交流發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器

1、交流發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器第1頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日運(yùn)轉(zhuǎn)中的交流發(fā)電機(jī)第2頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日學(xué)習(xí)本章所需的基本知識(shí)1、二極管：具有單向?qū)щ娦?、穩(wěn)壓二極管：能承受反向電壓 具有穩(wěn)壓作用。第3頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日3、三極管：具有高速開關(guān)和信號(hào)放大作用。第4頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第5頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日三極管的放大作用第6頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第二章 交流發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器一、學(xué)習(xí)目的：通

2、過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握交流發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)、原理及故障的診斷與檢測方法.二、重點(diǎn)：1、掌握交流發(fā)電機(jī)的原理，構(gòu)造2、掌握電子調(diào)節(jié)器的工作原理與檢測方法3、掌握交流發(fā)電機(jī)的使用維護(hù)，常見故障的診斷與排除三、難點(diǎn)：1、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及故障診斷2、電子調(diào)節(jié)器工作原理與檢測方法第7頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日交流發(fā)電機(jī)的作用：1、向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電2、在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，向所有的用電設(shè)備供電。注意：除起動(dòng)以外（起動(dòng)時(shí)靠蓄電池供電）第8頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日Santana轎車交流發(fā)電機(jī)的整體構(gòu)造第9頁，共88頁，2022

3、年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第一節(jié)、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造第10頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日1、轉(zhuǎn)子總成第11頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第12頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是發(fā)電機(jī)的磁場部分，主要由爪極、磁場繞組（線圈）、滑環(huán)和軸等組成。第13頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日二、定子定子的作用是產(chǎn)生交流電第14頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第15頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日定子又稱為電樞，由定子鐵心和定子

4、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。定子槽內(nèi)三相繞組的連接方法大多數(shù)采用Y型（星形）。第16頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日三、整流器整流器是由6只二極管連接而成的三相橋式全波整流路。第17頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日硅二極管安裝示意圖第18頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日四、前后端蓋前后端蓋由非導(dǎo)磁材料鋁合金制成，漏磁少，重量輕，散熱性能好。第19頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日外裝式 內(nèi)裝式電刷架的結(jié)構(gòu)五、電刷及電刷架1、電刷架的結(jié)構(gòu)第20頁，共88頁，2022年

5、，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日2、電刷的搭鐵形式第21頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日六、軸承及油封軸承的作用是支承轉(zhuǎn)子軸并減小轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力。七、風(fēng)扇及皮帶輪注意：風(fēng)扇皮帶在使用中不能過緊和過松！風(fēng)扇緊度的調(diào)整方法如圖所示。第22頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第23頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第24頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第25頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第二節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的工作原理一、發(fā)電原理：E=CN第26頁，共88頁，2022年，5月2

6、0日，19點(diǎn)43分，星期日第27頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日二、整流過程硅二極管具有單向?qū)щ娦?。整流過程實(shí)際上就是將具有單向?qū)щ娦缘墓瓒O管組成各種整流電路，把交流電變成直流電。第28頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第29頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日三相橋式整流電壓波形圖D1D4D1D6D3 D3 D5 D5 D6 D2 D2 D4第30頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第31頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第32頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)4

7、3分，星期日發(fā)電機(jī)輸出電壓的平均值：U=1.35UAB=2.34U （星形連接）式中：UAB 線電壓的有效值 U 相電壓的有效值，以每只硅二極管為研究對(duì)象： （1）平均電流： （2）承受的最高反向電壓：1、2、第33頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日帶中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)連接示意圖3、中心點(diǎn)電壓：UN=U/2第34頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日三、發(fā)電機(jī)的激磁方法激磁的類型：(1)自激：發(fā)電機(jī)供給激磁繞組電流的方式(2)他激：蓄電池供給激磁繞組電流的方式第35頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日交流發(fā)電機(jī)自激回路第36頁

8、，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日交流發(fā)電機(jī)他激回路第37頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日 第三節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的類型1、按二極管的數(shù)目分為：6管交流發(fā)電機(jī)、8管交流發(fā)電機(jī)、 9管交流發(fā)電機(jī)、11管交流發(fā)電機(jī)。2、按激磁繞組的搭鐵形式分：內(nèi)搭鐵式和外搭鐵式發(fā)電機(jī)3、按有無電刷和滑環(huán)分為：有刷式和無刷式。其中，無刷式 又分為爪極式、感應(yīng)式、永磁式。4、另外，發(fā)電機(jī)還有帶真空泵式和整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)裝，如 Santana、Jeta轎車均采用此種類型。）第38頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日一、8管交流發(fā)電機(jī)作用：高速時(shí)，提高發(fā)電

9、機(jī)的輸出功率第39頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日二、9管交流發(fā)電機(jī)的原理圖第40頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日三、11管交流發(fā)電機(jī)原理圖第41頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第42頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第43頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第四節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的特性 一、輸出特性 輸出特性是指發(fā)電機(jī)端電壓不變，即U=常數(shù)的情況下，輸出電流與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即I=f（n）的函數(shù)關(guān)系。 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值以后，發(fā)電機(jī)輸出電流就不再隨轉(zhuǎn)速的升高和負(fù)載

10、電阻的減小而增大，這時(shí)的電流值稱為發(fā)電機(jī)的最大輸出電流或限流值。 第44頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日交流發(fā)電機(jī)的輸出特性第45頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日為什么交流發(fā)電機(jī)具有輸出電流自動(dòng)限制作用？原因有兩條：1、定子繞組阻抗的作用。Z=CNL，其中 C-常數(shù)；N-發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速 L-定子繞組電感2、電樞反應(yīng)的作用。 所謂的電樞反應(yīng)是指定子繞組在產(chǎn)生交流電時(shí)，也產(chǎn)生了電樞 磁場，該磁場對(duì)磁極磁場具有反作用，并且隨定子電流的增大而 增大。第46頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日二、空載特性空載特性是指發(fā)電機(jī)空載時(shí)，發(fā)電

11、機(jī)端電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即I=0時(shí)，U= f（n）的函數(shù)關(guān)系。交流發(fā)電機(jī)的空載特性第47頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日三、外特性 外特性是指轉(zhuǎn)速一定時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與輸出電流的關(guān)系，即n=常數(shù)時(shí)，U=f（I）的函數(shù)關(guān)系。交流發(fā)電機(jī)的外特性第48頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第五節(jié) 電子電壓調(diào)節(jié)器 一、電壓調(diào)節(jié)器的作用 交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓是隨發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的升高而升高，隨發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的降低而降低，波動(dòng)較大，不適合汽車用電設(shè)備的需要，必須進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其不能隨著發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的增加而增大，限制其最高電壓，并且使其電壓穩(wěn)定。因此，現(xiàn)代汽車上必須

12、加裝電壓調(diào)節(jié)器。二、電壓調(diào)節(jié)器的基本原理 U=KnI 其中，U-發(fā)電機(jī)的輸出電壓；n-發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；I-激磁電流由于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化是不能調(diào)節(jié)的，因此，要穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的電壓只需控制激磁電流的大小即可。 為了調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓，必須向調(diào)節(jié)器輸入一個(gè)感受電壓。如果感受電壓低于電壓調(diào)節(jié)器設(shè)定的電壓值，電壓調(diào)節(jié)器就會(huì)增大激磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓增大。反之，如果感受電壓高于電壓調(diào)節(jié)器設(shè)定的電壓值，電壓調(diào)節(jié)器就會(huì)減小激磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓降低。第49頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日四、晶體管調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)精度高。原因晶體管開關(guān)速度高，向應(yīng)快，且不存在機(jī)械和電磁慣性

13、結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，故障少。原因?yàn)榫w管調(diào)節(jié)器中無觸點(diǎn)、無線圈、無振動(dòng)元件使用中無需維修。晶體管調(diào)節(jié)器用環(huán)氧樹脂封裝能適應(yīng)大功率發(fā)電機(jī)要求。開關(guān)晶體管功率足夠大就可滿足大功率發(fā)電機(jī)磁場電流大的要求。對(duì)無線電干擾小。無觸點(diǎn)火花。三、電子電壓調(diào)節(jié)器的分類1、晶體管式電子電壓調(diào)節(jié)器2、集成電路（IC電路）電子電壓調(diào)節(jié)器第50頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第51頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日 五、電壓調(diào)節(jié)器的搭鐵形式電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機(jī)搭鐵類型可分兩種 （1）內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器 適用于內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的電子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器；

14、（2）外搭鐵型調(diào)節(jié)器 適合用于外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)的電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器。 對(duì)于晶體管調(diào)節(jié)器，在使用過程中，最好使用汽車說明書中指定的調(diào)節(jié)器，如果采用其他型號(hào)替代，除標(biāo)稱電壓、功率等規(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)器的搭鐵形式相同，否則，發(fā)電機(jī)可能由于勵(lì)磁電路不通而不能正常工作。第52頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日六、晶體管電子電壓調(diào)節(jié)器的原理1、外搭鐵電壓調(diào)節(jié)器第53頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日工作原理 點(diǎn)火開關(guān)SW剛接通時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，蓄電池電壓加在分壓器R1、R2上，此時(shí)因UR1 較低不能使

15、穩(wěn)壓管VS的反向擊穿，VT1截止，VT1截止使得VT2導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)磁場電路接通，此時(shí)由蓄電池供給磁場電流。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機(jī)他勵(lì)發(fā)電，電壓上升。 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高到大于蓄電池電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)自勵(lì)發(fā)電并開始對(duì)外蓄電池充電，如果此時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓UB100050 701000JF12、JF22、JF23、JF2519.5214050100050 701000交流發(fā)電機(jī)各接線柱之間的電阻值/ 四、 交流發(fā)電機(jī)的不解體檢測1、萬用表檢測法第72頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日2、示波器檢測法各種故障整流波形第73頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)

16、43分，星期日1.硅二極管的檢測萬用表型號(hào)MF500MF7MF18MF10MF30MF14MF12正向阻值81088.5910.511.519204050115120二極管正向阻值/ 五、交流發(fā)電機(jī)的解體檢測第74頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日2.磁場繞組的檢查磁場繞組搭鐵的檢查用萬用表磁場繞組的電阻值轉(zhuǎn)子軸彎曲度的檢查第75頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日3.定子繞組的檢查1、2檢查繞組短路和斷路1、3檢查繞組是否搭鐵第76頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日第八節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的故障診斷 充電系常見故障有：不充電、充

17、電電流過小、充電電流過大等。故障范圍可能是風(fēng)扇皮帶打滑，發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障，電壓調(diào)節(jié)器及整個(gè)系統(tǒng)的線路故障（短路或斷路）等。診斷故障時(shí)應(yīng)仔細(xì)閱讀說明書或電路圖，按照由簡單到復(fù)雜、由外觀到內(nèi)觀的規(guī)律進(jìn)行查找，逐步縮小故障范圍，最后找出故障部位。下面以不充電故障為內(nèi)容進(jìn)行講解。（本文將以桑塔鈉、帕薩特B5、廣州本田為例） 不充電故障的診斷：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)后，充電指示燈不熄滅則為不充電故障。故障可能的原因：1、發(fā)電機(jī)皮帶打滑2、發(fā)電機(jī)不發(fā)電3、調(diào)節(jié)器故障4、充電系線路某處有短路或斷路故障第77頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日一、上海桑塔納轎車整體式交流發(fā)電機(jī)故障診斷第78頁，

18、共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日Santana轎車充電系不充電故障流程圖第79頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日 二、上海帕薩特B5充電系故障診斷第80頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日 1.工作原理 當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)（點(diǎn)火開關(guān)在點(diǎn)火位置或起動(dòng)位置），蓄電池電壓通過中央接線盒點(diǎn)火開關(guān)組合儀表（通過充電指示燈K2）發(fā)電機(jī)D+接線柱磁場線圈搭鐵，充電指示燈亮。指示蓄電池對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后（怠速及以上轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)），交流發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電，蓄電池電壓仍通過上述電路加在充電系統(tǒng)指示燈上，同時(shí)，交流發(fā)電機(jī)通過端子D+也供給指示燈

19、電壓，故充電指示燈兩側(cè)電壓相等，指示燈熄滅。 若發(fā)動(dòng)機(jī)怠速及以上轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，充電系統(tǒng)指示燈仍發(fā)亮，警示駕駛員交流發(fā)電機(jī)充電不正常，需及時(shí)維修。第81頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日 2、上海帕薩特B5充電系故障檢測與維修（1）接通點(diǎn)火開關(guān)，充電指示燈不亮 可將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接拔下并搭鐵，充電指示燈仍不亮，故障為：充電指示燈線路有斷路，或充電指示燈本身壞，檢查線路，排除故障。 若將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接拔下并搭鐵，充電指示燈仍不亮，可能的故障有：藍(lán)色導(dǎo)線與發(fā)電機(jī)D+ 接線柱接觸不良，需重新接好；發(fā)電機(jī)電刷損壞或磨損過短。需拆下發(fā)電機(jī)檢測，更換發(fā)電機(jī)電刷組件；

20、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈斷路。需拆下發(fā)電機(jī)檢測，更換發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。第82頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日(2)接通點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速或更高轉(zhuǎn)速時(shí)，充電指示燈不滅 停止發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，可將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接件拔下并懸空，接通點(diǎn)火開關(guān)，充電指示燈仍亮，故障為：充電指示燈線路有短路，檢查線路，排除故障。 若將發(fā)電機(jī)D+的藍(lán)色導(dǎo)線的插接拔下并懸空，接通點(diǎn)火開關(guān)，充電指示燈熄滅，可能的故障有： a) 電壓調(diào)節(jié)器損壞。 b) 發(fā)電機(jī)定子繞組損壞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電。 c) 電刷磨損或電刷彈簧損壞導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電。 維修方法：逐項(xiàng)檢查后，修理或更換有關(guān)損壞零部件。第83頁，共88頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)43分，星期日(3) 發(fā)電機(jī)發(fā)電量不足，故障現(xiàn)象是用電量大時(shí)，輸出電壓降低，可能的原因有 a.傳動(dòng)帶打滑。 b.電刷和滑環(huán)接觸不良。 c.整流器短路或斷路。 d.輸出導(dǎo)線與發(fā)電機(jī)的連接接觸不良或?qū)Ь€內(nèi)阻增大，造成壓降過大。 維修方法： 檢查與調(diào)整發(fā)電機(jī)傳動(dòng)帶張緊度。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，在曲軸帶輪與發(fā)電機(jī)帶輪中間位置，以拇指向下壓傳動(dòng)帶，最大撓度應(yīng)小于5mm。如