第3章 交流发电机与调节器

1、第三章交流发电机与调节器 31交流发电机的构造 311转子 转子是发电机的磁场部分，它主要由两块爪极、 磁场绕组、滑环及轴等组成，见图32 。 312定子 定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢， 由定子铁心和定子绕组组成。 定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数 采用Y形（星形）联结，也有用形联结的。 定子绕组应遵循的原则： 、每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线 圈的节距都必须完全相等。 、三相绕组的起端A、B、C（或末端X、Y、Z）在 定子槽内的排列，必须相隔120电角度。 313整流器 交流发电机的整流器大多由6只硅二极管组成。 外壳为正极、中心引线为负极的二极管，称为负 极管

2、，管壳底上注有黑色标记； 外壳为负极、中心引线为正极的二极管，称为正 极管，管壳底上有红色标记。 安装三只正极管的整流板（装在外侧）称为正整 流板。 安装三只负极管的整流板（装在内侧）称为负整 流板。 314端盖与电刷总成 交流发电机有内、外搭铁之分，见图36。 315国产交流发电机的型号 根据国标QCT 7393汽车电气设备产品型号编 制方法的规定，汽车交流发电机的型号如下： 第1部分为产品代号。交流发电机的产品代号有 JF、JFZ、JFB、JFW四种。 第2部分为电压等级代号。用1位阿拉伯数字表示， 112 V；224V；66 v。 第3部分为电流等级代号。用1位阿拉伯数字表示， 其含义见

3、表2l。 第4部分为设计序号。按产品的先后顺序，用阿 拉伯数字表示。 第5部分为变型代号。交流发电机以调整臂的位 置作为变型代号。从驱动端着，Y一右边；Z一左 边；无一中间。 31交流发电机的工作原理 331交流电动势的产生 eAEmsintEsint eBEmsin(t120) Esin(t120) eCEmsin(t120) Esin(t120) E 4.44KfN 式中，K定子绕组系数，一般小于1； f一感应电动势的频率（单位：Hz）； fPn/60P为磁极对数，n为转速 N一每相绕组的匝数； 磁极的磁通（单位：Wb）。 322整流原理 1六管交流发电机的整流原理 由6个硅整流二极管组成

4、的三相桥式整流电路， 3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法，3 个二极管VD1、VD3、VD5组成共阴极组接法。 U Uav av 3 334 34 U U 式中，Uav输出直流电压平均值（单位：v）； U发电机相电压有效值（单位：v）。 2九管交流发电机的整流原理 3八管交流发电机的工作原理 实验证明，加装中性点二极管后，在发电机 转速超过 2 000 rmin时，其输出功率可提高 11 15。 4十一管交流发电机的工作原理 333励磁方式 一般发电机的转速达到 1000 rmin左右时， 励磁电流便由发电机自身供给，这种励磁方式称为 自励。由此可见，汽车交流发电机在输出电压建立

5、 前后分别采用他励和自励两种不同的励磁方式。 33交流发电机的工作特性 331输出特性 输出特性也称负载特性或输出电流特性，它是 在发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流 与转速之间的关系。 If(n) 由输出特性表明： 发电机只需在较低的空载转速n1时，就能达 到额定输出电压值，因此其具有低速充电性能好的 优点。 发电机转速升至满载转速n2时，即可输出额 定功率的电能，因此其具有发电性能优良的特点。 当转速升到某一定值以后，输出电流就不再 随转速的升高和负荷的增多而继续增大，因此其具 有自身控制输出电流的功能，不再需要限流器。交 流发电机的最大输出电流约为额定电流的15倍。 332空载特

6、性 空载特性是指无负荷时，发电机端电压与转速 的变化规律。 Uf(n) 333外特性 外特性是指转速保持一定时，发电机的端电压与 输出电流的关系。 转速一定时，端电压 均随输出电流的增大而 相应下降，原因是： 发电机内压降增大， 引起端电压下降。 电压 ，磁场 ， 引起磁场减弱，感应 电动势 。 电枢反应，感应 电动势，端电压 。 34无刷交流发电机 无刷交流发电机的优点有： 没有电刷和滑环，不会因为电刷和沿环的磨损与 接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障。 工作时不会产生火花，减少了无线电干扰。 有爪极式 分类励磁机式 永磁式 感应子式 341爪极式无刷交流发电机 爪极式无 刷交流发电

7、机 的结构与一般 交流发电机大 致相同，只不 过其励磁绕组 是静止的，不 随转子转动 。 342感应子式交流发电机 当凸齿对 齐时，定子绕 组中的磁通最 大，当凸齿不 对齐时，定子 绕组中的磁通 最小。 35电压调节器 351触点式电压调节器 触点式电压调节器又称振动式电压调节器，分双 级式和单级式。 1双级触点式电压调节器的构造 1-静触点支架；2-衔铁； 3-磁化线圈；4-弹簧； 5-磁轭；6-电刷； 7-滑环；8-磁场绕组； 9-三相定子绕组； 10-点火开关； R1-加速电阻（1）； R2-调节电阻（8.5）； R3-补偿电阻（13）； 工作原理： 、低速时励磁电路为： 蓄电池正极电流

8、表 点火开关调节器 火线接线S低速触点 K1衔铁调节器磁 场接线柱F发电机励 磁绕组搭铁蓄电 池负极。 、当U14V 时，工作 电路不变，只是由他 激变为自激。 、当14VU 14.5V 时，工作电路是： 发电机正极点火开 关调节器火线接线柱 SR1R2调节器磁 场接线柱F发电机励 磁绕组搭铁发电机 负极。 、当 U 14.5V时，工 作电路是： 发电机正极点火开 关调节器火线接线柱 SR1R2磁轭衔 铁K2 搭铁。 3调节器的性能 352晶体管式电压调节器 1JFT106型晶体管电压调节器 工作原理： 当VD114.5V时，VD1截止，使VT6截止，VT7、VT8导通， 这时VT8供给励磁电

9、流，他励。 当B+VD114.5V时，VD1截止，仍由VT8供给励磁电流， 但变为自励。 当VD114.5V时，VD1反向击穿导通，使VT6导通，VT7、VT8 截止，断开了励磁电路，发电机端电压迅速下降。 2JFT201型晶体管调节器 请同学们自己分析工作过程请同学们自己分析工作过程 353集成电路电压调节器 1集成电路电压调节器电压检测方法 发电机电压 检测法 UP与发电机的 端电压UL成正比 蓄电池电压检测法 UP与蓄电 池的端电压 UB成正比 2JFT151型电压调节器 (薄膜混合集成电路调节器 ) 3具有保护功能的集成电路电压调节器 (P点电压信号指示磁场电路异常，输出端B断线时，

10、点亮充电指示灯。 ) 36 交流发电机与电压调节器的维护 361 交流发电机与电压调节器的使用注意事项 、蓄电池的搭铁极性必须与发电机搭铁极性相同。 、不能使用试火方法检查发电机是否发电，否则容 易损坏二极管及其他电子元件。 、发现交流发电机不发电或者充电电流较小时，应 及时找出故障予以排除。 、绝对禁止用200 V以上的交流电压或兆欧表检查 发电机的绝缘性能，否则将损坏整流二极管及调节 器中的电子元件。 发电机正常运行时，切不可任意拆卸各电器的连接 线，以防引起电路中的瞬时过电压损坏二极管及调 节器中的电子元件或其他电子设备。 、蓄电池可起到电容器的作用，即可在一定程度上 吸收电路中的瞬时过

11、电压。 、熄火后，应及时将点火开关断开，否则蓄电池长 期向磁场绕组放电，会使磁场绕组过热而损坏。 、调节器与交流发电机的搭铁形式必须一致。 、调节器与交流发电机的电压等级必须一致，否则 充电系统不能正常工作。 、调节器的调节电压不能过高或过低，避免损坏用 电设备或引起蓄电池充电不足。 362交流发电机的维护 1交流发电机的检测 单机静态测试 、检测F与E之间的电阻值； 、检测整流二极管的正向电阻。 试验台动态检测 空载试验 当n=1000 rmin时， 发电机电压应为14 V 负荷试验 当n=1000 rmin时， 发电机电压应大于12V 交流发电机的就车检验 将蓄电池搭铁线暂时拆下，把一块0

12、40 A的电流 表串接到发电机火线B接线柱与火线原接线之间， 再把一块050 V的电压表接到 B与 E之间，再恢复 蓄电池的搭铁线，以保证操作安全。起动机启动发 动机，并提高转速，当发电机转速为 2 500rmin时， 电压应在14 V或28 V以上，电流应为 10 A左右。此 时打开前照灯、雨刮器等负荷，电流若为20 A左右， 则表明发电机工作正常。 2交流发电机零部件的检查 硅二极管的检查 定于绕组的检查 定子绕组搭铁的检查 定子绕组断路的检查 定子绕组相间短路的检查 （3）励磁绕组的检查 （4）转子轴的检查 （5）滑环的检查 （6）电剧的检查 363交流发电机电压调节器的维护 1晶体管电压调节器的检查 内搭铁式晶体管电压调节器的测试 当电压达到6 V左右时， 指示灯点亮。 当电压达到 135 145 V时，指示灯应 熄灭。 外搭铁式晶体管电压调节器的