汽車(chē)電氣設(shè)備構(gòu)造與維修 課件 項(xiàng)目二 電源系統(tǒng) 任務(wù)二 檢修發(fā)電機(jī)

項(xiàng)目二電源系統(tǒng)檢修汽車(chē)電氣設(shè)備任務(wù)二發(fā)電機(jī)檢修01學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）掌握汽車(chē)發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的作用與組成。2）理解發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理與整流原理。技能目標(biāo)1）會(huì)檢查、調(diào)整與更換發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)帶。2）會(huì)拆裝發(fā)電機(jī)總成，并會(huì)分解與組裝發(fā)電機(jī)。3）會(huì)檢測(cè)發(fā)電機(jī)各部件。素養(yǎng)目標(biāo)1）能夠在工作過(guò)程中與小組其他成員合作、交流，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，鍛煉溝通能力。2）養(yǎng)成7S的工作習(xí)慣。3）養(yǎng)成服務(wù)從管理，規(guī)范作業(yè)的良好工作習(xí)慣。02任務(wù)描述

一位豐田卡羅拉轎車(chē)用戶將車(chē)開(kāi)到維修站，反映該車(chē)正常行駛時(shí)儀表內(nèi)的“充電指示燈”突然亮起，需要檢修。03

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一、發(fā)電機(jī)的作用

發(fā)電機(jī)是汽車(chē)的主要電源，其在整車(chē)上的位置如圖所示。其功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，向所有用電設(shè)備（起動(dòng)機(jī)除外）供電，同時(shí)給蓄電池充電。相關(guān)知識(shí)

二、發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)

普通交流發(fā)電機(jī)一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、電壓調(diào)節(jié)器、電刷組件、前端蓋、后端蓋、風(fēng)扇、帶輪等組成。相關(guān)知識(shí)

1.轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子的功用是通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)。它主要由爪極、磁場(chǎng)繞組、集電環(huán)（也稱(chēng)滑環(huán)）和轉(zhuǎn)子軸等組成，

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2.定子

定子的功用是產(chǎn)生三相交流電，主要由定子鐵芯和三相定子繞組兩部分組成。

定子鐵芯由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊加而成。定子槽內(nèi)置有三相對(duì)稱(chēng)繞組，三相繞組大多數(shù)采用Y形（也稱(chēng)為星形）連接，三相繞組的連接點(diǎn)也稱(chēng)為中性點(diǎn)。三相繞組在定子槽內(nèi)的排列，空間上相隔120°，且每相繞組的線圈個(gè)數(shù)、每個(gè)線圈的匝數(shù)和每個(gè)線圈的節(jié)距都完全相等。相關(guān)知識(shí)

3.整流器

整流器的功用是將三相繞組產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。整流器由正、?fù)整流板組成，每個(gè)整流板上安裝3-4個(gè)二極管。

外殼為正極、中心引線為負(fù)極的二極管，叫負(fù)極管；外殼為負(fù)極、中心引線為正極的二極管，稱(chēng)為正極管。相關(guān)知識(shí)

（1）6個(gè)二極管整流器與整流電路6個(gè)二極管整流器是在正、負(fù)整流板各安裝3個(gè)二極管，組成的三相橋式全波整流電路。

（2）8二極管整流器與整流電路

8個(gè)二極管整流器是在正、負(fù)整流板各安裝4個(gè)二極管，它是在正、負(fù)整流板上各增加了1個(gè)中性點(diǎn)二極管，組成的三相橋式全波整流電路。相關(guān)知識(shí)

4.端蓋及電刷組件

端蓋一般分成兩部分，即前端蓋和后端蓋，起支撐轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效地防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。后端蓋上裝有電刷組件。

電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧等組成，電刷的作用是將電源通過(guò)集電環(huán)引入勵(lì)磁繞組。5.帶輪與風(fēng)扇

交流發(fā)電機(jī)的前端裝有帶輪，內(nèi)部裝有風(fēng)扇，由發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)帶通過(guò)帶輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸和風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn)。

發(fā)電機(jī)工作時(shí)，定子繞組和勵(lì)磁繞組中都會(huì)有熱量產(chǎn)生，若溫度過(guò)高會(huì)燒壞導(dǎo)線的絕緣部分，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不能正常工作，為了提高散熱能力，有的發(fā)電機(jī)還裝有兩個(gè)風(fēng)扇（前、后各一個(gè)）。相關(guān)知識(shí)

三、交流發(fā)電機(jī)的工作原理1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

電磁感應(yīng)是指導(dǎo)體在變化的磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)蓄電池通過(guò)電刷與滑環(huán)給轉(zhuǎn)子的線圈通電時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，只要將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)形成旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)內(nèi)的導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。相關(guān)知識(shí)

2.發(fā)電原理

發(fā)電機(jī)定子的三相繞組按一定規(guī)律分布在發(fā)電機(jī)的定子槽中，內(nèi)部有一個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上安裝著爪極和勵(lì)磁繞組。當(dāng)外部電路通過(guò)電刷使勵(lì)磁繞組通電時(shí)，便產(chǎn)生磁場(chǎng)，使爪極被磁化為N極和S極。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁通交替地在定子繞組中變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知，定子的三相繞組中便產(chǎn)生三相交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這就是交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理。相關(guān)知識(shí)

3.整流原理

交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是三相交流電，是通過(guò)6只二極管組成的三相橋式整流電路整流為直流電的。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，發(fā)電機(jī)定子三相繞組產(chǎn)生三相交流電動(dòng)勢(shì)，輸送到整流器的二極管，由于二極管具有單向?qū)ㄐ?，?dāng)給二極管加上正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，當(dāng)給二極管加上反向電壓時(shí)二極管截止，二極管依次循環(huán)導(dǎo)通，當(dāng)3只正二極管負(fù)極端連接在一起時(shí)，正極端電位最高者導(dǎo)通；當(dāng)3只負(fù)二極管正極端連接在一起時(shí)，負(fù)極端電位最低者導(dǎo)通，如圖所示。使得負(fù)載得到一個(gè)比較平穩(wěn)的脈動(dòng)直流電壓。相關(guān)知識(shí)

4.交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式

汽車(chē)上使用的交流發(fā)電機(jī)必須給勵(lì)磁繞組通電才會(huì)有磁場(chǎng)產(chǎn)生而發(fā)電，否則將不能發(fā)電。

將電流引入到勵(lì)磁繞組使之產(chǎn)生磁場(chǎng)稱(chēng)為勵(lì)磁。交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式有自勵(lì)和他勵(lì)兩種。

（1）他勵(lì)

在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)（發(fā)動(dòng)機(jī)未達(dá)到怠速轉(zhuǎn)速），自身不能發(fā)電，需要蓄電池供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組電流，使勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)發(fā)電。這種由蓄電池供給磁場(chǎng)電流發(fā)電的方式稱(chēng)為他勵(lì)發(fā)電。相關(guān)知識(shí)

（2）自勵(lì)

當(dāng)發(fā)電機(jī)能對(duì)外供電時(shí)，就可以把自身發(fā)的電供給勵(lì)磁繞組，這種自身供給磁場(chǎng)電流發(fā)電的方式稱(chēng)為自勵(lì)發(fā)電。

交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁過(guò)程是先他勵(lì)后自勵(lì)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓一般高出蓄電池電壓1～2V以便對(duì)蓄電池充電，此時(shí)，由發(fā)電機(jī)自勵(lì)發(fā)電。相關(guān)知識(shí)

四、電壓調(diào)節(jié)器1.電壓調(diào)節(jié)器的功用

電壓調(diào)節(jié)器一般安裝在發(fā)電機(jī)的內(nèi)部。它的功用是使交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定（一般為13～14V）。

2.電壓調(diào)節(jié)器的基本原理

交流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。所以，交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的基本工作原理是：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，調(diào)節(jié)器通過(guò)減小發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流If來(lái)減小磁通Φ，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓UB保持不變；當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，可通過(guò)增大勵(lì)磁電流，從而使輸出電壓保持恒定。相關(guān)知識(shí)

3.電子式電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)與工作原理

現(xiàn)代轎車(chē)發(fā)電機(jī)都采用電子式電壓調(diào)節(jié)器，它的內(nèi)部主要由電子元件組成。

工作原理：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓較低時(shí)，穩(wěn)壓二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，VT2也處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)VT1有基極電流而導(dǎo)通，給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組供電，發(fā)電機(jī)電壓升高。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓上升到調(diào)節(jié)器的電壓調(diào)整值（一般為13.7V）時(shí)，穩(wěn)壓二極管被擊穿，VT2有基極電流而導(dǎo)通，此時(shí)VT1基極電位為0而截止，切斷了勵(lì)磁電流，發(fā)電機(jī)因無(wú)勵(lì)磁電流，輸出電壓便下降，相關(guān)知識(shí)

4.集成電路式電壓調(diào)節(jié)器的工作原理

豐田車(chē)系發(fā)電機(jī)內(nèi)裝集成電路式電壓調(diào)節(jié)器，該發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器是由一塊單片集成電路和晶體管元件等組成的混合集成電路調(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)，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型。

該調(diào)節(jié)器有6個(gè)接線端子F、P、E三個(gè)端子用螺釘直接和發(fā)電機(jī)連接，B端用螺母固定在發(fā)電機(jī)的輸出端子“B”上，IG、L兩個(gè)端子用金屬線引到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上。相關(guān)知識(shí)

五、充電指示燈控制電路

為了隨時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)工作是否正常，在組合儀表內(nèi)安裝有充電指示燈。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，當(dāng)充電系統(tǒng)工作正常時(shí)，充電指示燈應(yīng)熄滅，充電系統(tǒng)工作不正常時(shí)，充電指示燈點(diǎn)亮。

部分車(chē)型安裝的發(fā)電機(jī)在整流器上除安裝6只大功率整流二極管外，還有3