汽車電器交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器檢修課件

學(xué)習(xí)情境三交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器檢修任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的維護(hù)與檢修任務(wù)二充電系統(tǒng)常見故障診斷與排除學(xué)習(xí)情境三交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器檢修任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的維護(hù)與檢修一、任務(wù)分析二、相關(guān)知識三、任務(wù)實(shí)施任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的維護(hù)與檢修一、任務(wù)分析一、任務(wù)分析

交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器是汽車電源與充電系統(tǒng)的重要部件。在發(fā)動機(jī)正常工作時，由發(fā)電機(jī)向全車用電設(shè)備供電，同時發(fā)電機(jī)還要向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。隨著汽車性能與功能的不斷提高，現(xiàn)代汽車上的用電設(shè)備數(shù)量也越來越多。因此，交流發(fā)電機(jī)應(yīng)有較大的輸出功率，一般轎車發(fā)電機(jī)的功率可達(dá)1

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W。通過學(xué)習(xí)交流發(fā)電機(jī)的維護(hù)與檢修相關(guān)知識，掌握交流發(fā)電機(jī)的拆裝方法，掌握交流發(fā)電機(jī)的整機(jī)檢測及解體后主要部件的檢測方法，能對交流發(fā)電機(jī)的技術(shù)性能進(jìn)行正確評價。一、任務(wù)分析交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器是汽車電源與充電系統(tǒng)二、相關(guān)知識（一）交流發(fā)電機(jī)的功用與分類1．交流發(fā)電機(jī)的安裝位置圖3-1交流發(fā)電機(jī)的安裝位置二、相關(guān)知識（一）交流發(fā)電機(jī)的功用與分類1．交流發(fā)電機(jī)的安裝2．交流發(fā)電機(jī)的線路連接圖3-2交流發(fā)電機(jī)的線路連接簡圖2．交流發(fā)電機(jī)的線路連接圖3-2交流發(fā)電機(jī)的線路連接簡圖

交流發(fā)電機(jī)由汽車發(fā)動機(jī)驅(qū)動，是汽車電器的主要電源。它在正常工作時，對除起動機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電以補(bǔ)充蓄電池在使用中所消耗的電能。3．交流發(fā)電機(jī)的功用交流發(fā)電機(jī)由汽車發(fā)動機(jī)驅(qū)動，是汽車電器的主要電源。3．4．交流發(fā)電機(jī)的分類（1）按總體結(jié)構(gòu)分類①普通交流發(fā)電機(jī)。圖3-3普通交流發(fā)電機(jī)4．交流發(fā)電機(jī)的分類（1）按總體結(jié)構(gòu)分類①普通交流發(fā)電機(jī)。

圖3-4整體式交流發(fā)電機(jī)②整體式交流發(fā)電機(jī)。圖3-4整體式交流發(fā)電機(jī)②整體式交流發(fā)電機(jī)。

圖3-5帶泵交流發(fā)電機(jī)③帶泵交流發(fā)電機(jī)。圖3-5帶泵交流發(fā)電機(jī)③帶泵交流發(fā)電機(jī)。

圖3-6無刷交流發(fā)電機(jī)④無刷交流發(fā)電機(jī)。圖3-6無刷交流發(fā)電機(jī)④無刷交流發(fā)電機(jī)。①內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。②外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。（2）按磁場繞組搭鐵方式分類

（a）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)（b）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)圖3-7交流發(fā)電機(jī)的搭鐵型式①內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。（2）按磁場繞組搭鐵方式分類（a）①六管交流發(fā)電機(jī)。（3）按裝用的二極管數(shù)量分類圖3-8六管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖①六管交流發(fā)電機(jī)。（3）按裝用的二極管數(shù)量分類圖3-8圖3-9八管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖②八管交流發(fā)電機(jī)。圖3-9八管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖②八管交流發(fā)電機(jī)。圖3-10九管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖③九管交流發(fā)電機(jī)。圖3-10九管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖③九管交流發(fā)電機(jī)。圖3-11十一管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖④十一管交流發(fā)電機(jī)。圖3-11十一管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖④十一管交流發(fā)電機(jī)。（二）調(diào)節(jié)器的功用與分類1．調(diào)節(jié)器的功用

調(diào)節(jié)器是一種電壓調(diào)節(jié)裝置，其功用是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓并使其保持穩(wěn)定。（二）調(diào)節(jié)器的功用與分類1．調(diào)節(jié)器的功用調(diào)節(jié)器是一種電

交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器可分為觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器、晶體管調(diào)節(jié)器和集成電路（IC）調(diào)節(jié)器，如圖3-12所示。2．調(diào)節(jié)器的分類圖3-12常見調(diào)節(jié)器外形交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器可分為觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器、晶體管調(diào)節(jié)器和集3．調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)舉例（1）夏利轎車用調(diào)節(jié)器

圖3-13所示為天津夏利轎車發(fā)電機(jī)使用的集成電路調(diào)節(jié)器實(shí)物圖，該發(fā)電機(jī)為整體式交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型。該調(diào)節(jié)器有6個接線端子，F(xiàn)、P、E3個端子用螺釘直接和發(fā)電機(jī)連接，B端子用螺母固定在發(fā)電機(jī)的輸出端子B上，IG、L兩個端子用導(dǎo)線連接到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上。3．調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)舉例（1）夏利轎車用調(diào)節(jié)器圖3-13圖3-13夏利轎車單片調(diào)節(jié)器B、E、F、IG、L、P—端子圖3-13夏利轎車單片調(diào)節(jié)器B、E、F、IG、L、P—端

調(diào)節(jié)器與電刷組件總成如圖3-14所示。兩只電刷的引線分別用導(dǎo)電片與調(diào)節(jié)器電路的正極（D+）和磁場（DF）連接，主視圖中右邊一個安裝孔用導(dǎo)電片與調(diào)節(jié)器電路的負(fù)極（D?）連接。當(dāng)調(diào)節(jié)器發(fā)生故障時，只能更換。（2）桑塔納轎車用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器與電刷組件總成如圖3-14所示。（2）桑塔納轎車圖3-14IC調(diào)節(jié)器與電刷組件1—IC調(diào)節(jié)器2—電刷架3—負(fù)電刷4—正電刷圖3-14IC調(diào)節(jié)器與電刷組件（三）交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1．普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-15普通交流發(fā)電機(jī)分解圖1—后端蓋2—電刷架3—電刷4—電刷彈簧壓蓋5—硅二極管

6—元件板7—轉(zhuǎn)子8—定子9—前端蓋10—風(fēng)扇11—V帶輪（三）交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1．普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-15圖3-16整體式交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)1—連接螺栓2—后端蓋3—整流板4—防干擾電容器5—滑環(huán)（集電環(huán)）

6、19—全封閉高速軸承7—轉(zhuǎn)子軸8—電刷9—D+端子10—B+端子

11—集成電路調(diào)節(jié)器12—電刷架13—磁極14—定子繞組15—定子鐵芯16—風(fēng)扇葉輪17—傳動帶輪18—緊固螺母20—勵磁繞組21—前端蓋22—定子槽楔子2．整體式交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-16整體式交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)2．整體式交流發(fā)圖3-17整體式交流發(fā)電機(jī)分解圖1—抗干擾電容器2—集成電路調(diào)節(jié)器與電刷組件總成3—電刷端蓋

4—整流器總成5—轉(zhuǎn)子總成6—定子總成7—驅(qū)動端蓋8—風(fēng)扇9—驅(qū)動帶輪圖3-17整體式交流發(fā)電機(jī)分解圖3．交流發(fā)電機(jī)各部件的結(jié)構(gòu)（1）定子

圖3-18發(fā)電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)3．交流發(fā)電機(jī)各部件的結(jié)構(gòu)（1）定子圖3-18發(fā)電機(jī)定

圖3-19轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)（2）轉(zhuǎn)子①爪極。②滑環(huán)。圖3-19轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)（2）轉(zhuǎn)子①爪極。（3）整流器圖3-20整流器實(shí)物（3）整流器圖3-20整流器實(shí)物①六管交流發(fā)電機(jī)的整流器上各元件的安裝位置如圖3-21所示。

3個正二極管壓裝在正整流板上，3個負(fù)二極管壓裝在負(fù)整流板上，其中，1個正極管和1個負(fù)極管連接在一起。圖3-21六管交流發(fā)電機(jī)的整流器①六管交流發(fā)電機(jī)的整流器上各元件的安裝位置如圖3-②十一管交流發(fā)電機(jī)（桑塔納系列車型發(fā)電機(jī)）的整流器上各元器件的安裝位置如圖3-22所示。發(fā)電機(jī)輸出接線柱端子標(biāo)記“B+”的為發(fā)電機(jī)正極。發(fā)電機(jī)整流器設(shè)有11個二極管，其中包括3個正極管、3個負(fù)極管、3個勵磁二極管和2個中性點(diǎn)二極管。②十一管交流發(fā)電機(jī)（桑塔納系列車型發(fā)電機(jī)）的整流器上圖3-22十一管交流發(fā)電機(jī)的整流器1—IC調(diào)節(jié)器安裝孔（2個）2—負(fù)整流板3—負(fù)極管4—整流器總成安裝孔（4個）5—中性點(diǎn)二極管（負(fù)極管）6—正極管7—磁場二極管8—防干擾電容器連接插片9—“D+”端子10—中性點(diǎn)二極管（正極管）11—“B+”端子12—正整流板13—電刷架壓緊彈片14—硬樹脂絕緣膠板圖3-22十一管交流發(fā)電機(jī)的整流器（4）端蓋

圖3-23前、后端蓋（4）端蓋圖3-23前、后端蓋（5）電刷組件

圖3-24電刷組件（5）電刷組件圖3-24電刷組件（四）交流發(fā)電機(jī)的工作原理與特性1．交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理

交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的基本原理是電磁感應(yīng)原理，即交流發(fā)電機(jī)是利用產(chǎn)生磁場的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。圖3-25所示為交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理圖。（四）交流發(fā)電機(jī)的工作原理與特性1．交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理圖3-25交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理圖3-25交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理

當(dāng)勵磁繞組有電流通過時，勵磁繞組便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子軸上的兩個爪極分別被磁化為N極和S極。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁極交替地在定子鐵芯中穿過，形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，磁力線和定子繞組之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，在三相繞組中產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。在交流發(fā)電機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形，其磁場的分布近似正弦規(guī)律，所以在發(fā)電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動勢也近似為正弦規(guī)律。當(dāng)勵磁繞組有電流通過時，勵磁繞組便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子軸上

由于三相繞組在定子槽中是對稱繞制的，因此在三相繞組中產(chǎn)生的三相電動勢亦是對稱的。所以在三相繞組中所產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動勢可用下列方程式表示：式中，Em—相電動勢的最大值；

E—相電動勢的有效值；

ω—電角速度，ω＝2f。由于三相繞組在定子槽中是對稱繞制的，因此在三相繞組中

發(fā)電機(jī)每相繞組中所產(chǎn)生的電動勢的有效值E（V）為

E＝4.44KfN

式中，K—定子繞組系數(shù)，一般小于1；

f—感應(yīng)電動勢的頻率，單位為Hz，，p為磁極對數(shù)，n為轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min；

N—每相繞組的匝數(shù)；

—磁極的磁通量，單位為Wb。當(dāng)外接負(fù)載時，三相繞組輸出的交流電壓uU、uV、uW也是對稱的，如圖3-26（b）所示。發(fā)電機(jī)每相繞組中所產(chǎn)生的電動勢的有效值E（V）為圖3-26三相橋式整流電路原理圖圖3-26三相橋式整流電路原理圖

三相橋式整流電路的整流原理如下［見圖3-26（a）］。

①由于3個正極管子（VD1、VD3、VD5）的正極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的首端（U1、V1、W1），而它們的負(fù)極同接在元件板上，因此這3個正極管子導(dǎo)通的條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最高（相對其他兩相來說正值最大），則該相的正極管子就導(dǎo)通。2．交流發(fā)電機(jī)整流原理三相橋式整流電路的整流原理如下［見圖3-26（a）］。圖3-26三相橋式整流電路原理圖圖3-26三相橋式整流電路原理圖②由于3個負(fù)極管子（VD2、VD4、VD6）的負(fù)極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的首端，而它們的正極同接在后端蓋上，因此這3個負(fù)極管子的導(dǎo)通條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最低（相對其他兩相來說負(fù)值最大），則該相的負(fù)極管子就導(dǎo)通。

③在每一瞬間，同時導(dǎo)通的管子只有兩個，即正、負(fù)管子各一個。②由于3個負(fù)極管子（VD2、VD4、VD6）的負(fù)極

根據(jù)上述原則，其整流過程如下。在t1～t2時間內(nèi)，U相的電壓最高，而V相的電壓最低，故VD1、VD4處于正向電壓下而導(dǎo)通，負(fù)載R兩端得到的電壓為uUV（為線電壓的瞬時值，不計管子導(dǎo)通時的壓降）。在t2～t3時間內(nèi)，U相的電壓仍為最高，而W相的電壓變?yōu)樽畹?，于是VD1、VD6導(dǎo)通，R兩端的電壓為uUW。在t3～t4時間內(nèi)，VD3、VD6導(dǎo)通，R兩端的電壓為uVW。這樣依次類推，循環(huán)反復(fù)，就在R兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈沖直流電壓U，一個周期內(nèi)有6個波形，如圖3-26（c）所示。根據(jù)上述原則，其整流過程如下。圖3-26三相橋式整流電路原理圖圖3-26三相橋式整流電路原理圖

有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)接線柱，如圖3-27所示。中性點(diǎn)接線柱是從三相繞組的末端引出來的，標(biāo)記為“N”，輸出電壓為UN。由于UN是通過三個搭鐵的負(fù)極管子整流后得到的直流電壓（即三相半波整流），所以中性點(diǎn)電壓UN一般用來控制各種用途的繼電器，如磁場繼電器、充電指示燈繼電器等。有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)接線柱，如圖3-27所示。圖3-27帶有中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)電路圖3-27帶有中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)電路

實(shí)際上，對有些交流發(fā)電機(jī)（如帕薩特、奧迪等轎車）來說，在三相繞組的中性點(diǎn)處接上兩個中性點(diǎn)二極管（功率二極管），并通過兩個中性點(diǎn)二極管與橋式整流器的正、負(fù)輸出端相連，如圖3-28所示，圖中VD7、VD8為中性點(diǎn)二極管。此種做法，當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，可有效地利用中性點(diǎn)電壓來增加發(fā)電機(jī)的輸出功率。實(shí)踐證明，在交流發(fā)電機(jī)上采用中性點(diǎn)二極管后，輸出功率可增加10%～15%。實(shí)際上，對有些交流發(fā)電機(jī)（如帕薩特、奧迪等轎車）來說圖3-28具有中性點(diǎn)二極管的整流電路圖3-28具有中性點(diǎn)二極管的整流電路圖3-29所示為交流發(fā)電機(jī)的勵磁電路。3．交流發(fā)電機(jī)勵磁原理圖3-29交流發(fā)電機(jī)的勵磁電路圖3-29所示為交流發(fā)電機(jī)的勵磁電路。3．交流發(fā)電機(jī)勵磁原理

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)S接通時，蓄電池便通過調(diào)節(jié)器向發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供勵磁電流（他勵），勵磁電路為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)S→調(diào)節(jié)器“+”接線柱→調(diào)節(jié)器→調(diào)節(jié)器“F”接線柱→發(fā)電機(jī)“F”接線柱→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵。當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)電機(jī)的輸出電壓略高于蓄電池電壓時，發(fā)電機(jī)即自己給勵磁繞組提供勵磁電流（自勵），勵磁電路為：發(fā)電機(jī)正極→點(diǎn)火開關(guān)S→調(diào)節(jié)器“+”接線柱→調(diào)節(jié)器→調(diào)節(jié)器“F”接線柱→發(fā)電機(jī)“F”接線柱→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵，發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)S接通時，蓄電池便通過調(diào)節(jié)器向發(fā)電機(jī)的勵磁

如圖3-30所示，增加了3個功率較小的硅二極管，專供勵磁電流，稱為勵磁二極管，勵磁二極管同時也控制充電指示燈。

3個勵磁二極管與3個負(fù)極管子同樣組成橋式整流電路，“D+”點(diǎn)與火線接線柱“B”電位相等。圖3-30九管交流發(fā)電機(jī)的原理圖1—勵磁二極管2—點(diǎn)火開關(guān)3—充電指示燈4—調(diào)節(jié)器5—負(fù)載如圖3-30所示，增加了3個功率較小的硅二極管，專供

其工作原理如下所述。

①當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)S接通時，勵磁電路（他勵）為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)S→充電指示燈→調(diào)節(jié)器→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵。這時充電指示燈亮，表示蓄電池放電。

②當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓時，由于“D+”與“B”兩點(diǎn)電位相等，因此充電指示燈熄滅，表示發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。一方面，由發(fā)電機(jī)的火線接線柱“B”向全車供電及向蓄電池充電；另一方面，通過“D+”為發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供勵磁電流（自勵）。勵磁電路為：D+→調(diào)節(jié)器→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵。其工作原理如下所述。③當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火時，充電指示燈亮，說明蓄電池在放電，提醒駕駛?cè)岁P(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)S；當(dāng)車輛運(yùn)行時，充電指示燈亮，說明充電系統(tǒng)有故障，提醒駕駛?cè)藨?yīng)及時維修。③當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火時，充電指示燈亮，說明蓄電池在放電，提4．交流發(fā)電機(jī)的工作特性（1）空載特性（2）輸出特性（3）外特性

（a）空載特性曲線（b）輸出特性曲線（c）外特性曲線圖3-31交流發(fā)電機(jī)的工作特性4．交流發(fā)電機(jī)的工作特性（1）空載特性（a）空載特性曲線（五）調(diào)節(jié)器的工作原理1．調(diào)節(jié)器的基本工作原理

由交流發(fā)電機(jī)的工作原理可知，交流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的三相電動勢的有效值E=4.44KfN，這樣，交流發(fā)電機(jī)每相繞組電動勢有效值可寫成：E=Cn

式中，C—發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)；

n—轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；

—轉(zhuǎn)子的磁極磁通量。（五）調(diào)節(jié)器的工作原理1．調(diào)節(jié)器的基本工作原理由交流發(fā)

由上式可知，交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與轉(zhuǎn)速n和磁極磁通量成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速n升高時，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定，只能通過減小磁極磁通量來實(shí)現(xiàn)。又因?yàn)榇艠O磁通量與勵磁電流Ij成正比，減小磁極磁通量也就是減小勵磁電流Ij。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n升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的勵磁電流Ij來減小磁極磁通量，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持不變。由上式可知，交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與轉(zhuǎn)速n

集成電路調(diào)節(jié)器也稱IC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，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)電機(jī)外部有2個或3個接線柱。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，都是根據(jù)發(fā)電機(jī)的輸出電壓信號，利用晶體管的開關(guān)特性控制發(fā)電機(jī)的勵磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定。2．集成電路調(diào)節(jié)器的工作原理集成電路調(diào)節(jié)器也稱IC調(diào)節(jié)器，是根據(jù)使用要求，將電路

集成電路調(diào)節(jié)器，根據(jù)不同的電壓檢測方法可分為發(fā)電機(jī)電壓檢測法和蓄電池電壓檢測法兩種電路，如圖3-32所示。下面分別對其進(jìn)行介紹。圖3-32集成電路調(diào)節(jié)器的基本電路1、6—發(fā)電機(jī)2、5—集成電路調(diào)節(jié)器3、4—充電指示燈集成電路調(diào)節(jié)器，根據(jù)不同的電壓檢測方法可分為發(fā)電機(jī)電（1）發(fā)電機(jī)電壓檢測法（2）蓄電池電壓檢測法（1）發(fā)電機(jī)電壓檢測法

圖3-33所示為廣泛使用的內(nèi)裝集成電路調(diào)節(jié)器的整體式交流發(fā)電機(jī)的原理電路，為蓄電池電壓檢測法。其工作過程如下所述。3．集成電路調(diào)節(jié)器實(shí)例圖3-33內(nèi)裝集成電路調(diào)節(jié)器的整體式交流發(fā)電機(jī)的電路原理1—發(fā)電機(jī)2—集成電路調(diào)節(jié)器3—充電指示燈圖3-33所示為廣泛使用的內(nèi)裝集成電路調(diào)節(jié)器的整體式交①閉合點(diǎn)火開關(guān)S，蓄電池電壓加到充電指示燈和分壓器R2和R3上，由于UPE電壓小于穩(wěn)壓管VS的反向擊穿電壓，晶體管VT3截止，而晶體管VT2、VT1導(dǎo)通，勵磁電路（他勵）為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)S→充電指示燈→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→VT1→蓄電池負(fù)極。這時，充電指示燈亮。

②當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)電機(jī)的輸出電壓大于蓄電池的電壓，發(fā)電機(jī)開始向蓄電池充電，勵磁方法由他勵變?yōu)樽詣?，勵磁電路為：發(fā)電機(jī)二極管VDL→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→VT1→蓄電池負(fù)極。同時，充電指示燈由于兩端電位相等而熄滅，表示發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。①閉合點(diǎn)火開關(guān)S，蓄電池電壓加到充電指示燈和分壓器

③當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到調(diào)整值時，UPE電壓大于VS的反向擊穿電壓，VS導(dǎo)通，VT3導(dǎo)通，VT2、VT1截止。這時，勵磁電流迅速下降，發(fā)電機(jī)的輸出電壓迅速下降。

④接著VS和VT3又重新截止，VT2、VT1又重新導(dǎo)通，產(chǎn)生勵磁電流。如此循環(huán)，VT1反復(fù)導(dǎo)通與截止，控制勵磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定。③當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到調(diào)整值時，UPE電壓大于VS

其他元件的作用如下。在此電路中，增加了一個與分壓器R2、R3串聯(lián)的二極管VD5，同時在VD5的負(fù)極和發(fā)電機(jī)B端之間接入電阻R5。這樣可防止當(dāng)蓄電池正極與發(fā)電機(jī)的接線有斷路現(xiàn)象時，發(fā)電機(jī)失控。

RT為熱敏電阻，溫度升高阻值減小，與R2并聯(lián)。這樣可降低蓄電池在高溫（環(huán)境溫度）時的充電電壓，有利于蓄電池的充電。為了減小發(fā)電機(jī)流經(jīng)“S”接線柱的電流，增大了R2、R3的電阻，這樣在電路中增加了VT3、VT3的放大作用。其他元件的作用如下。三、任務(wù)實(shí)施（一）交流發(fā)電機(jī)的拆裝1．發(fā)電機(jī)在車上的拆裝圖3-34脫開發(fā)電機(jī)電纜和連接器1—緊固螺母2—連接電纜3—連接器三、任務(wù)實(shí)施（一）交流發(fā)電機(jī)的拆裝1．發(fā)電機(jī)在車上的拆裝圖32．發(fā)電機(jī)的分解圖3-35拆下固定電刷組件和調(diào)節(jié)器總成的兩個固定螺釘2．發(fā)電機(jī)的分解圖3-35拆下固定電刷組件和調(diào)節(jié)器總成的圖3-36取下電容器圖3-36取下電容器圖3-37拆下轉(zhuǎn)子軸承的緊固螺母圖3-37拆下轉(zhuǎn)子軸承的緊固螺母圖3-38拆下緊固螺母、V帶輪和風(fēng)扇圖3-38拆下緊固螺母、V帶輪和風(fēng)扇圖3-39從后端蓋上取下定子總成圖3-39從后端蓋上取下定子總成圖3-40拆下整流器總成圖3-40拆下整流器總成（1）安裝整流器（2）安裝定子總成（3）安裝前端蓋（4）將后端蓋、定子裝到轉(zhuǎn)子軸上（5）安裝風(fēng)扇、V帶輪（6）安裝電刷和調(diào)節(jié)器（7）檢驗(yàn)裝配質(zhì)量3．發(fā)電機(jī)的裝配（1）安裝整流器3．發(fā)電機(jī)的裝配（二）交流發(fā)電機(jī)的檢測1．轉(zhuǎn)子的檢查

圖3-41轉(zhuǎn)子的斷路檢查

1—轉(zhuǎn)子總成2—滑環(huán)3—萬用表（二）交流發(fā)電機(jī)的檢測1．轉(zhuǎn)子的檢查圖3-41轉(zhuǎn)子的斷

圖3-42轉(zhuǎn)子的搭鐵檢查

1—轉(zhuǎn)子總成2—滑環(huán)3—萬用表圖3-42轉(zhuǎn)子的搭鐵檢查圖3-43定子的斷路檢查2．定子的檢查圖3-43定子的斷路檢查2．定子的檢查

圖3-44定子的搭鐵檢查圖3-44定子的搭鐵檢查圖3-45電刷長度的檢測1—電刷架2—游標(biāo)卡尺3—電刷3．電刷長度的檢測圖3-45電刷長度的檢測3．電刷長度的檢測圖3-46整流器的檢測B—正極接線柱E—負(fù)極接線柱P1～P4—整流器接線柱4．整流器的檢測圖3-46整流器的檢測4．整流器的檢測

常見集成電路調(diào)節(jié)器各接線柱之間正常電阻參考數(shù)值如表3-1所示。5．集成電路調(diào)節(jié)器（IC）的檢測表3-1常見集成電路調(diào)節(jié)器各接線柱間電阻值（單位：Ω）常見集成電路調(diào)節(jié)器各接線柱之間正常電阻參考數(shù)值如表3-圖3-47用直流穩(wěn)壓電源檢查集成電路調(diào)節(jié)器接線圖（2）使用可調(diào)直流穩(wěn)壓電源和試燈試驗(yàn)其性能圖3-47用直流穩(wěn)壓電源檢查集成電路調(diào)節(jié)器接線圖（2）使

如圖3-48所示，檢修裝復(fù)的交流發(fā)電機(jī)，在車輛使用大燈、應(yīng)急閃光燈（4個）、雨刮器的情況下，發(fā)動機(jī)以3

000～4

000

r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，用萬用表測試其輸出電壓和電流。若檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值不符時，應(yīng)找出原因并予以修理。6．交流發(fā)電機(jī)性能簡單測試如圖3-48所示，檢修裝復(fù)的交流發(fā)電機(jī)，在車輛使用大燈圖3-48發(fā)電機(jī)的檢測圖3-48發(fā)電機(jī)的檢測（三）交流發(fā)電機(jī)的使用與維護(hù)1．交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的使用注意事項(xiàng)2．交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的維護(hù)注意事項(xiàng)（1）充電系統(tǒng)的初步檢驗(yàn)①檢查發(fā)電機(jī)V帶的狀況。圖3-49發(fā)電機(jī)V帶松緊度的檢查與調(diào)整（三）交流發(fā)電機(jī)的使用與維護(hù)1．交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器的使用注意②檢查發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器的線束連接。

③檢查蓄電池的電纜線和極柱，發(fā)動機(jī)與底盤的搭鐵線。

④檢查蓄電池有無充電不足的跡象。

⑤檢查蓄電池有無過充電的跡象。（2）解體后的檢驗(yàn)（3）發(fā)電機(jī)的拆卸注意事項(xiàng)（4）就車維修檢測時的注意事項(xiàng)②檢查發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器的線束連接。（2）解體后的檢驗(yàn)任務(wù)二充電系統(tǒng)常見故障診斷與排除一、任務(wù)分析二、相關(guān)知識三、任務(wù)實(shí)施四、知識與能力拓展任務(wù)二充電系統(tǒng)常見故障診斷與排除一、任務(wù)分析一、任務(wù)分析

通過對交流發(fā)電機(jī)控制電路的分析和交流發(fā)電機(jī)整機(jī)測試方法的學(xué)習(xí)，掌握充電系統(tǒng)常見故障診斷與排除方法。一、任務(wù)分析通過對交流發(fā)電機(jī)控制電路的分析和交流發(fā)電二、相關(guān)知識（一）交流發(fā)電機(jī)控制電路1．奧迪轎車所用的交流發(fā)電機(jī)控制電路

奧迪轎車所用的交流發(fā)電機(jī)電路圖如圖3-50所示。二、相關(guān)知識（一）交流發(fā)電機(jī)控制電路1．奧迪轎車所用的交流發(fā)圖3-50奧迪轎車所用的交流發(fā)電機(jī)電路圖1—勵磁繞組2—調(diào)節(jié)器3—勵磁二極管4—充電指示燈5—防干擾電容器圖3-50奧迪轎車所用的交流發(fā)電機(jī)電路圖

該發(fā)電機(jī)是整體式交流發(fā)電機(jī)，采用了11個硅二極管，其中有6個整流二極管、3個勵磁二極管、2個中性點(diǎn)二極管，集成電路調(diào)節(jié)器與電刷架制成一體，在發(fā)電機(jī)的外部有兩個接線柱，分別為火線接線柱B+、磁場接線柱D+，火線接線柱B+向全車供電，磁場接線柱D+的作用是向勵磁繞組提供勵磁電流、為調(diào)節(jié)器提供工作電壓及控制充電指示燈。該發(fā)電機(jī)是整體式交流發(fā)電機(jī)，采用了11個硅二極管，其

豐田轎車整體式交流發(fā)電機(jī)的電路圖如圖3-51所示。2．豐田轎車整體式交流發(fā)電機(jī)控制電路圖3-51豐田轎車整體式交流發(fā)電機(jī)的電路圖豐田轎車整體式交流發(fā)電機(jī)的電路圖如圖3-51所示。2．（二）交流發(fā)電機(jī)整機(jī)測試1．測量交流發(fā)電機(jī)各接線柱之間的電阻2．用數(shù)字萬用表檢測發(fā)電機(jī)的二極管

圖3-52用數(shù)字萬用表測試發(fā)電機(jī)的二極管（二）交流發(fā)電機(jī)整機(jī)測試1．測量交流發(fā)電機(jī)各接線柱之間的電阻

圖3-53示波器與發(fā)電機(jī)端子之間的線路連接3．用示波器檢測發(fā)電機(jī)輸出電壓波形圖3-53示波器與發(fā)電機(jī)端子之間的線路連接3．用示波器4．使用萬能試驗(yàn)臺檢測（1）空載電壓的測試圖3-54發(fā)電機(jī)正常波形及常見故障波形4．使用萬能試驗(yàn)臺檢測（1）空載電壓的測試圖3-54發(fā)電圖3-55交流發(fā)電機(jī)的空載和滿載測試（2）滿載電流的測試圖3-55交流發(fā)電機(jī)的空載和滿載測試（2）滿載電流的測試三、任務(wù)實(shí)施

充電系統(tǒng)的故障診斷與排除方法基本相同，下面以桑塔納2000系列轎車為例，介紹充電系統(tǒng)常見故障診斷與排除方法。三、任務(wù)實(shí)施充電系統(tǒng)的故障診斷與排除方法基本相同，下圖3-56桑塔納2000系列轎車充電系統(tǒng)電路（一）充電系統(tǒng)電路簡介圖3-56桑塔納2000系列轎車充電系統(tǒng)電路（一）充電系

充電指示燈及發(fā)電機(jī)勵磁繞組電流路徑為：蓄電池正極→中央線路板單端子插座P端子→中央線路板內(nèi)部線路→中央線路板單端子插座P端子→點(diǎn)火開關(guān)30端子→點(diǎn)火開關(guān)→點(diǎn)火開關(guān)15端子→電阻R2和充電指示燈（發(fā)光二極管）→二極管→中央線路板A16端子→中央線路板內(nèi)部線路→中央線路板D4端子→單端子連接器T1（蓄電池旁邊）→交流發(fā)電機(jī)D+端子→發(fā)電機(jī)的勵磁繞組→電子調(diào)節(jié)器功率管→搭鐵→蓄電池負(fù)極。充電指示燈及發(fā)電機(jī)勵磁繞組電流路徑為：蓄電池正極→中（二）充電系統(tǒng)故障診斷與排除1．發(fā)電機(jī)不充電故障的診斷與排除圖3-57怠速以下充電指示燈不亮故障判斷與排除流程圖（二）充電系統(tǒng)故障診斷與排除1．發(fā)電機(jī)不充電故障的診斷與排除圖3-58怠速以上充電指示燈仍亮故障判斷與排除流程圖圖3-58怠速以上充電指示燈仍亮故障判斷與排除流程圖2．充電電流過小故障的診斷與排除圖3-59充電電流過小故障的診斷與排除流程圖2．充電電流過小故障的診斷與排除圖3-59充電電流過小故3．充電電流過大故障的診斷與排除4．充電不穩(wěn)故障的診斷與排除5．發(fā)電機(jī)過熱故障的診斷與排除6．發(fā)電機(jī)異響故障的診斷與排除圖3-60用聽診器或旋具聽診發(fā)電機(jī)異響圖3-603．充電電流過大故障的診斷與排除圖3-60用聽診器或旋具四、知識與能力拓展

實(shí)例一打開點(diǎn)火開關(guān)時，充電指示燈不亮實(shí)例二發(fā)動機(jī)冷車時起動困難，充電指示燈不熄滅四、知識與能力拓展實(shí)例一打開點(diǎn)火開關(guān)時，充電指示學(xué)習(xí)情境三交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器檢修任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的維護(hù)與檢修任務(wù)二充電系統(tǒng)常見故障診斷與排除學(xué)習(xí)情境三交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器檢修任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的維護(hù)與檢修一、任務(wù)分析二、相關(guān)知識三、任務(wù)實(shí)施任務(wù)一交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的維護(hù)與檢修一、任務(wù)分析一、任務(wù)分析

交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器是汽車電源與充電系統(tǒng)的重要部件。在發(fā)動機(jī)正常工作時，由發(fā)電機(jī)向全車用電設(shè)備供電，同時發(fā)電機(jī)還要向蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。隨著汽車性能與功能的不斷提高，現(xiàn)代汽車上的用電設(shè)備數(shù)量也越來越多。因此，交流發(fā)電機(jī)應(yīng)有較大的輸出功率，一般轎車發(fā)電機(jī)的功率可達(dá)1

200

W。通過學(xué)習(xí)交流發(fā)電機(jī)的維護(hù)與檢修相關(guān)知識，掌握交流發(fā)電機(jī)的拆裝方法，掌握交流發(fā)電機(jī)的整機(jī)檢測及解體后主要部件的檢測方法，能對交流發(fā)電機(jī)的技術(shù)性能進(jìn)行正確評價。一、任務(wù)分析交流發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器是汽車電源與充電系統(tǒng)二、相關(guān)知識（一）交流發(fā)電機(jī)的功用與分類1．交流發(fā)電機(jī)的安裝位置圖3-1交流發(fā)電機(jī)的安裝位置二、相關(guān)知識（一）交流發(fā)電機(jī)的功用與分類1．交流發(fā)電機(jī)的安裝2．交流發(fā)電機(jī)的線路連接圖3-2交流發(fā)電機(jī)的線路連接簡圖2．交流發(fā)電機(jī)的線路連接圖3-2交流發(fā)電機(jī)的線路連接簡圖

交流發(fā)電機(jī)由汽車發(fā)動機(jī)驅(qū)動，是汽車電器的主要電源。它在正常工作時，對除起動機(jī)以外的所有用電設(shè)備供電，并向蓄電池充電以補(bǔ)充蓄電池在使用中所消耗的電能。3．交流發(fā)電機(jī)的功用交流發(fā)電機(jī)由汽車發(fā)動機(jī)驅(qū)動，是汽車電器的主要電源。3．4．交流發(fā)電機(jī)的分類（1）按總體結(jié)構(gòu)分類①普通交流發(fā)電機(jī)。圖3-3普通交流發(fā)電機(jī)4．交流發(fā)電機(jī)的分類（1）按總體結(jié)構(gòu)分類①普通交流發(fā)電機(jī)。

圖3-4整體式交流發(fā)電機(jī)②整體式交流發(fā)電機(jī)。圖3-4整體式交流發(fā)電機(jī)②整體式交流發(fā)電機(jī)。

圖3-5帶泵交流發(fā)電機(jī)③帶泵交流發(fā)電機(jī)。圖3-5帶泵交流發(fā)電機(jī)③帶泵交流發(fā)電機(jī)。

圖3-6無刷交流發(fā)電機(jī)④無刷交流發(fā)電機(jī)。圖3-6無刷交流發(fā)電機(jī)④無刷交流發(fā)電機(jī)。①內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。②外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。（2）按磁場繞組搭鐵方式分類

（a）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)（b）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)圖3-7交流發(fā)電機(jī)的搭鐵型式①內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。（2）按磁場繞組搭鐵方式分類（a）①六管交流發(fā)電機(jī)。（3）按裝用的二極管數(shù)量分類圖3-8六管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖①六管交流發(fā)電機(jī)。（3）按裝用的二極管數(shù)量分類圖3-8圖3-9八管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖②八管交流發(fā)電機(jī)。圖3-9八管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖②八管交流發(fā)電機(jī)。圖3-10九管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖③九管交流發(fā)電機(jī)。圖3-10九管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖③九管交流發(fā)電機(jī)。圖3-11十一管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖④十一管交流發(fā)電機(jī)。圖3-11十一管交流發(fā)電機(jī)電路簡圖④十一管交流發(fā)電機(jī)。（二）調(diào)節(jié)器的功用與分類1．調(diào)節(jié)器的功用

調(diào)節(jié)器是一種電壓調(diào)節(jié)裝置，其功用是在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓并使其保持穩(wěn)定。（二）調(diào)節(jié)器的功用與分類1．調(diào)節(jié)器的功用調(diào)節(jié)器是一種電

交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器可分為觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器、晶體管調(diào)節(jié)器和集成電路（IC）調(diào)節(jié)器，如圖3-12所示。2．調(diào)節(jié)器的分類圖3-12常見調(diào)節(jié)器外形交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器可分為觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器、晶體管調(diào)節(jié)器和集3．調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)舉例（1）夏利轎車用調(diào)節(jié)器

圖3-13所示為天津夏利轎車發(fā)電機(jī)使用的集成電路調(diào)節(jié)器實(shí)物圖，該發(fā)電機(jī)為整體式交流發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型。該調(diào)節(jié)器有6個接線端子，F(xiàn)、P、E3個端子用螺釘直接和發(fā)電機(jī)連接，B端子用螺母固定在發(fā)電機(jī)的輸出端子B上，IG、L兩個端子用導(dǎo)線連接到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上。3．調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)舉例（1）夏利轎車用調(diào)節(jié)器圖3-13圖3-13夏利轎車單片調(diào)節(jié)器B、E、F、IG、L、P—端子圖3-13夏利轎車單片調(diào)節(jié)器B、E、F、IG、L、P—端

調(diào)節(jié)器與電刷組件總成如圖3-14所示。兩只電刷的引線分別用導(dǎo)電片與調(diào)節(jié)器電路的正極（D+）和磁場（DF）連接，主視圖中右邊一個安裝孔用導(dǎo)電片與調(diào)節(jié)器電路的負(fù)極（D?）連接。當(dāng)調(diào)節(jié)器發(fā)生故障時，只能更換。（2）桑塔納轎車用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器與電刷組件總成如圖3-14所示。（2）桑塔納轎車圖3-14IC調(diào)節(jié)器與電刷組件1—IC調(diào)節(jié)器2—電刷架3—負(fù)電刷4—正電刷圖3-14IC調(diào)節(jié)器與電刷組件（三）交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1．普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-15普通交流發(fā)電機(jī)分解圖1—后端蓋2—電刷架3—電刷4—電刷彈簧壓蓋5—硅二極管

6—元件板7—轉(zhuǎn)子8—定子9—前端蓋10—風(fēng)扇11—V帶輪（三）交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1．普通交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-15圖3-16整體式交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)1—連接螺栓2—后端蓋3—整流板4—防干擾電容器5—滑環(huán)（集電環(huán)）

6、19—全封閉高速軸承7—轉(zhuǎn)子軸8—電刷9—D+端子10—B+端子

11—集成電路調(diào)節(jié)器12—電刷架13—磁極14—定子繞組15—定子鐵芯16—風(fēng)扇葉輪17—傳動帶輪18—緊固螺母20—勵磁繞組21—前端蓋22—定子槽楔子2．整體式交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖3-16整體式交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)2．整體式交流發(fā)圖3-17整體式交流發(fā)電機(jī)分解圖1—抗干擾電容器2—集成電路調(diào)節(jié)器與電刷組件總成3—電刷端蓋

4—整流器總成5—轉(zhuǎn)子總成6—定子總成7—驅(qū)動端蓋8—風(fēng)扇9—驅(qū)動帶輪圖3-17整體式交流發(fā)電機(jī)分解圖3．交流發(fā)電機(jī)各部件的結(jié)構(gòu)（1）定子

圖3-18發(fā)電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)3．交流發(fā)電機(jī)各部件的結(jié)構(gòu)（1）定子圖3-18發(fā)電機(jī)定

圖3-19轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)（2）轉(zhuǎn)子①爪極。②滑環(huán)。圖3-19轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)（2）轉(zhuǎn)子①爪極。（3）整流器圖3-20整流器實(shí)物（3）整流器圖3-20整流器實(shí)物①六管交流發(fā)電機(jī)的整流器上各元件的安裝位置如圖3-21所示。

3個正二極管壓裝在正整流板上，3個負(fù)二極管壓裝在負(fù)整流板上，其中，1個正極管和1個負(fù)極管連接在一起。圖3-21六管交流發(fā)電機(jī)的整流器①六管交流發(fā)電機(jī)的整流器上各元件的安裝位置如圖3-②十一管交流發(fā)電機(jī)（桑塔納系列車型發(fā)電機(jī)）的整流器上各元器件的安裝位置如圖3-22所示。發(fā)電機(jī)輸出接線柱端子標(biāo)記“B+”的為發(fā)電機(jī)正極。發(fā)電機(jī)整流器設(shè)有11個二極管，其中包括3個正極管、3個負(fù)極管、3個勵磁二極管和2個中性點(diǎn)二極管。②十一管交流發(fā)電機(jī)（桑塔納系列車型發(fā)電機(jī)）的整流器上圖3-22十一管交流發(fā)電機(jī)的整流器1—IC調(diào)節(jié)器安裝孔（2個）2—負(fù)整流板3—負(fù)極管4—整流器總成安裝孔（4個）5—中性點(diǎn)二極管（負(fù)極管）6—正極管7—磁場二極管8—防干擾電容器連接插片9—“D+”端子10—中性點(diǎn)二極管（正極管）11—“B+”端子12—正整流板13—電刷架壓緊彈片14—硬樹脂絕緣膠板圖3-22十一管交流發(fā)電機(jī)的整流器（4）端蓋

圖3-23前、后端蓋（4）端蓋圖3-23前、后端蓋（5）電刷組件

圖3-24電刷組件（5）電刷組件圖3-24電刷組件（四）交流發(fā)電機(jī)的工作原理與特性1．交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理

交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電的基本原理是電磁感應(yīng)原理，即交流發(fā)電機(jī)是利用產(chǎn)生磁場的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。圖3-25所示為交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理圖。（四）交流發(fā)電機(jī)的工作原理與特性1．交流發(fā)電機(jī)發(fā)電原理圖3-25交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理圖3-25交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理

當(dāng)勵磁繞組有電流通過時，勵磁繞組便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子軸上的兩個爪極分別被磁化為N極和S極。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁極交替地在定子鐵芯中穿過，形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，磁力線和定子繞組之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，在三相繞組中產(chǎn)生交流感應(yīng)電動勢。在交流發(fā)電機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形，其磁場的分布近似正弦規(guī)律，所以在發(fā)電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動勢也近似為正弦規(guī)律。當(dāng)勵磁繞組有電流通過時，勵磁繞組便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子軸上

由于三相繞組在定子槽中是對稱繞制的，因此在三相繞組中產(chǎn)生的三相電動勢亦是對稱的。所以在三相繞組中所產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動勢可用下列方程式表示：式中，Em—相電動勢的最大值；

E—相電動勢的有效值；

ω—電角速度，ω＝2f。由于三相繞組在定子槽中是對稱繞制的，因此在三相繞組中

發(fā)電機(jī)每相繞組中所產(chǎn)生的電動勢的有效值E（V）為

E＝4.44KfN

式中，K—定子繞組系數(shù)，一般小于1；

f—感應(yīng)電動勢的頻率，單位為Hz，，p為磁極對數(shù)，n為轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min；

N—每相繞組的匝數(shù)；

—磁極的磁通量，單位為Wb。當(dāng)外接負(fù)載時，三相繞組輸出的交流電壓uU、uV、uW也是對稱的，如圖3-26（b）所示。發(fā)電機(jī)每相繞組中所產(chǎn)生的電動勢的有效值E（V）為圖3-26三相橋式整流電路原理圖圖3-26三相橋式整流電路原理圖

三相橋式整流電路的整流原理如下［見圖3-26（a）］。

①由于3個正極管子（VD1、VD3、VD5）的正極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的首端（U1、V1、W1），而它們的負(fù)極同接在元件板上，因此這3個正極管子導(dǎo)通的條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最高（相對其他兩相來說正值最大），則該相的正極管子就導(dǎo)通。2．交流發(fā)電機(jī)整流原理三相橋式整流電路的整流原理如下［見圖3-26（a）］。圖3-26三相橋式整流電路原理圖圖3-26三相橋式整流電路原理圖②由于3個負(fù)極管子（VD2、VD4、VD6）的負(fù)極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的首端，而它們的正極同接在后端蓋上，因此這3個負(fù)極管子的導(dǎo)通條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最低（相對其他兩相來說負(fù)值最大），則該相的負(fù)極管子就導(dǎo)通。

③在每一瞬間，同時導(dǎo)通的管子只有兩個，即正、負(fù)管子各一個。②由于3個負(fù)極管子（VD2、VD4、VD6）的負(fù)極

根據(jù)上述原則，其整流過程如下。在t1～t2時間內(nèi)，U相的電壓最高，而V相的電壓最低，故VD1、VD4處于正向電壓下而導(dǎo)通，負(fù)載R兩端得到的電壓為uUV（為線電壓的瞬時值，不計管子導(dǎo)通時的壓降）。在t2～t3時間內(nèi)，U相的電壓仍為最高，而W相的電壓變?yōu)樽畹?，于是VD1、VD6導(dǎo)通，R兩端的電壓為uUW。在t3～t4時間內(nèi)，VD3、VD6導(dǎo)通，R兩端的電壓為uVW。這樣依次類推，循環(huán)反復(fù)，就在R兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈沖直流電壓U，一個周期內(nèi)有6個波形，如圖3-26（c）所示。根據(jù)上述原則，其整流過程如下。圖3-26三相橋式整流電路原理圖圖3-26三相橋式整流電路原理圖

有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)接線柱，如圖3-27所示。中性點(diǎn)接線柱是從三相繞組的末端引出來的，標(biāo)記為“N”，輸出電壓為UN。由于UN是通過三個搭鐵的負(fù)極管子整流后得到的直流電壓（即三相半波整流），所以中性點(diǎn)電壓UN一般用來控制各種用途的繼電器，如磁場繼電器、充電指示燈繼電器等。有的發(fā)電機(jī)具有中性點(diǎn)接線柱，如圖3-27所示。圖3-27帶有中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)電路圖3-27帶有中心抽頭的交流發(fā)電機(jī)電路

實(shí)際上，對有些交流發(fā)電機(jī)（如帕薩特、奧迪等轎車）來說，在三相繞組的中性點(diǎn)處接上兩個中性點(diǎn)二極管（功率二極管），并通過兩個中性點(diǎn)二極管與橋式整流器的正、負(fù)輸出端相連，如圖3-28所示，圖中VD7、VD8為中性點(diǎn)二極管。此種做法，當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，可有效地利用中性點(diǎn)電壓來增加發(fā)電機(jī)的輸出功率。實(shí)踐證明，在交流發(fā)電機(jī)上采用中性點(diǎn)二極管后，輸出功率可增加10%～15%。實(shí)際上，對有些交流發(fā)電機(jī)（如帕薩特、奧迪等轎車）來說圖3-28具有中性點(diǎn)二極管的整流電路圖3-28具有中性點(diǎn)二極管的整流電路圖3-29所示為交流發(fā)電機(jī)的勵磁電路。3．交流發(fā)電機(jī)勵磁原理圖3-29交流發(fā)電機(jī)的勵磁電路圖3-29所示為交流發(fā)電機(jī)的勵磁電路。3．交流發(fā)電機(jī)勵磁原理

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)S接通時，蓄電池便通過調(diào)節(jié)器向發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供勵磁電流（他勵），勵磁電路為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)S→調(diào)節(jié)器“+”接線柱→調(diào)節(jié)器→調(diào)節(jié)器“F”接線柱→發(fā)電機(jī)“F”接線柱→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵。當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)電機(jī)的輸出電壓略高于蓄電池電壓時，發(fā)電機(jī)即自己給勵磁繞組提供勵磁電流（自勵），勵磁電路為：發(fā)電機(jī)正極→點(diǎn)火開關(guān)S→調(diào)節(jié)器“+”接線柱→調(diào)節(jié)器→調(diào)節(jié)器“F”接線柱→發(fā)電機(jī)“F”接線柱→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵，發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)S接通時，蓄電池便通過調(diào)節(jié)器向發(fā)電機(jī)的勵磁

如圖3-30所示，增加了3個功率較小的硅二極管，專供勵磁電流，稱為勵磁二極管，勵磁二極管同時也控制充電指示燈。

3個勵磁二極管與3個負(fù)極管子同樣組成橋式整流電路，“D+”點(diǎn)與火線接線柱“B”電位相等。圖3-30九管交流發(fā)電機(jī)的原理圖1—勵磁二極管2—點(diǎn)火開關(guān)3—充電指示燈4—調(diào)節(jié)器5—負(fù)載如圖3-30所示，增加了3個功率較小的硅二極管，專供

其工作原理如下所述。

①當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)S接通時，勵磁電路（他勵）為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)S→充電指示燈→調(diào)節(jié)器→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵。這時充電指示燈亮，表示蓄電池放電。

②當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓時，由于“D+”與“B”兩點(diǎn)電位相等，因此充電指示燈熄滅，表示發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。一方面，由發(fā)電機(jī)的火線接線柱“B”向全車供電及向蓄電池充電；另一方面，通過“D+”為發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供勵磁電流（自勵）。勵磁電路為：D+→調(diào)節(jié)器→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→搭鐵。其工作原理如下所述。③當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火時，充電指示燈亮，說明蓄電池在放電，提醒駕駛?cè)岁P(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)S；當(dāng)車輛運(yùn)行時，充電指示燈亮，說明充電系統(tǒng)有故障，提醒駕駛?cè)藨?yīng)及時維修。③當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火時，充電指示燈亮，說明蓄電池在放電，提4．交流發(fā)電機(jī)的工作特性（1）空載特性（2）輸出特性（3）外特性

（a）空載特性曲線（b）輸出特性曲線（c）外特性曲線圖3-31交流發(fā)電機(jī)的工作特性4．交流發(fā)電機(jī)的工作特性（1）空載特性（a）空載特性曲線（五）調(diào)節(jié)器的工作原理1．調(diào)節(jié)器的基本工作原理

由交流發(fā)電機(jī)的工作原理可知，交流發(fā)電機(jī)的三相繞組產(chǎn)生的三相電動勢的有效值E=4.44KfN，這樣，交流發(fā)電機(jī)每相繞組電動勢有效值可寫成：E=Cn

式中，C—發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)；

n—轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；

—轉(zhuǎn)子的磁極磁通量。（五）調(diào)節(jié)器的工作原理1．調(diào)節(jié)器的基本工作原理由交流發(fā)

由上式可知，交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與轉(zhuǎn)速n和磁極磁通量成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速n升高時，要想使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定，只能通過減小磁極磁通量來實(shí)現(xiàn)。又因?yàn)榇艠O磁通量與勵磁電流Ij成正比，減小磁極磁通量也就是減小勵磁電流Ij。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n升高時，調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機(jī)的勵磁電流Ij來減小磁極磁通量，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持不變。由上式可知，交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與轉(zhuǎn)速n

集成電路調(diào)節(jié)器也稱IC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，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)電機(jī)外部有2個或3個接線柱。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，都是根據(jù)發(fā)電機(jī)的輸出電壓信號，利用晶體管的開關(guān)特性控制發(fā)電機(jī)的勵磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定。2．集成電路調(diào)節(jié)器的工作原理集成電路調(diào)節(jié)器也稱IC調(diào)節(jié)器，是根據(jù)使用要求，將電路

集成電路調(diào)節(jié)器，根據(jù)不同的電壓檢測方法可分為發(fā)電機(jī)電壓檢測法和蓄電池電壓檢測法兩種電路，如圖3-32所示。下面分別對其進(jìn)行介紹。圖3-32集成電路調(diào)節(jié)器的基本電路1、6—發(fā)電機(jī)2、5—集成電路調(diào)節(jié)器3、4—充電指示燈集成電路調(diào)節(jié)器，根據(jù)不同的電壓檢測方法可分為發(fā)電機(jī)電（1）發(fā)電機(jī)電壓檢測法（2）蓄電池電壓檢測法（1）發(fā)電機(jī)電壓檢測法

圖3-33所示為廣泛使用的內(nèi)裝集成電路調(diào)節(jié)器的整體式交流發(fā)電機(jī)的原理電路，為蓄電池電壓檢測法。其工作過程如下所述。3．集成電路調(diào)節(jié)器實(shí)例圖3-33內(nèi)裝集成電路調(diào)節(jié)器的整體式交流發(fā)電機(jī)的電路原理1—發(fā)電機(jī)2—集成電路調(diào)節(jié)器3—充電指示燈圖3-33所示為廣泛使用的內(nèi)裝集成電路調(diào)節(jié)器的整體式交①閉合點(diǎn)火開關(guān)S，蓄電池電壓加到充電指示燈和分壓器R2和R3上，由于UPE電壓小于穩(wěn)壓管VS的反向擊穿電壓，晶體管VT3截止，而晶體管VT2、VT1導(dǎo)通，勵磁電路（他勵）為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)S→充電指示燈→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→VT1→蓄電池負(fù)極。這時，充電指示燈亮。

②當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)電機(jī)的輸出電壓大于蓄電池的電壓，發(fā)電機(jī)開始向蓄電池充電，勵磁方法由他勵變?yōu)樽詣?，勵磁電路為：發(fā)電機(jī)二極管VDL→發(fā)電機(jī)勵磁繞組→VT1→蓄電池負(fù)極。同時，充電指示燈由于兩端電位相等而熄滅，表示發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。①閉合點(diǎn)火開關(guān)S，蓄電池電壓加到充電指示燈和分壓器

③當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到調(diào)整值時，UPE電壓大于VS的反向擊穿電壓，VS導(dǎo)通，VT3導(dǎo)通，VT2、VT1截止。這時，勵磁電流迅速下降，發(fā)電機(jī)的輸出電壓迅速下降。

④接著VS和VT3又重新截止，VT2、VT1又重新導(dǎo)通，產(chǎn)生勵磁電流。如此循環(huán)，VT1反復(fù)導(dǎo)通與截止，控制勵磁電流，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定。③當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到調(diào)整值時，UPE電壓大于VS

其他元件的作用如下。在此電路中，增加了一個與分壓器R2、R3串聯(lián)的二極管VD5，同時在VD5的負(fù)極和發(fā)電機(jī)B端之間接入電阻R5。這樣可防止當(dāng)蓄電池正極與發(fā)電機(jī)的接線有斷路現(xiàn)象時，發(fā)電機(jī)失控。

RT為熱敏電阻，溫度升高阻值減小，與R2并聯(lián)。這樣可降低蓄電池在高溫（環(huán)境溫度）時的充電電壓，有利于蓄電池的充電。為了減小發(fā)電機(jī)流經(jīng)“S”接線柱的電流，增大了R2、R3的電阻，這樣在電路中增加了VT3、VT3的放大作用。其他元件的作用如下。三、任務(wù)實(shí)施（一）交流發(fā)電機(jī)的拆裝1．發(fā)電機(jī)在車上的拆裝圖3-34脫開發(fā)電機(jī)電纜和連接器1—緊固螺母2—連接電纜3—連接器三、任務(wù)實(shí)施（一）交流發(fā)電機(jī)的拆裝1．發(fā)電機(jī)在車上的拆裝圖32．發(fā)電機(jī)的分解圖3-35拆下固定電刷組件和調(diào)節(jié)器總成的兩個固定螺釘2．發(fā)電機(jī)的分解圖3-35拆下固定電刷組件和調(diào)節(jié)器總成的圖3-36取下電容器圖3-36取下電容器圖3-37拆下轉(zhuǎn)子軸承的緊固螺母圖3-37拆下轉(zhuǎn)子軸承的緊固螺母圖3-38拆下緊固螺母、V帶輪和風(fēng)扇圖3-38拆下緊固螺母、V帶輪和風(fēng)扇圖3-39從后端蓋上取下定子總成圖3-39從后端蓋上取下定子總成圖3-40拆下整流器總成圖3-40拆下整流器總成（1）安裝整流器（2）安裝定子總成（3）安裝前端蓋（4）將后端蓋、定子裝到轉(zhuǎn)子軸上（5）安裝風(fēng)扇、V帶輪（6）安裝電刷和調(diào)節(jié)器（7）檢驗(yàn)裝配質(zhì)量3．發(fā)電機(jī)的裝配（1）安裝整流器3．發(fā)電機(jī)的裝配（二）交流發(fā)電機(jī)的檢測1．轉(zhuǎn)子的檢查

圖3-41轉(zhuǎn)子的斷路檢查

1—轉(zhuǎn)子總成2—滑環(huán)3—萬用表（二）交流發(fā)電機(jī)的檢測1．轉(zhuǎn)子的檢查圖3-41轉(zhuǎn)子的斷

圖3-42轉(zhuǎn)子的搭鐵檢查

1—轉(zhuǎn)子總成2—滑環(huán)3—萬用表圖3-42轉(zhuǎn)子的搭鐵檢查圖3-43定子的斷路檢查2．定子的檢查圖3-43定子的斷路檢查2．定子的檢查

圖3-44定子的搭鐵檢查圖3-44定子的搭鐵檢查圖3-45電刷長度的檢測1—電刷架2—游標(biāo)卡尺3—電刷3．電刷長度的檢測圖3-45電刷長度的檢測3．電刷長度的檢測圖3-46整流器的檢測B—正極接線柱E—負(fù)極接線柱P1～P4—整流器接線柱4．整流器的檢測圖3-46整流器的檢測4．整流器的檢測

常見集成電路調(diào)節(jié)器各接線柱之間正常電阻參考數(shù)值如表3-1所示。5．集成電路調(diào)節(jié)器（IC）的檢測表3-1常見集成電路調(diào)節(jié)器各接線柱間電阻值（單位：Ω）常見集成電路調(diào)節(jié)器各接線柱之間正常電阻參考數(shù)值如表3-圖3-47用直流穩(wěn)壓電源檢查集成電路調(diào)節(jié)