性必須以轉(zhuǎn)分析汽車用交流發(fā)電機(jī)的特性必須以轉(zhuǎn)速的變化為基礎(chǔ)。速的變化為基礎(chǔ)。n交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性、空載特交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性、空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。性和外特性，其中以輸出特性最為

36、重要。.77輸出特性輸出特性n輸出特性是指在發(fā)輸出特性是指在發(fā)電機(jī)端電壓電機(jī)端電壓U U不變不變（對（對1212V V系列的交流系列的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定為發(fā)電機(jī)規(guī)定為1414V V，對對2424V Vn輸出電流與轉(zhuǎn)速之輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即間的關(guān)系，即U=U=常常數(shù)時，數(shù)時，I If f（n n） 的函數(shù)關(guān)系。的函數(shù)關(guān)系。.78由特性曲線由特性曲線I=fI=f（n n）可以看出可以看出n（1 1）空載轉(zhuǎn)速）空載轉(zhuǎn)速n1n1n發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于一定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于一定值值n1n1時，對外輸出電時，對外輸出電流為零。當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)流為零。當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電壓并能對外到額定電壓并能對外輸出電流時的最小轉(zhuǎn)輸出

37、電流時的最小轉(zhuǎn)速為速為n1n1，稱稱n1n1為空載為空載轉(zhuǎn)速。空載轉(zhuǎn)速常用轉(zhuǎn)速?？蛰d轉(zhuǎn)速常用來作為測試發(fā)電機(jī)性來作為測試發(fā)電機(jī)性能的參數(shù)之一。能的參數(shù)之一。.79由特性曲線由特性曲線I=fI=f（n n）可以看出可以看出n（2 2）最大電流）最大電流ImaxImaxn發(fā)電機(jī)輸出電流能力隨發(fā)電機(jī)輸出電流能力隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，但轉(zhuǎn)速的升高而增大，但曲越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速曲越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，無論轉(zhuǎn)達(dá)到一定值時，無論轉(zhuǎn)速增加多少電流都不再速增加多少電流都不再增加，即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)增加，即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)輸出最大電流電機(jī)輸出最大電流ImaxImax有一定限制。由此可見，有一定限制。由此可見，

38、交流發(fā)電機(jī)自身具有限交流發(fā)電機(jī)自身具有限制輸出電流防止過載的制輸出電流防止過載的能力，又稱為自我保護(hù)能力，又稱為自我保護(hù)能力。能力。.80交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理n交流發(fā)電機(jī)定子交流發(fā)電機(jī)定子繞組具有一定的繞組具有一定的阻抗阻抗Z Z，它由繞組它由繞組的電阻的電阻r r及感抗及感抗XLXL兩部分組成，兩部分組成，nXLXL2fL2fL.81交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理n由于由于XL XL 與與n n成正比，故發(fā)電機(jī)定子繞組的阻抗成正比，故發(fā)電機(jī)定子繞組的阻抗Z Z隨發(fā)電機(jī)的車速升高而增加。高速時，由于隨發(fā)電機(jī)的車速升高而增加。高速時，由于R R與與X

39、LXL相比可忽略不計，相比可忽略不計，n故阻抗故阻抗Z Z約等于約等于XLXL，定子阻抗定子阻抗Z Z與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n n成正比，成正比，其值較大，產(chǎn)生較大的內(nèi)壓降。其值較大，產(chǎn)生較大的內(nèi)壓降。n定子電流增加時，由于電樞反應(yīng)的增強(qiáng)，也會定子電流增加時，由于電樞反應(yīng)的增強(qiáng)，也會使感應(yīng)電動勢下降。使感應(yīng)電動勢下降。n兩者共同作用的結(jié)果，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高且兩者共同作用的結(jié)果，當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高且負(fù)載電流達(dá)到最大值時，輸出電流幾乎不隨負(fù)負(fù)載電流達(dá)到最大值時，輸出電流幾乎不隨負(fù)載電阻的減小或轉(zhuǎn)速的增加而增大。載電阻的減小或轉(zhuǎn)速的增加而增大。.82交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理結(jié)論交流發(fā)電機(jī)自我限流的原理結(jié)論n

40、結(jié)論結(jié)論n發(fā)電機(jī)電壓（輸出）一定時，發(fā)電機(jī)電流存在發(fā)電機(jī)電壓（輸出）一定時，發(fā)電機(jī)電流存在最大值。（無論轉(zhuǎn)速多高）最大值。（無論轉(zhuǎn)速多高）n即發(fā)電機(jī)功率存在最大值。即發(fā)電機(jī)功率存在最大值。n限制發(fā)電機(jī)輸出功率，只要限制發(fā)電機(jī)輸出電限制發(fā)電機(jī)輸出功率，只要限制發(fā)電機(jī)輸出電壓即可。壓即可。n限制輸出電壓后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，不會出現(xiàn)限制輸出電壓后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，不會出現(xiàn)由于電流過高，燒壞發(fā)電機(jī)的情況。由于電流過高，燒壞發(fā)電機(jī)的情況。n如果發(fā)電機(jī)電壓過高通常損壞用電設(shè)備。如果發(fā)電機(jī)電壓過高通常損壞用電設(shè)備。.83輸出特性輸出特性n(3) (3) 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n2 n2 額定電流額定電流IAIAn

41、發(fā)電機(jī)出廠時，發(fā)電機(jī)出廠時，通過試驗，規(guī)定通過試驗，規(guī)定了空載轉(zhuǎn)速與額了空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速。在使用定轉(zhuǎn)速。在使用過程中，可通過過程中，可通過檢測這兩個數(shù)據(jù)檢測這兩個數(shù)據(jù)來判斷發(fā)電機(jī)性來判斷發(fā)電機(jī)性能的好壞。能的好壞。.84輸出特性輸出特性n發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電流流IAIA時的轉(zhuǎn)速定為時的轉(zhuǎn)速定為額定轉(zhuǎn)速，圖中用額定轉(zhuǎn)速，圖中用n2n2表示，額定電流表示，額定電流一般定為最大輸出一般定為最大輸出電流的電流的2 23 3。n空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速是測試交流發(fā)電速是測試交流發(fā)電機(jī)性能的重要依據(jù)。機(jī)性能的重要依據(jù)。.85空載特性空載特性n空載特性是研究空載特性是研究發(fā)電機(jī)在空載

42、運(yùn)發(fā)電機(jī)在空載運(yùn)行時，其端電壓行時，其端電壓隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，即系，即I I0 0時，時， U=fU=f（n n）的曲線，的曲線，如圖如圖.86外特性外特性n外特性是研究當(dāng)外特性是研究當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與時，其端電壓與輸出電流的關(guān)系，輸出電流的關(guān)系，即即n-=n-=常數(shù)時，常數(shù)時，U=fU=f（I I）的曲線，的曲線，如圖所示。如圖所示。.87外特性外特性n從外特性曲線可以從外特性曲線可以看出發(fā)電機(jī)電壓受看出發(fā)電機(jī)電壓受負(fù)載影響的程度：負(fù)載影響的程度：n如果發(fā)電機(jī)在高速如果發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，突然失去運(yùn)轉(zhuǎn)時，突然失去負(fù)載，發(fā)電機(jī)電壓負(fù)載，發(fā)電機(jī)電壓會突然升

43、高，致使會突然升高，致使發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器等發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器等內(nèi)部電子元件有被內(nèi)部電子元件有被擊穿的危險。擊穿的危險。.88第五節(jié)第五節(jié) 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n電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類n電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理n電子調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)與工作原理電子調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)與工作原理n電子調(diào)節(jié)器應(yīng)用實(shí)例電子調(diào)節(jié)器應(yīng)用實(shí)例.89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n由于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機(jī)通過皮帶驅(qū)由于交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機(jī)通過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的速比為動旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的速比為1 17 73 3，因此交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范，

44、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，無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求。較大變化，無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求。n為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要求，交流發(fā)電為了滿足用電設(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)動機(jī)必須配用電壓調(diào)節(jié)器，使其輸出電壓在發(fā)動機(jī)所有工況下基本保持恒定。機(jī)所有工況下基本保持恒定。.90一、電壓調(diào)節(jié)器的分類一、電壓調(diào)節(jié)器的分類n交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器按工作原理可分交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器按工作原理可分為：為：n觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器n晶體管調(diào)節(jié)器晶體管調(diào)節(jié)器n集成電

45、路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器n電腦控制調(diào)節(jié)器電腦控制調(diào)節(jié)器.91觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器n觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)用較早，這種調(diào)節(jié)觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)用較早，這種調(diào)節(jié)器觸點(diǎn)振動頻率慢，存在機(jī)械慣性和電器觸點(diǎn)振動頻率慢，存在機(jī)械慣性和電磁慣性，電壓調(diào)節(jié)精度低，觸點(diǎn)易產(chǎn)生磁慣性，電壓調(diào)節(jié)精度低，觸點(diǎn)易產(chǎn)生火花，對無線電干擾大，可靠性差，壽火花，對無線電干擾大，可靠性差，壽命短，現(xiàn)已被淘汰。命短，現(xiàn)已被淘汰。.92晶體管調(diào)節(jié)器晶體管調(diào)節(jié)器n隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，采用了晶體管隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，采用了晶體管調(diào)節(jié)器。其優(yōu)點(diǎn)是：三極管的開關(guān)頻率調(diào)節(jié)器。其優(yōu)點(diǎn)是：三極管的開關(guān)頻率高，且不產(chǎn)生火花，調(diào)節(jié)精度高，還

46、具高，且不產(chǎn)生火花，調(diào)節(jié)精度高，還具有重量輕、體積小、壽命長、可靠性高、有重量輕、體積小、壽命長、可靠性高、電波干擾小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于東風(fēng)、電波干擾小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于東風(fēng)、解放及多種中低檔車型。解放及多種中低檔車型。 .93集成電路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器n集成電路調(diào)節(jié)器除具有晶體管調(diào)節(jié)器的集成電路調(diào)節(jié)器除具有晶體管調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)外，還具有超小型，安裝于發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)外，還具有超小型，安裝于發(fā)電機(jī)的內(nèi)部（又稱內(nèi)裝式調(diào)節(jié)器），減少了的內(nèi)部（又稱內(nèi)裝式調(diào)節(jié)器），減少了外接線，并且冷卻效果得到了改善，現(xiàn)外接線，并且冷卻效果得到了改善，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于桑塔納。奧迪等多種轎車車廣泛應(yīng)用于桑塔納。奧迪等多種轎車

47、車型上。型上。.94電腦控制調(diào)節(jié)器電腦控制調(diào)節(jié)器n電腦控制調(diào)節(jié)器是現(xiàn)在轎車采用的一種電腦控制調(diào)節(jié)器是現(xiàn)在轎車采用的一種新型調(diào)節(jié)器，由電負(fù)載檢測儀測量系統(tǒng)新型調(diào)節(jié)器，由電負(fù)載檢測儀測量系統(tǒng)總負(fù)載后，向發(fā)電機(jī)電腦發(fā)送信號，然總負(fù)載后，向發(fā)電機(jī)電腦發(fā)送信號，然后由發(fā)動機(jī)電腦控制發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器，后由發(fā)動機(jī)電腦控制發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器，適時地接通和斷開磁場電路，即能可靠適時地接通和斷開磁場電路，即能可靠地保證電器系統(tǒng)正常工作，使蓄電池充地保證電器系統(tǒng)正常工作，使蓄電池充電充足，又能減輕發(fā)動機(jī)負(fù)荷，提高燃電充足，又能減輕發(fā)動機(jī)負(fù)荷，提高燃料經(jīng)濟(jì)性。如上海別克、廣州本田等轎料經(jīng)濟(jì)性。如上海別克、廣州本田等轎車

48、發(fā)電機(jī)上使用了這種調(diào)節(jié)器。車發(fā)電機(jī)上使用了這種調(diào)節(jié)器。.95電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類n電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵型式可分為：型式可分為：n內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器n外搭鐵型調(diào)節(jié)器外搭鐵型調(diào)節(jié)器.96調(diào)節(jié)器選配調(diào)節(jié)器選配n內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器：適合于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器：適合于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)所匹配的電子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器；機(jī)所匹配的電子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器；n外搭鐵型調(diào)節(jié)器：適合于與外搭鐵型交流發(fā)電外搭鐵型調(diào)節(jié)器：適合于與外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)所匹配的電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型調(diào)節(jié)器。機(jī)所匹配的電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型調(diào)節(jié)器。n在

49、使用過程中，對于晶體管調(diào)節(jié)器，最好使用在使用過程中，對于晶體管調(diào)節(jié)器，最好使用汽車說明書中指定的調(diào)節(jié)器，如果采用其他型汽車說明書中指定的調(diào)節(jié)器，如果采用其他型號替代，除標(biāo)稱電壓等規(guī)定參數(shù)與原調(diào)節(jié)器相號替代，除標(biāo)稱電壓等規(guī)定參數(shù)與原調(diào)節(jié)器相同外，代用調(diào)節(jié)器必須與原調(diào)節(jié)器的搭鐵形式同外，代用調(diào)節(jié)器必須與原調(diào)節(jié)器的搭鐵形式相同，否則，發(fā)電機(jī)可能由于勵磁電路不通而相同，否則，發(fā)電機(jī)可能由于勵磁電路不通而不能正常工作。對于集成電路調(diào)節(jié)器，必須是不能正常工作。對于集成電路調(diào)節(jié)器，必須是專用的，是不能替代的。專用的，是不能替代的。.97二、電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理二、電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理n由交流發(fā)電機(jī)的工作原理

50、我們知道，交由交流發(fā)電機(jī)的工作原理我們知道，交流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值有效值nE=CenE=Cen（V V）.98二、電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理二、電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理n這里這里CeCe為發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，為發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，n n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，為轉(zhuǎn)子的磁極磁通，也就是說發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生為轉(zhuǎn)子的磁極磁通，也就是說發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。n當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，EE增大，輸出端電壓增大，輸出端電壓UBUB升高，升高，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值時（空載轉(zhuǎn)速以上），輸當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值

51、時（空載轉(zhuǎn)速以上），輸出端電壓達(dá)到極限，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓出端電壓達(dá)到極限，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓UBUB不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減小磁不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減小磁通通來實(shí)現(xiàn)。又磁極磁通來實(shí)現(xiàn)。又磁極磁通與勵磁電流與勵磁電流IfIf成正成正比，減小磁通比，減小磁通也就是減小勵磁電流也就是減小勵磁電流IfIf。.99二、電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理二、電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理n交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的工作原理是：當(dāng)交交流發(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，調(diào)節(jié)器通過減流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的勵磁電流小發(fā)電機(jī)的勵磁電流IfIf來減小磁通來減小磁通，使發(fā)電機(jī)的

52、輸出電壓使發(fā)電機(jī)的輸出電壓UBUB保持不變。保持不變。.100三、觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器三、觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器n觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器通過觸點(diǎn)開閉，接通觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器通過觸點(diǎn)開閉，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流和斷開磁場電路，來改變磁場電流IfIf大大??；晶體管調(diào)節(jié)器、集成電路調(diào)節(jié)器等??；晶體管調(diào)節(jié)器、集成電路調(diào)節(jié)器等利用大功率三極管的導(dǎo)通和截止，接通利用大功率三極管的導(dǎo)通和截止，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流和斷開磁場電路，來改變磁場電流IfIf大大小。小。.101觸觸點(diǎn)點(diǎn)式式電電壓壓調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)器器.102單單級級觸觸點(diǎn)點(diǎn)式式電電壓壓調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)器器.103四、晶體管調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)與工作原理四、晶體管調(diào)節(jié)

53、器結(jié)構(gòu)與工作原理 n晶體管調(diào)節(jié)器有多種型式，其電路個不晶體管調(diào)節(jié)器有多種型式，其電路個不相同，但一般采用整體封裝型式，不可相同，但一般采用整體封裝型式，不可拆卸，不能維修，只能整體更換。拆卸，不能維修，只能整體更換。n這里向大家介紹電子調(diào)節(jié)器的基本電路，這里向大家介紹電子調(diào)節(jié)器的基本電路，實(shí)際電路要復(fù)雜的多，但工作原理可用實(shí)際電路要復(fù)雜的多，但工作原理可用基本電路工作原理去理解。基本電路工作原理去理解。.104外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路n晶體管調(diào)節(jié)器又稱晶體管調(diào)節(jié)器又稱為電子調(diào)節(jié)器，圖為電子調(diào)節(jié)器，圖2 22929所示為外搭所示為外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的鐵型電子調(diào)節(jié)器

54、的基本電路：基本電基本電路：基本電路是由三只電阻路是由三只電阻R1R1、R2 R2 、R3R3，兩只三兩只三極管極管VT1VT1、VT2VT2，一一只穩(wěn)壓二極管只穩(wěn)壓二極管VSVS和和一只二極管一只二極管VDVD組成。組成。.105外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的電路.106外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的電路n檢測電路：電阻檢測電路：電阻R1R1和和R2R2組成一個分壓器，檢測發(fā)電機(jī)電組成一個分壓器，檢測發(fā)電機(jī)電壓。壓。n比較電路比較電路: :檢測的電壓與穩(wěn)壓管電壓比較檢測的電壓與穩(wěn)壓管電壓比較n開關(guān)電路：大于開關(guān)電路：大于1414V V， VT1 VT1飽和導(dǎo)通，反

55、之截止。飽和導(dǎo)通，反之截止。n功放電路：復(fù)合三級管功放電路：復(fù)合三級管.107外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路nVDVD是續(xù)流二極管；磁場繞組由接通轉(zhuǎn)為斷開狀是續(xù)流二極管；磁場繞組由接通轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)時（態(tài)時（F F端為端為+ +，B B端為），經(jīng)二極管端為），經(jīng)二極管 VDVD構(gòu)成構(gòu)成放電回路，防止三極管放電回路，防止三極管VT2VT2被擊穿損壞被擊穿損壞n穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管VSVS是感受元件，串聯(lián)在是感受元件，串聯(lián)在VT1VT1的基極電路的基極電路中，并通過中，并通過VT1VT1的發(fā)射結(jié)并聯(lián)于分壓電阻的發(fā)射結(jié)并聯(lián)于分壓電阻R1R1的的兩端，以感受發(fā)電機(jī)的輸出電壓；兩端，以感

56、受發(fā)電機(jī)的輸出電壓；nUR1UR1電壓加在穩(wěn)壓管電壓加在穩(wěn)壓管VSVS上，上，R1R1的阻值是這樣確的阻值是這樣確定的定的, ,當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓UBUB達(dá)到規(guī)定的調(diào)整值達(dá)到規(guī)定的調(diào)整值時（如桑塔納為時（如桑塔納為1313514514SVSV），），UR1UR1電壓正電壓正好等于穩(wěn)壓管好等于穩(wěn)壓管VSVS的反向擊穿電壓。的反向擊穿電壓。.108內(nèi)搭鐵式電子節(jié)器的工作原理內(nèi)搭鐵式電子節(jié)器的工作原理n內(nèi)搭鐵式電子調(diào)節(jié)器基本電路見圖。原理內(nèi)搭鐵式電子調(diào)節(jié)器基本電路見圖。原理與外搭鐵式類似與外搭鐵式類似.109五、集成電路調(diào)節(jié)器五、集成電路調(diào)節(jié)器n集成電路調(diào)節(jié)器也叫集成電路調(diào)節(jié)器也叫IC

57、IC調(diào)節(jié)器，是根據(jù)使用要調(diào)節(jié)器，是根據(jù)使用要求，將電路中的若干元件集成在同一基片上，求，將電路中的若干元件集成在同一基片上，制成一個獨(dú)立的電子芯片。集成電路調(diào)節(jié)器裝制成一個獨(dú)立的電子芯片。集成電路調(diào)節(jié)器裝于發(fā)電機(jī)內(nèi)部，構(gòu)成整體式交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電于發(fā)電機(jī)內(nèi)部，構(gòu)成整體式交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)外部有機(jī)外部有2 2個或個或3 3個接線柱。個接線柱。n集成電路調(diào)節(jié)器的工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器的集成電路調(diào)節(jié)器的工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器的工作原理完全一樣，都通過穩(wěn)壓管感應(yīng)發(fā)電機(jī)工作原理完全一樣，都通過穩(wěn)壓管感應(yīng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓信號，利用三極管的開關(guān)特性控制的輸出電壓信號，利用三極管的開關(guān)特性控制發(fā)電機(jī)的勵磁電流，

58、使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持發(fā)電機(jī)的勵磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定。恒定。n集成電路調(diào)節(jié)器通常與整體式發(fā)電機(jī)相配。集成電路調(diào)節(jié)器通常與整體式發(fā)電機(jī)相配。.110集成電路調(diào)節(jié)器集成電路調(diào)節(jié)器.111集成電路調(diào)節(jié)器的檢測電路集成電路調(diào)節(jié)器的檢測電路n集成電路調(diào)節(jié)器，根據(jù)分壓器集成電路調(diào)節(jié)器，根據(jù)分壓器R1R1、R2R2檢檢測點(diǎn)位置不同可分為測點(diǎn)位置不同可分為“發(fā)電機(jī)電壓檢測發(fā)電機(jī)電壓檢測電路電路”和和“蓄電池電壓檢測電路蓄電池電壓檢測電路”兩種兩種型式。型式。n發(fā)電機(jī)電壓檢測電路見圖發(fā)電機(jī)電壓檢測電路見圖3-323-32a a。.112發(fā)電機(jī)電壓檢測電路發(fā)電機(jī)電壓檢測電路.113發(fā)電機(jī)電壓檢測電路

59、發(fā)電機(jī)電壓檢測電路n分壓器分壓器R1R1、R2R2從發(fā)電機(jī)輸出端（從發(fā)電機(jī)輸出端（D+ D+ 端）得到端）得到電壓，穩(wěn)壓管電壓，穩(wěn)壓管VSVS上的電壓與發(fā)電機(jī)的輸出電壓上的電壓與發(fā)電機(jī)的輸出電壓成正比，所以該電路稱為發(fā)電機(jī)電壓檢測電路成正比，所以該電路稱為發(fā)電機(jī)電壓檢測電路（檢測點(diǎn)在發(fā)電機(jī)上）。（檢測點(diǎn)在發(fā)電機(jī)上）。n發(fā)電機(jī)電壓檢測電路的優(yōu)點(diǎn)：發(fā)電機(jī)到檢測電發(fā)電機(jī)電壓檢測電路的優(yōu)點(diǎn)：發(fā)電機(jī)到檢測電路距離近，可不用導(dǎo)線連接，直接接在發(fā)電機(jī)路距離近，可不用導(dǎo)線連接，直接接在發(fā)電機(jī)輸出端，連接可靠，不致使檢測電路檢測不到輸出端，連接可靠，不致使檢測電路檢測不到信號。信號。n發(fā)電機(jī)電壓檢測電路的缺點(diǎn)：

60、當(dāng)發(fā)電機(jī)到蓄電發(fā)電機(jī)電壓檢測電路的缺點(diǎn)：當(dāng)發(fā)電機(jī)到蓄電池之間連接電阻大時，蓄電池充電電壓會偏低，池之間連接電阻大時，蓄電池充電電壓會偏低，使蓄電池充電不足使蓄電池充電不足.114蓄電池電壓檢測電路蓄電池電壓檢測電路.115蓄電池電壓檢測電路蓄電池電壓檢測電路n分壓器分壓器R1R1、R2R2從蓄電池輸出端得到電壓，穩(wěn)壓從蓄電池輸出端得到電壓，穩(wěn)壓管管VSVS上的電壓和蓄電池端電壓成正比，所以該上的電壓和蓄電池端電壓成正比，所以該電路稱為蓄電池電壓檢測電路（檢測點(diǎn)在蓄電電路稱為蓄電池電壓檢測電路（檢測點(diǎn)在蓄電池上）。池上）。n蓄電池電壓檢測電路優(yōu)點(diǎn)：直接檢測蓄電池端蓄電池電壓檢測電路優(yōu)點(diǎn)：直接檢測