汽車發(fā)電機(jī)課件

1、 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)是汽車的主要發(fā)電機(jī)是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)電源，其功用是在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時（怠動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時（怠速以上），向所有用速以上），向所有用電設(shè)備（起動機(jī)除外）電設(shè)備（起動機(jī)除外）供電，同時向蓄電池供電，同時向蓄電池充電充電。一、發(fā)電機(jī)的功用一、發(fā)電機(jī)的功用二、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

2、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：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 （EQEQ東風(fēng)東風(fēng)140140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)上裝配的發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)n帶泵交流發(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

3、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)) ) 2.2.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JFZ1542JFZ1542（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

4、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）3.3.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。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）n

5、2.2.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。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

6、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）nEE- -每相電動勢的有效值每相電動勢的有效值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）nCeCe- -電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)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)?/p>

7、變頻率、變幅值的交流波幅值的交流波形。形。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

8、極管的導(dǎo)二極管的導(dǎo)通原則如下通原則如下: :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。2.2.整流過程分析整流過程分析（整流原理視頻）（整流原理視頻）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

9、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。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)導(dǎo)通三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)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)的脈動直兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電壓。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=2.34Un二極管平均電流二極管平均電流Id=I

10、l/3Id=Il/3n二極管最大反向電壓二極管最大反向電壓UdrmUdrm=1.41UL=2.45U=1.05U=1.41UL=2.45U=1.05U3 3中性點電壓中性點電壓n有的發(fā)電機(jī)具有中性點有的發(fā)電機(jī)具有中性點接線柱，如圖接線柱，如圖2-42-4，是從，是從三相繞組的中性點引出三相繞組的中性點引出來的，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電壓點電壓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中性點電壓的瞬時值是中性點電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓，中一個三次諧波電壓，中性點電壓的平均值為發(fā)性點電壓的平均值為發(fā)電機(jī)輸出電壓（平

11、均值）電機(jī)輸出電壓（平均值）的一半的一半中性點電壓中性點電壓中性點作用中性點作用n帶有中性點接線柱的發(fā)帶有中性點接線柱的發(fā)電機(jī)可用中性點電壓來電機(jī)可用中性點電壓來控制各種用途的繼電器。控制各種用途的繼電器。n有的發(fā)電機(jī)沒有中性點有的發(fā)電機(jī)沒有中性點接線柱，但是也把中性接線柱，但是也把中性點電壓充分的利用了點電壓充分的利用了（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)在中性點處接上兩只整流二性點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。三、三、8管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)n

12、8 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8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只是只是中性點二極管，中性點二極管，1 1只正極只正極管接在中性點和正極之管接在中性點和正極之間，間，1 1只負(fù)極管接在中性只負(fù)極管接在中性點和負(fù)極，對中性點電點和負(fù)極，對中性點電壓進(jìn)行全波整流。壓進(jìn)行全波整流。n試驗表明：加裝中性點試驗表明：加裝中性點二極管的交流發(fā)電機(jī)在二極管的交流

13、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。中性點二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理中性點二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理n交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī)中性點電壓中性點電壓為三次諧波，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，中性點三次中性點三次諧波電壓也諧波電壓也升高。升高。中性點二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理中性點二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理n當(dāng)中性點電壓瞬時值高于當(dāng)中性點電壓瞬時值高于三相繞組的最高值時，中三相繞組的最高值時，中性點正極管導(dǎo)通對外輸出性點正極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路為：中性電流；電流回路為：中性點點中性點正極

14、管中性點正極管負(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。中性點。視頻視頻n當(dāng)中性點電壓瞬時值低于當(dāng)中性點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，中性點負(fù)極管導(dǎo)通對外輸出性點負(fù)極管導(dǎo)通對外輸出電流；電流回路：中性點電流；電流回路：中性點定子繞組定子繞組某一正極管某一正極管負(fù)載負(fù)載中性點負(fù)極管中性點負(fù)極管中性點。中性點。視頻視頻 四、四、交流發(fā)電機(jī)的勵磁交流發(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

15、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。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)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。 發(fā)電機(jī)他勵發(fā)電機(jī)他勵自勵自勵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

16、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。 發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電機(jī)自勵交流發(fā)電機(jī)勵磁電路交流發(fā)電機(jī)勵磁電路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，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

17、極管組成的交流發(fā)電機(jī)。的交流發(fā)電機(jī)。9 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二極管二極管。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

18、)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+點火點火開關(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

19、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n交流發(fā)電機(jī)充電系交流發(fā)電機(jī)充電系線路檢測視頻線路檢測視頻五、五、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只只中性點二極中性點二極管）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。1111管交流發(fā)電機(jī)管交流發(fā)電機(jī)n1111管交流發(fā)

20、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只中性點只中性點整流管。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。交流發(fā)電機(jī)的電路交流發(fā)電機(jī)的電路整流器電路整流器電路汽車用硅整流二極管特點汽車用硅整流二極管特點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

21、 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)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。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

22、板。見圖。板。見圖。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）。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整流管的安裝整流管的安裝第四節(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)的工作特點是轉(zhuǎn)速變化范圍交流發(fā)電機(jī)的工作特點是轉(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，

23、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（負(fù)載特交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性（負(fù)載特性）、空載特性和外特性，其中以輸出性）、空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。特性最為重要。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不變的不變的情況下（對情況下（對1212V V系列系列的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定為為1414V V），輸出電流），輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即即U=U=常數(shù)時，常數(shù)時，I If f（n n） 的函數(shù)

24、關(guān)系。的函數(shù)關(guān)系。由特性曲線由特性曲線I=I=f 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?？蛰d轉(zhuǎn)速常用轉(zhuǎn)速?？蛰d轉(zhuǎn)速常用來作為選擇發(fā)電機(jī)與來作為選擇發(fā)電機(jī)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比的主要發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比的主要依據(jù)。依據(jù)。輸出特性輸出特性n( (2) 2) 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n2 n2 額定電流額定電流IAIAn發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電流發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電流IAIA時

25、的轉(zhuǎn)速定為額定轉(zhuǎn)速，時的轉(zhuǎn)速定為額定轉(zhuǎn)速，圖中用圖中用n2n2表示，額定電表示，額定電流一般定為最大輸出電流一般定為最大輸出電流的流的2 23 3。n空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速是空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速是測試交流發(fā)電機(jī)性能的測試交流發(fā)電機(jī)性能的重要依據(jù)。重要依據(jù)。輸出特性輸出特性n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。由特性曲線由特性曲線I=I=f f（n n）可以看出可以看出n（3 3）最大電流）最大電流ImaxImaxn發(fā)電機(jī)輸

26、出電流能力隨轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)輸出電流能力隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，但是曲速的升高而增大，但是曲線越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)線越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，無論轉(zhuǎn)速增到一定值時，無論轉(zhuǎn)速增加多少電流都不再增加，加多少電流都不再增加，即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)輸出即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)輸出最大電流最大電流ImaxImax有一定限制。有一定限制。由此可見，由此可見，交流發(fā)電機(jī)自交流發(fā)電機(jī)自身具有限制輸出電流防止身具有限制輸出電流防止過載的能力，又稱為自我過載的能力，又稱為自我保護(hù)能力。保護(hù)能力。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)定子繞組交流發(fā)電機(jī)定子繞組具有一定的阻抗具有一定的阻抗Z Z，它由繞組的電阻

27、它由繞組的電阻r r及及感抗感抗XLXL兩部分組成，兩部分組成，nXLXL2fL2fL =pnL/30 =pnL/30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XLXL相比可忽略不計，故阻抗相比可忽略不計，故阻抗Z Z約等于約等于XLXL，定定子阻抗子阻抗Z Z與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n n成正比，其值較大，產(chǎn)生較大成正比，其值較大，產(chǎn)生較大的內(nèi)壓降。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，

28、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。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

29、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)電壓過高通常會損壞用電設(shè)備。如果發(fā)電機(jī)電壓過高通常會損壞用電設(shè)備?？蛰d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=U=f f（n n）的曲線，的曲線，如圖如圖外特性外特性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

30、n=n=常數(shù)時，常數(shù)時，U=U=f f（I I）的曲線，的曲線，如圖所示。如圖所示。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。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，因此交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范動旋轉(zhuǎn)的，因此交流發(fā)電

31、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。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（振動）式電壓調(diào)節(jié)器觸點（振動）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集成電路

32、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)器觸點式電壓調(diào)節(jié)器觸點式電壓調(diào)節(jié)器n觸點式電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)用較早，這種調(diào)節(jié)觸點式電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)用較早，這種調(diào)節(jié)器觸點振動頻率慢，存在機(jī)械慣性和電器觸點振動頻率慢，存在機(jī)械慣性和電磁慣性，電壓調(diào)節(jié)精度低，觸點易產(chǎn)生磁慣性，電壓調(diào)節(jié)精度低，觸點易產(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。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)點是：三極管的開關(guān)頻率調(diào)節(jié)器。其優(yōu)點是：三極管的開關(guān)頻率高，且不產(chǎn)生火花，調(diào)節(jié)精度高，還具高，且不產(chǎn)生

33、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，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于東風(fēng)、電波干擾小等優(yōu)點，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。 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)點外，還具有超小型，安裝于發(fā)電機(jī)優(yōu)點外，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。奧迪等多種轎車車型上。型上。電腦控

34、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、廣州本田等轎車發(fā)電機(jī)上使用了這種調(diào)節(jié)器。

35、車發(fā)電機(jī)上使用了這種調(diào)節(jié)器。電壓調(diào)節(jié)器選配電壓調(diào)節(jié)器選配n在使用過程中，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。二、電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)

36、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)的工作原理我們知道，交流發(fā)電機(jī)的由交流發(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)生的相電動勢的有效值三相繞組產(chǎn)生的相電動勢的有效值n EE=CeCe* * *n n（V V）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)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。勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。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

37、，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值時（空載轉(zhuǎn)速以上），輸當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定值時（空載轉(zhuǎn)速以上），輸出端電壓達(dá)到允許極限，要想使發(fā)電機(jī)的輸出出端電壓達(dá)到允許極限，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓電壓UBUB不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減小磁通小磁通來實現(xiàn)。又磁極磁通來實現(xiàn)。又磁極磁通與勵磁電流與勵磁電流IfIf成正比，減小磁通成正比，減小磁通也就是減小勵磁電流也就是減小勵磁電流IfIf。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

38、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)的輸出電壓使發(fā)電機(jī)的輸出電壓UBUB保持不變。保持不變。三、觸點式電壓調(diào)節(jié)器三、觸點式電壓調(diào)節(jié)器n觸點式電壓調(diào)節(jié)器通過觸點開閉，接通觸點式電壓調(diào)節(jié)器通過觸點開閉，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?。痪w管調(diào)節(jié)器、集成電路調(diào)節(jié)器等?。痪w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。觸點式電觸點式電壓調(diào)節(jié)器壓調(diào)節(jié)器（視頻）（視頻）四、晶體管調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)與工作原理四、晶體

39、管調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)與工作原理 n晶體管調(diào)節(jié)器有多種型式，其電路各不晶體管調(diào)節(jié)器有多種型式，其電路各不相同，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這里向大家介紹晶體管（電子）調(diào)節(jié)器這里向大家介紹晶體管（電子）調(diào)節(jié)器的基本電路，實際電路要復(fù)雜的多，但的基本電路，實際電路要復(fù)雜的多，但工作原理可用基本電路工作原理去理解。工作原理可用基本電路工作原理去理解。電子調(diào)節(jié)器的基本電路電子調(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所示為電子所示為電子調(diào)節(jié)器的基本電路：調(diào)節(jié)器的基

40、本電路：基本電路是由三只基本電路是由三只電阻電阻R1R1、R2 R2 、R3R3，兩只三極管兩只三極管VT1VT1、VT2VT2，一只穩(wěn)壓二一只穩(wěn)壓二極管極管VSVS和一只二極和一只二極管管VDVD組成。組成。 電子調(diào)節(jié)器的基本電路電子調(diào)節(jié)器的基本電路（視頻）（視頻）電子調(diào)節(jié)器的基本電路電子調(diào)節(jié)器的基本電路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，反之截止。飽和導(dǎo)通，反之截止。

41、n功放電路：復(fù)合三級管功放電路：復(fù)合三級管電子調(diào)節(jié)器的基本電路電子調(diào)節(jié)器的基本電路nVDVD是續(xù)流二極管；磁場繞組是續(xù)流二極管；磁場繞組由接通轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)時（由接通轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)時（F F端端為為+ +，B B端為），經(jīng)二極管端為），經(jīng)二極管 VDVD構(gòu)成放電回路，防止三極構(gòu)成放電回路，防止三極管管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)是感受元件，串聯(lián)在在VT1VT1的基極電路中，并通過的基極電路中，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的兩端，以感受發(fā)電機(jī)的的兩端，以感受發(fā)電機(jī)的輸出電壓；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的阻值是這樣確定的的阻值是這樣確定的, ,當(dāng)發(fā)電當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓機(jī)輸出電壓UBUB達(dá)到規(guī)定的調(diào)達(dá)到規(guī)定的調(diào)整值時（如桑塔納為整值時（如桑塔納為13135 51414SVSV），），UR1UR1電壓正好等于電壓正好等于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管VSVS的反向擊穿電壓。的反向擊穿電壓。具體實例：具體實例：JFT106電子調(diào)節(jié)器的電電子