汽车发电机认识

交流发电机由一台三相同步交流发电机和一套硅二极管整流器组成，是汽车的主要电源，作用是在发动机怠速以上运转时(1000n/min)，向除起动机以外的所有用电设备供电，同时还向蓄电池充电。一、发电机（硅整流发电机）类型：1)按结构不同分：带泵型发电机和整体式发电机。2)按整流二极管的多少分：六管、八管、九管、十一管发电机。3)按励磁方式不同分：内搭铁式和外搭铁式。4）无刷交流发电机，不需要电刷的发电机。（电磁式发电机和永磁交流发电机转子磁极为永磁铁制成的发电机）。图3.19交流发电机结构外型a)JF1522A型交流发电机b)捷达JFZ1813型交流发电机c）JFB1712型交流发电机二、普通交流发电机结构由转子、定子、电刷与电刷架、整流器、风扇、皮带轮、前后端盖等组成，如图所示。图3.1JF132型交流发电机解体图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7－转子8－定子9－前端盖10－风扇11－带轮1）转子转子的功用是产生磁场。主要由两块爪极、磁场绕组、轴和滑环等组成。两块爪极各具有6个鸟嘴形磁极，压装在转子轴上，在爪极的空腔内装有磁轭，其上绕有磁场绕组（又称励磁绕组或转子线圈）。磁场绕组的两引出线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上，滑环(作用是引入磁场电流)与装在后端盖上的两个电刷接触。当两电刷与直流电源接通时，磁场绕组中便有磁场电流通过，产生轴向磁通，使得一块爪极被磁化为N极，另一块爪极为S极，从而形成了六对相互交错的磁极，如图。1－滑环2－转子轴3－爪极4－磁轭5－励磁绕组交流发电机的转子总成交流发电机转子分解图2）定子定子由定子铁心和定子绕组组成。定子的作用是产生交流电。定子铁心由相互绝缘的内圆带嵌线槽的圆环状硅钢片叠成。嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组。绕组的接法有星形（即Y形）、三角形两种方式。一般采用星形连接，即每相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相接，每相绕组的尾端接在一起，形成中性点N，如图。交流发电机定子总成及连接方式a）定子绕组星形连接b)定子绕组三角形连接3）电刷与电刷架电刷总成由两只电刷(作用是引入磁场电流)、电刷弹簧和电刷架组成。图3.9电刷组件4）整流器作用是将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电，一般由6只硅整流二极管及其散热板所组成。整流二极管的工作电流大、反向电压高。交流发电机整流二极管有正极管和负极管之分，引出线为二极管正极的称为正极管，引出线为二极管负极的称为负极管。图3.7JF132发电机整流器总成1-负整流板2-正整流板3-散热片4-螺栓孔5-正极管6-负极管7-安装孔8-绝缘垫图3.8交流发电机整流器和定子的连接电路图a）星形连接b）三角形连接图3.6交流发电机整流二极管安装示图a）焊接式b）电路图c)压装式1－正整流板2－负整流板5）前、后端盖前端盖、后端盖是由非导磁材料铝合金制成的，漏磁少，并具有轻便、散热性能好等优点。在后端盖上装有电刷架和电刷。7）风扇与皮带轮交流发电机的前端装有皮带轮，由发动机通过风扇传动带驱动发电机旋转。在皮带轮的后面装有叶片式风扇，前后端盖上分别有出风口和进风口。当发动机带动发电机高速旋转时，可使空气流经发电机内部，对发电机进行冷却。三、发电机工作原理当外加的直流电压作用在励磁绕组两端点的接线柱之间时，励磁绕组中便有电流通过，产生轴向磁场，两块爪形磁极磁化，形成了6对相间排列的磁极。磁极的磁力线经过转子与定子之间的气隙、定子铁心形成闭合磁路。图3.11交流发电机发电原理示意图1－定子铁心2－定子绕组3－转子4－励磁绕组5－整流二极管6－电刷四、整流原理交流发电机定子绕组中感应产生的交流电，是靠6只二极管组成的三相桥式全波整流电路变为直流电的。利用二极管的单向导电特性，便可把交流电变为直流电。五、励磁原理：将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。交流发电机励磁方式有自励和他励两种。1、他励在发电机转速较低时（发动机未达到怠速转速），自身不能发电，需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。这种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励发电。2、自励当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给励磁绕组，这种自身供给磁场电流发电的方式称为自励发电。中性点电压瞬间时值高于输出电压平均值（14V）时：中性点正极管导通对外输出电流。电流回路为：中性点中性点正极管负载某一负极管电子绕组中性点八管整流电路八管整流电路原理中性点电压瞬间时值低于搭铁电压时：中性点负极管导通对外输出电流。电流回路为：中性点定子绕组某一正极管负载中性点负极管中性点八管整流电路八管整流电路原理a)内搭铁型交流发电机b)外搭铁型交流发电机图3.10交流发电机的搭铁型式八、内搭铁和外搭铁交流发电机（1）内搭铁型交流发电机：励磁绕组的一端经负电刷（E）引出后和后端盖直接相连（直接搭铁）的发电机称为内搭铁型交流发电机。（2）外搭铁型交流发电机：励磁绕组的两端(F和E)均和端盖绝缘的发电机称为外搭铁。九、汽车充电系统组成由蓄电池、发电机、调节器及充电状态指示装置组成。2）充电状态指示装置组成：有电流表、充电指示灯和电压表组成、充电指示灯和电流表组成图3.24爪极式无刷交流发电机的结构1－外型2－后轴承3－防护罩4－整流器5－壳体6－定子7－磁轭8－励磁绕组接头9－励磁绕组10－爪极11－前端盖12－风扇13－带轮十、无刷交流发电机没有电刷和滑环，所以不会因为电刷及滑环的磨损和接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障；同时工作时无火花，也减小了无线电干扰。二、发电机的检测①检测励磁绕组检查励磁绕组短路和断路故障时，万用表置于“Ω”挡的200位置，表笔分别触在两滑环上，如图所示。如果电阻比规定值小，说明励磁绕组有短路故障；如果电阻无穷大，说明励磁绕组有断路故障，大于规定值，说明励磁绕组有接触不良说明励磁绕组有。图3.30励磁绕组短路、断路的检测图3.31励磁绕组搭铁的检测②滑环的检修滑环表面应光洁，不得有油污，两滑环之间不得有污物，否则应进行清洁。可用干布蘸汽油擦净，当滑环脏污严重并有轻微烧损时，可用细砂布磨光，如图所示；若严重烧损或失圆，可在车床上车削修复，滑环厚度≥2mm。③检测定子绕组图3.33定子断路故障的检测图3.34定子搭铁故障的检测（4）整流器的检测拆下定子绕组与硅二极管的连接线后，用万用表二极管挡,逐个检查硅二极管的性能。其检查方法和要求如图所示。测量二极管的正向电阻值约在532Ω左右的范围,反向电阻值应是无穷大。图3.6交流发电机整流二极管安装示图a）焊接式b）电路图c)压装式1－正整流板2－负整流板图3.7JF132发电机整流器总成1-负整流板2-正整流板3-散热片4-螺栓孔5-正极管6-负极管7-安装孔8-绝缘垫图3.8交流发电机整流器和定子的连接电路图a）星形连接b）三角形连接（5）电刷组件的检测电刷及电刷架应无破损或裂纹，电刷在电刷架中应能活动自如，无卡滞现象。电刷长度低于原尺寸的2/3时应更换，电刷与滑环接触面积应大于75%。电刷弹簧压力应符合标准，一般为2～3N，弹簧压力过小应更换。(6)轴承、端盖、风扇的检查应检查是否有损坏的现象。检查端盖的时候拿梅花扳手或者是活动扳手轻轻敲打端盖，如果发出的声音清脆，则说明端盖良好无断裂现象，如果发出沉闷、低哑象，应该仔细检查。课题6汽车电源系统的故障诊断(P49)电源系统的故障主要有不充电、充电电流过小、充电电流过大或充电不稳定等。一、不充电的故障诊断1、故障现象起动发动机，缓缓踩下加速踏板，至中速时，观察电流表或充电指标灯。若电流表指标放电，说明供电系统不充电。2、故障原因（1）发电机故障（2）调节器故障（3）其他故障1．电源系常见故障部位