交流发电机

第2章交流发电机第2章交流发电机及调节器2.1交流发电机概述2.2交流发电机的构造及原理2.3交流发电机的特性2.4电压调节器2.5晶体管调节器2.6充电指示灯的控制电路2.7交流发电机实例2.8充电系的故障判断2.9交流发电机及调节器的检查与调试2.10交流发电机及调节器的使用与维护电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机了解交流发电机的功用、分类；掌握发电机的结构、工作原理及检测维修方法；掌握调节器的工作原理和检测方法了解交流发电机的工作特性；本章学习目标返回本章首页电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机§2.1交流发电机概述一、交流发电机的作用二、交流发电机的优点三、交流发电机的分类四、交流发电机的组成五、交流发电机的型号返回本章首页电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机一、交流发电机的作用交流发电机：主要电源；给蓄电池充电。目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是直流电。交流发电机配装电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电器的需求。返回本节首页电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机交流发电机电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机交流发电机的优点（与直流发电机相比）体积小、重量轻结构简单、维修方便、使用寿命长（无整流子）发动机低速时对蓄电池充电性能好配用的调节器结构简单二、交流发电机的优点返回本节首页电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机按总体结构分五类普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器)例JF132（EQ1090用）整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体)例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机、奥迪、桑塔纳用JF1813无刷交流发电机(不需要电刷)例JFW1913永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成)返回本节首页三、交流发电机的分类1电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机交流发电机的分类2按磁场绕组搭铁方式分内搭铁式---磁场绕组的一端与发动机壳体相连接（如东风EQ1090型用JF132）外搭铁式---磁场绕组的一端经调节器后搭铁（解放CA1091型用JF1522A型）按装用二极管数量分六管（如东风EQ1090型用JF132型、解放CA1091型用JF1522A型）八管（夏利TJ7100型用JFZ1542型）九管(北京BJ1022型用JFZ141型)十一管(桑塔纳用JF1813Z型)电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机四、交流发电机的组成三相交流发电机（硅整流发电机）的组成交流发动机在车上的位置交流发电机解体图发电机部分（三相同步交流发电机）---发出交流电整流器部分（硅二极管）---把交流电变成直流电返回本节首页电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机交流发电机在汽车上的位置仪表调节器蓄电池V带调整臂支架点火开关电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机交流发电机的解体图定子转子前端盖风扇带轮后端盖散热板二极管电刷架电刷电刷弹簧压盖电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机根据汽车行业标准QC/T73-93《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组成如下：五、交流发电机的型号返回本节首页例如:桑塔纳、奥迪100用JFZ1913Z---电压等级12V、输出电流大于90A、第13次设计、调整臂位于左边。产品代号电压等级代号电流等级代号设计序号变型代号调整臂位置电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机产品代号用中文字母表示，例：JF——普通交流发电机电力工程技术（china-dianli）JFZ——整体式（调节器内置）交流发电机JFB——带泵的交流发电机JFW——无刷交流发电机产品代号电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机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系统电压等级代号电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机§2.2交流发电机的构造及原理一、发电机的基本原理二、单相交流发电机的原理三、三相交流发电机的构造及原理返回本章首页电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机一、发电机的基本原理1电磁感应现象所有充电系统都是利用电磁感应原理来产生电流。电磁感应现象：如果导体和磁场间有相对运动就会产生电压。导体中产生电压的强度取决于:磁场强度导体切割磁场的速度通过磁场的导体数量磁场的建立利用永久磁铁导线或线圈通电，周围产生磁场。电流的方向与产生磁场的方向的关系---右手螺旋定则。电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机发电机的基本原理2导体或线圈内感应电动势的产生方法使导体在磁场中运动（固定磁场）使线圈中的磁场发生变化（固定导体）-----都会在导体中产生感应电动势（右手定则）如何产生连续的电动势电力工程技术（china-dianli）使导体在磁场中往复运动，或在磁场中旋转，有效地利用磁力线所穿过的有限空间来产生电动势也可以使导体不动，让磁场不断发生变化由于必须经常改变导体或磁场的方向，所产生的电动势的大小、方向经常变化-----交流电动势电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机二、交流发电机的基本原理-单相交流电普通交流发电机都是采用固定导体而使磁场运动的工作原理，如图1，在铁心上绕有线圈，在铁心之间夹有磁铁，工作时磁铁旋转，形成交变磁通。由于磁铁每转半周，铁心中的磁通方向就改变一次，所以线圈上产生的是交流电动势。返回本节首页SNNS电动势铁心铁心电动势NS电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机三相交流发电机的基本原理结构特点：通电线圈绕在旋转铁心上产生旋转磁场三相绕组产生三相交流电。基本原理：当绕有磁场绕组的磁铁旋转时，通过各铁心的磁通发生变化，三相绕组中产生电动势，但因各相绕组的磁通变化存在时间差，故产生的电动势也有时间差电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机三、三相交流发电机的构造及原理三相交流发电机的组成(见图)转子组件产生旋转磁场定子组件产生三相交流电整流器把交流电变成直流电前后端盖减少发电机漏磁;安装电刷架和整流二极管.带轮及风扇传递动力;散热.三相交流发电机的基本原理：三相交流发电机的工作原理返回本节首页电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机定子转子前端盖风扇带轮后端盖散热板二极管电刷架电刷电刷弹簧压盖交流发电机结构图电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机交流发电机的构造—转子组件功能：是用来建立磁场的。组成：两块爪极、（转子线圈）激磁绕组、轴和滑环等组成。磁场的产生磁场的磁力线分布及激磁电路电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机转子分解图转子轴上压装着两块各有数目相等的鸟嘴形磁极的爪极，其空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。压装在转子轴上并与轴绝缘的集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。见装配图电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机转子装配图电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机电刷将直流电通入两个集电环时，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。转子如何产生旋转磁场电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机转子磁场的磁力线分布及磁场电路电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机功能：定子线圈产生三相交流电。组成：由铁芯和三相绕组组成。连接方法星形连接三角连接定子线圈的绕制：在三相绕组中所产生的电动势应是对称电动势，即电动势的大小相等、电位差互差120º电角度。波绕法、叠绕法交流发电机的构造—定子组件（电枢）电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机定子功用:是产生交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。见图定子组件的组成说明电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机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。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。定子的组成说明电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机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。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。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）JF13交流发电机三相绕组绕制定子绕组的绕制要求电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机结构参数如下：磁极对数p：6对；定子槽数z：36槽定子绕组相数：3相；每个线圈匝数N：13匝绕组联结方法：Y型联结JF13交流发电机三相绕组绕制电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机发电机定子展开图电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机定子的连接方法电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机硅整流器交流发电机整流器的作用：将定子绕组的三相交流电变为直流电6管交流发电机的整流器的组成:由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路，6只硅整流二极管分别压装（或焊装）在相互绝缘的两块板上，其中一块为正极板（带有输出端螺栓），另一块为负极板，负极板和发电机外壳直接相连（搭铁），也可以将发电机的后盖直接作为负极板。汽车交流发电机整流二极管的特点：6管交流发电机的整流器的安装位置电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机压装在散热板上的三个二极管，引线为二极管正极--正极管子。压装在后端盖上的三个二极管，引线为二极管负极—负极管子。散热板必须与后端盖绝缘，并固定在后端盖上用螺栓引至后端盖外部作为发电机的火线接柱，标记为“B”（“A”、“+”、或“电枢”）。说明电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机定子转子前端盖风扇带轮后端盖散热板二极管电刷架电刷电刷弹簧压盖硅整流器的安装位置说明电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机交流发电机的组成示意图整流器部分发电机部分电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机汽车用硅整流二极管特点汽车用硅整流二极管是专用的，有如下特点：（1）允许的工作电流大，如ZQ50型二极管的正向平均电流为50A，浪涌电流为600A。（2）承受反向电压的能力高，可承受的反向重复峰值电压在270V左右，反向不重复峰值电压在300V左右。（3）只有一根引线（引出电极）（4）根据引出电极的不同分为正二极管和负二极管。即：整流二极管有正二极管和负二极管之分。电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机整流管的安装将正极管安装在一块铝制散热板上，称为正整流板；将负极管安装另一块铝制散热板上，称为负整流板，也可用发电机后盖代替负整流板。见图。电力工程技术（china-dianli）第2章交流发电机整流管的安装在正整流板上有一个输出接线柱B（发电机的输出端）。负整流板上直接搭铁。负整流板上一定和壳体相联接。整流板的形状各异，有马蹄形、长方形、半圆形等见图图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）三角形连接电力工程技术（china-dianli）第