汽车交流发电机

3.交流发电机3.交流发电机的结构和控制电路一、交流发电机的功用及分类二、交流发电机的结构三、交流发电机的控制电路•教学目的要求：通过教学掌握交流发电机的结构，掌握交流发电机的工作原理，了解交流发电机的控制电路。•主要教学内容：1、交流发电机的结构及工作原理2、交流发电机的控制电路•教学重点、难点：1、交流发电机的结构2、交流发电机的控制交流发电机的结构新课导入汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途行驶的需要，所以，在汽车上除装有蓄电外，还另装有发电机。它的主要作用是：当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电，并向全车用电设备（除起动机外）直接供电。汽车交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使用寿命长和低速充电性能好等显著特点，故广泛应用在汽车上而取代直流发电机。一、交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-1993《汽车电器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机型号由五部分组成：1、产品代号•JF——表示普通交流发电机；•JFZ——表示整体式交流发电机；•JFB——表示带泵的交流发电机；•JFW——表示无刷交流发电机。2、电压等级代号•电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。•1——表示12V系统；•2——表示24V系统；•6——表示6V系统。3、电流等级代号电流等级代号用一位阿拉伯数字示。电流等级代号12…….9发电机额定电流19A20-29A……….90A4、设计序号5、变形代号设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。交流发电机以调整臂位置作为变形代号。Z——左调整臂Y——右调整臂例1、桑塔纳JFZ1913Y发电机其含义：①：JFZ:整体式交流发电机②：电压等级：为1，表示12V③：电流代号：9：表示输出电流大于90A④：设计序号：13⑤：变形代号：Y：表示调整臂位于左边例：2、JFW240Z发电机一、交流发电机的功用及分类1、交流发电机的功用发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。二、交流发电机的分类汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机(发电性能好，使用寿命长等)，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机，交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：交流发电机的功用及分类1、按结总体结构分五类（1）普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机)例JF132（EQ140用）（2）整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体的发电机)例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机（包括CS—121、CS—130和CS—144三种不同的型号）如图：（3）带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机)例JFZB292发电机。（4）无刷交流发电机(不需要电刷的发电机)例JFW1913（5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机)2.按整流器结构分四类（1）六管交流发电机例JF1522（东风汽车用）（2）八管交流发电机例JFZ1542（天津夏利汽车用）（3）九管交流发电机例（日本日立、三菱、马自达汽车用）（4）十一管交流发电机例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）3.按磁场绕组搭铁形式两分类（1）内搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）（2）外搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。二、交流发电机的构造•交流发电机主要由定子、转子、整流装置和传动散热装置等部分组成，如图1发电机的外部结构、图2发电机的内部结构所示。图1发电机的外部结构图2发电机的内部结构后端盖带轮风扇前端盖定子转子整流器二极管电刷弹簧压盖电刷电刷架交流发电机结构图JF132型交流发电机组件图见图1.后端盖2.电刷架3.电刷4.电刷弹簧压盖5.硅二极管6.元件板（散热板）7.转子总成8.定子总成9.前端盖10.风扇11.V带轮一、转子•转子的功用是产生旋转磁场。•转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图。•转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。•集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。一、转子1－滑环2－转子轴3－爪极4－磁轭5－励磁绕组转子产生旋转磁场•当两集电环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。二、定子•定子的功用是产生交流电。•定子由定子铁心和定子绕组组成。见图•定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。•定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。•三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。定子绕组1).每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。2).每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。3).三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度）定子•定子又称电枢，用以产生交流电动势，它由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心槽内嵌入三相对称定子绕组。交流发电机磁路•交流发电机的磁路为：磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。交流发电机的外部控制电路三、交流发电机控制电路•励磁：想交流发电机的磁场绕组供电使其产生磁场方法称为励磁。•交流发电机的转子磁场绕组的励磁方式有两种形式：•一种是•由蓄电池供电称为他磁（发电机转速很低时）•另一种是自磁：•有发电机自身供电（发电机的转速达到一定值后、发电机开始向蓄电池充电）整流器整流器交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。整流器•交流发电机的整流器，有六只硅整流二极管组成。其作用是：将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电；其次阻止蓄电池电流向发电机倒流，避免烧坏电机。••整流器总成有多种、有半圆形、马蹄形、圆形、方形等。整流器•整流器的硅二极管根据引线的极性不同分为正极管和负极管两种类型:•1.正极管:引线为二极管的正极，外壳为负极。•2.负极管:引线为二极管的负极，外壳为正极。所有正极管的负极连在一起形成发电机的正极，该接柱即为发电机的正极，标记为“B”；所有负极管的正极通过负整流板连在一起形成发电机的负极。整流器•许多交流发电机用增加二极管的方法来改善交流发电机的性能，可以提高发电机的输出功率。常见的有、六管、八管、九管、十一管交流发电机。整流器整流过程利用二极管的单向导电性，交流发电机通过整流器将定子绕组所感应出的交流电转变为直流电对外输出。六管整流器八管整流器九管交流发电机十一管交流发电机端盖与电刷总成•前后端盖均由铝合金压铸或用砂模铸造而成。因为铝合金为非导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能好等优点。在后端盖上装有电刷组件，电刷组件包括电刷、电刷架和电刷弹簧等。后端盖内搭铁交流发电机•如果交流发电机电刷组件的两个磁场接线柱中，有一个直接搭铁，另一个接调节器，就称这种交流发电机为内搭铁交流发电机。外搭铁交流发电机•如果交流发电机电刷组件的两个“磁场”接线柱都绝缘，并且有一个通过开关接电源，另一个接调节器，就称这种交流发电机为外搭铁交流发电机。四、交流发电机的工作原理四、交流发电机的工作原理交流发电机内部控制电路三相桥式整流电路及电压波形交流发电机交流发电机交流发电机交流发电机发电原理图发电机电压检测