第一章 电源系统

1、课程名称课程名称汽车电器设备构造与维修汽车电器设备构造与维修课号课号授课班级授课日期教学目的了解蓄电池的工作原理；掌握发电机的组成及工作原理；掌握交流发电机调节器的功用；掌握蓄电池的使用维护及故障诊断；能够熟练掌握交流发电机与调节器的检修及典型故障的排除；能够熟练掌握蓄电池充电方法教学内容摘要第一节 蓄电池的构造与型号第二节 蓄电池的工作原理与工作特性第三节 交流发电机的分类与构造第四节 交流发电机的工作原理与工作特性第五节 新型交流发电机的结构特点第六节 交流发电机电子调节器第七节 电源系统的使用与维修，故障诊断与排除重点难点交流发电机的工作原理，电源系统的故障诊断与排除课后作业P79 问答

2、题：1,12,17,19,20,21,32,38教学方法讲授 ，实训教具PPT第一章第一章 电源系统电源系统u功用：向整车用电设备提供电能。u组成：蓄电池、发电机和调节器。u分类：分离式和整体式两类。u发展趋势：采用多种电压等级的交流与直流配电网络供电。汽车上采用的电源主要有两种：一种是蓄电池，另一种是发电机。 图图1- 1 1- 1 蓄电池实物图蓄电池实物图图图1- 2 1- 2 交流发电机实物图交流发电机实物图蓄电池的构造与型号图图1- 3 1- 3 免维护蓄电池实物图免维护蓄电池实物图图图1- 4 1- 4 普通铅蓄电池实物图普通铅蓄电池实物图目前轿车上使用的蓄电池主要有免维护蓄电池和普

3、通铅酸蓄电池两种。一、蓄电池的分类蓄电池是一种可逆的低压直流电源。1. 按性能分2. 按结构分普通蓄电池干荷电蓄电池橡胶槽蓄电池塑料槽电池免维护蓄电池二、蓄电池的作用u 起动发动机起动发动机主要功能；主要功能；u 备用供电；备用供电；u 储存电能；储存电能；u 协同供电；协同供电；u 稳定电源电压，保护用电设备。稳定电源电压，保护用电设备。三、汽车用蓄电池的要求1.容量大，内阻小。2.启动性能好。 注：容量=I.t（放电）四、蓄电池的构造 图图1- 5 1- 5 蓄电池实物图蓄电池实物图图图1- 6 1- 6 铅蓄电池结构铅蓄电池结构铅酸蓄电池由极板、隔板、外壳、电解液等部分组成。铅酸蓄电池由

4、极板、隔板、外壳、电解液等部分组成。 （一）极板与极板组1.极板（栅架与活性物质）极板（栅架与活性物质）蓄电池的极板分为正极板和负极板，它们都以铅蓄电池的极板分为正极板和负极板，它们都以铅锑合金浇铸成锑合金浇铸成的的栅架栅架为骨架，在栅架上填充为骨架，在栅架上填充活性物质活性物质制成极板。制成极板。活性物质活性物质 正极板正极板PbOPbO2 2，呈呈深棕色；深棕色；负极板负极板海绵状海绵状PbPb，呈青灰色。呈青灰色。 栅架有两种，一种为普通型，另一种为放射型。普通型其中放射型栅架具有输出电流大、内阻小的特点，目前普遍采用。其中放射型栅架具有输出电流大、内阻小的特点，目前普遍采用。放射型2.

5、极板组 为了增大蓄电池的容量，将多片正、负极板分别并联，并用汇流条焊接起来组成正、负极板组。图图1- 7 1- 7 极板组实物图极板组实物图单格电池结构示意图单格电池结构示意图注：每个单格电池中，负极板总比正极板多一块。3.3.单格电池单格电池每个单格电池的标称电压为每个单格电池的标称电压为2V,2V, ;12V ;12V的蓄电池由的蓄电池由6 6个单格蓄电池串联而成。个单格蓄电池串联而成。1 1极板组总成极板组总成 2 2负极板负极板3 3隔板隔板4 4正极板正极板 5 5极板联条极板联条 u功用：以防止极板之间接触而短路。功用：以防止极板之间接触而短路。u要求：隔板应具有多孔性，以便电解液

6、的自由渗透。隔板采用要求：隔板应具有多孔性，以便电解液的自由渗透。隔板采用耐酸性和抗碱性的木质、微孔橡胶、微孔塑料及浸树脂纸质材料制成。耐酸性和抗碱性的木质、微孔橡胶、微孔塑料及浸树脂纸质材料制成。绝缘材料绝缘材料u 免维护蓄电池将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板免维护蓄电池将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质的脱落。的外部，防止活性物质的脱落。（二）隔板注：安装隔板时，带槽的一面应面向正极板，且沟槽必须与壳体底部垂直。 正极板在充、放电过正极板在充、放电过程中的化学反应剧烈，程中的化学反应剧烈，沟槽能使电解液上下流沟槽能使电解液上下流通，也能使气泡沿槽上通，也能使气泡沿

7、槽上升，还能使脱落的活性升，还能使脱落的活性物质沿槽下沉。物质沿槽下沉。电解液是由化学纯的硫酸化学纯的硫酸（H2SO4）和蒸馏水蒸馏水（H2O）按一定比例配制而成的硫酸水溶液（密度为1.241.31克/cm3）。64%蒸馏水+36%纯硫酸=电解液密度：1.000密度：1.835密度：1.265 电解液密度对蓄电池的容量和寿命影响大。密度大可以提高蓄电池的容量，减少结冰的危险；但粘度增加，流动性变差，使蓄电池的容量下降，而且腐蚀作用增强，降低极板和隔板的寿命。（三）电解液 壳体的底部有凸起的筋，用来支撑极板组，并使极板上脱落下来的活性物质落入凹槽中，防止极板短路。（四）壳体 壳体采用耐酸、耐热和

8、耐震的硬橡胶或聚丙稀塑料制成整体式结构，壳体内分成个互不相通的单格，每个单格内装有极板组和电解液组成一个单格的蓄电池。由电池槽和电池盖组成，功用是盛装电解液和极板组。由电池槽和电池盖组成，功用是盛装电解液和极板组。（五）其他零部件u 联条（铅）：联条（铅）：串联单个电池u 加液孔：加液孔：加注电解液和检测电解液密度。用螺塞或盖板密封。u 通气孔：通气孔：排放化学反应放出的气体。使用时，必须畅通。u 极柱：极柱：用于连接外电路。用于连接外电路。正极柱：正极柱：“”标记或涂红色标记或涂红色; ;负极柱：负极柱：“”标记，较细。标记，较细。可利用极柱的粗细或用万用表直流电压档测定可利用极柱的粗细或用

9、万用表直流电压档测定按原机械部按原机械部JB 2599JB 25998585起动型铅蓄电池标准起动型铅蓄电池标准规定，国产铅蓄规定，国产铅蓄电池的型号分为三段，其排列及其含义如下：电池的型号分为三段，其排列及其含义如下：练习：6-QAW-100五、蓄电池的型号与选用u 放电过程：化学能转化成电能。放电过程：化学能转化成电能。u充电过程：电能能转化成化学。充电过程：电能能转化成化学。蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理一、蓄电池充电过程一、蓄电池充电过程 当电池充足电时，正、当电池充足电时，正、负极板上的硫酸铅还原负极板上的硫酸铅还原成二氧化铅、纯铅如图成二氧化铅、纯铅如图所示所示充放电过程中的反应

10、可逆，式：充放电过程中的反应可逆，式：蓄电池的工作特性蓄电池的工作特性)25(25ttC上式中： 25 为25的电解液相对密度 t实测的电解液密度； t测量时电解液温度，单位为； 密度温度系数，取 0.0007 蓄电池的工作特性是指蓄电池的蓄电池的工作特性是指蓄电池的电动势电动势、电压电压、电流电流和和电解电解液密度液密度随充放电随充放电时间时间而变化的规律。而变化的规律。一、蓄电池的工作参数一、蓄电池的工作参数1.1.电解液的相对密度（电解液密度）电解液的相对密度（电解液密度） 指电解液中硫酸成分所占的比例。指电解液中硫酸成分所占的比例。2.2.静止电动势（单格电池）静止电动势（单格电池）是

11、指蓄电池在静止状态时，正负极板之间的电位差，即开是指蓄电池在静止状态时，正负极板之间的电位差，即开路电压。路电压。静止电动势高低与电解液密度与温度有关。静止电动势高低与电解液密度与温度有关。CE25085. 0 随电解液的相对密度变化，充电时，增大，放电时减小。随电解液的相对密度变化，充电时，增大，放电时减小。变化范围在变化范围在1.12-1.301.12-1.30之间。之间。 单格电池的静止电动势在单格电池的静止电动势在1.97-2.151.97-2.15之间变化。之间变化。3.3.内阻（反应了蓄电池带负载的能力）内阻（反应了蓄电池带负载的能力） 蓄电池的内电阻包括极板电阻、隔板电阻、电解液

12、电阻、蓄电池的内电阻包括极板电阻、隔板电阻、电解液电阻、链条电阻和极柱。链条电阻和极柱。 通常，蓄电池的内电阻都是很小的，因而能输出较大的电流，通常，蓄电池的内电阻都是很小的，因而能输出较大的电流，满足启动需要满足启动需要 。用。用R0表示。表示。如美国标准如美国标准SAEJ546SAEJ546明确规定，明确规定，12V12V蓄电池在标准负荷时的内蓄电池在标准负荷时的内阻为阻为0.0140.014。4.4.容量容量容量是反应蓄电池对外供电能力、衡量蓄电池性能及选用容量是反应蓄电池对外供电能力、衡量蓄电池性能及选用的重要指标。容量大。可提供的电能越多，反之则少。的重要指标。容量大。可提供的电能越

13、多，反之则少。容量容量是是指在指在规定的条件下规定的条件下，蓄电池能够输出的电量，蓄电池能够输出的电量fftIC 目前汽车蓄电池容量的表示方法有额定容量和储备目前汽车蓄电池容量的表示方法有额定容量和储备容量。容量。1 1）额定容量）额定容量 目前国标规定，以目前国标规定，以20h20h放电率的额定容量作为启动型蓄电放电率的额定容量作为启动型蓄电池的额定容量。池的额定容量。20h20h放电率的额定容量是指完全充足电的蓄电池，在电解放电率的额定容量是指完全充足电的蓄电池，在电解液温度为液温度为252555的情况下，以的情况下，以20h20h率的放电电流（相当率的放电电流（相当于额定容量的于额定容量

14、的1/201/20）连续放电至）连续放电至12V12V蓄电池的端电压降为蓄电池的端电压降为10.5V0.05V时所输出的电量。时所输出的电量。C C2020表示。表示。例如：例如：6-Q-1056-Q-105型，以型，以5.25A5.25A电流连续放电电流连续放电20h20h后，端电压后，端电压降至降至10.50V10.50V，C C2020= 5.25A= 5.25A20h=105A20h=105Ah h2）储备容量）储备容量Cm 美国工程师协会和国际标准协会（美国工程师协会和国际标准协会（SAE）制定，是指完全）制定，是指完全充足电的蓄电池在电解液温度为充足电的蓄电池在电解液温度为255时

15、，以时，以25A放电至放电至12V电池端电压降至电池端电压降至10.500.05V时，放电所持续的时间。时，放电所持续的时间。用用Cm表示表示.单位为单位为min.意义：当汽车充电系统失效时，意义：当汽车充电系统失效时，Cm表示汽车能持续提供表示汽车能持续提供25A电流放电的时间。电流放电的时间。3.1333.2081777820mCCC20与与Cm的换算关系可按以下公式：的换算关系可按以下公式：注：当注：当C20200 Ah或或Cm480min时，上式不再适用。时，上式不再适用。二、影响蓄电池二、影响蓄电池容量的使用因素容量的使用因素（一）影响电池容量的因素有两方面：（一）影响电池容量的因素

16、有两方面： 1.产品结构因素产品结构因素极板上的活性物质的数量。极板上的活性物质的数量。极板的厚度极板的厚度活性物质的孔率活性物质的孔率 放电电流放电电流图图1 1 放电电流和蓄电池容量的关系放电电流和蓄电池容量的关系2.使用条件对蓄电池容量的影响使用条件对蓄电池容量的影响放电电流越大，放电电流越大，蓄电池容量越小蓄电池容量越小电解液温度电解液温度电解液温度降高，电解液温度降高，蓄电池容量减大。蓄电池容量减大。 电解液相对密度为电解液相对密度为1.231.23时，蓄电池输出容量最大。时，蓄电池输出容量最大。电解液密度电解液密度蓄电池的充电特性蓄电池的充电特性是指恒流充电时，蓄电池端电压是指恒流

17、充电时，蓄电池端电压Uc和电解液相对密度和电解液相对密度2525随充电时间随充电时间t变化的规律。变化的规律。0RIEUCC三、蓄电池三、蓄电池的充电特性的充电特性充电终了特征：充电终了特征：1.电解液中产生大量气泡，呈“沸腾”现象。2.蓄电池端电压和电解液密度上升到最大值，且2-3小时内保持不变0RIEUff四、蓄电池四、蓄电池的放电特性的放电特性蓄电池的放电特性蓄电池的放电特性是指恒流放电时，蓄电池端电压是指恒流放电时，蓄电池端电压Uc和和电解液相对密度电解液相对密度25随放电时间随放电时间t变化的规律。变化的规律。放电终了特征：1）蓄电池端电压降到放电终止电压。）蓄电池端电压降到放电终止

18、电压。2）电解液密度降到最小许可值。）电解液密度降到最小许可值。1-5交流发电机的分类与构造 在发动机运转期在发动机运转期间，向所有用电间，向所有用电设备供电（除起设备供电（除起动机外）和对蓄动机外）和对蓄电池进行充电。电池进行充电。 一、交流发电机的分类一、交流发电机的分类1. 按总体结构分类按总体结构分类 （1）普通交流发电机，由三相交流发电机和）普通交流发电机，由三相交流发电机和6只硅整流二极只硅整流二极管组成。如在东风管组成。如在东风EQ1090型载货汽车上用的型载货汽车上用的JF132型发电机。型发电机。（2）整体式交流发电机，采用内装式电子电压调节器的硅）整体式交流发电机，采用内装

19、式电子电压调节器的硅整流发电机，如一汽奥迪、上海桑塔纳等轿车使用的整流发电机，如一汽奥迪、上海桑塔纳等轿车使用的JFZ1813Z型发电机都是这种类型。型发电机都是这种类型。（3）带泵交流发电机，是指带真空制动助力泵的硅整流发）带泵交流发电机，是指带真空制动助力泵的硅整流发电机。多用于柴油车，如在依维柯汽车上使用的电机。多用于柴油车，如在依维柯汽车上使用的JFZ1912Z型发电机就是这种类型。型发电机就是这种类型。（4）无刷流发）无刷流发 电机，是指无电刷和滑环结构的发电机，如电机，是指无电刷和滑环结构的发电机，如东风东风EQ2102型越野汽车用的型越野汽车用的JFW型型2621型发电机。型发电

20、机。（5）永磁交流发电机，是指转子磁极采用永磁材料的发电）永磁交流发电机，是指转子磁极采用永磁材料的发电机。机。 2.按整流器结构不同按整流器结构不同（1）六管交流发电机）六管交流发电机 整流器由整流器由6只硅整流二极管组成。只硅整流二极管组成。（2）八管交流发电机）八管交流发电机 其整流器共有其整流器共有8只二极管。如在天津只二极管。如在天津夏利夏利TJ7100轿车上使用的轿车上使用的JFZ1542型发电机。型发电机。（3）九管发电机，其整流器共有）九管发电机，其整流器共有9只二极管，其中有只二极管，其中有3只磁只磁场二极管。如在北京场二极管。如在北京BJ1022轻型货车上使用的轻型货车上使

21、用的JFZ141型发型发电机。电机。（4）十一管发电机，其整流器共有）十一管发电机，其整流器共有11只二极管。如在桑塔只二极管。如在桑塔纳轿车上使用的纳轿车上使用的JFZ1813Z型发电机型发电机 3. 按磁场绕组搭铁形式分类按磁场绕组搭铁形式分类 （1）内搭铁式）内搭铁式磁场绕组的一端与发电机外壳相连接。如在东风磁场绕组的一端与发电机外壳相连接。如在东风EQ1090型车上使用的型车上使用的JF132型发电机。型发电机。（2）外搭铁式（大多采用）外搭铁式（大多采用）这种发电机磁场绕组的一端经调节器以后再搭铁。这种发电机磁场绕组的一端经调节器以后再搭铁。如在解放如在解放CA1091型车上使用的型

22、车上使用的JF152D型和型和JF1522A型型发电机。发电机。二、交流发电机的二、交流发电机的构造构造交流发电机的基本结构都是由交流发电机的基本结构都是由定子、转子、整流器和端盖定子、转子、整流器和端盖组成。组成。图图3-1 JF132型交流发电机的组件型交流发电机的组件1后端盖;2电刷架;3电刷;4电刷弹簧压盖;5硅二极管;6散热板;7转子;8定子总成; 9前端盖;10风扇;11皮带轮（一） 转子1 功用：产生磁场2 组成：两块爪极磁场绕组磁轭（铁芯）集电环（滑环）（二） 定子1 功用：产生交流电2 组成：定子铁芯三相绕组3.定子三相绕组有两种连接法 1）星形接法 2 ）三角形接法（桑塔纳

23、、奥迪车等多数车型） （富康、切诺基 ）注意注意: 桑塔纳、奥迪等的交流发电机的定子绕组为星形连接，富康、北京切诺基发电机定子绕组为三角形连接。桑塔纳、奥迪等的交流发电机的定子绕组为星形连接，富康、北京切诺基发电机定子绕组为三角形连接。 使三相绕组产生频率相同、幅值相等、相位互差使三相绕组产生频率相同、幅值相等、相位互差120的三相对称电动势。的三相对称电动势。4.绕制三相绕组的要求绕制三相绕组的要求 为此，每相绕组的线圈个数和每个线圈的节距与匝为此，每相绕组的线圈个数和每个线圈的节距与匝数都必须完全相等。数都必须完全相等。 例例JF132JF132型发电机，其磁极对数为型发电机，其磁极对数为

24、6 6，定子总槽数为，定子总槽数为3636，每相绕组占有的槽数为，每相绕组占有的槽数为36/3=1236/3=12，采用单层集中绕法，即，采用单层集中绕法，即每个槽内放置一个有效边（一个线圈有两个有效边，放在两每个槽内放置一个有效边（一个线圈有两个有效边，放在两个定子槽内）。因此，每相绕组都由个定子槽内）。因此，每相绕组都由6 6个线圈串联而成，每个线圈串联而成，每个线圈有个线圈有1313匝，则每相绕组共有匝，则每相绕组共有6 613=7813=78匝。每个线圈的匝。每个线圈的两个有效边之间间隔的定子槽数叫做线圈节距，相邻两异性两个有效边之间间隔的定子槽数叫做线圈节距，相邻两异性磁极中心线之间

25、的槽数称为极距另外，三相绕组的首端磁极中心线之间的槽数称为极距另外，三相绕组的首端A A、B B、C C在定子槽内的排列必须相隔在定子槽内的排列必须相隔120120电角度。电角度。 图图3-4 JF132型交流发电机定子绕组的展开图型交流发电机定子绕组的展开图（三） 整流器1 功用：将三相交流电变为直流电2组成：整流器由整流板和硅二极管组成1）整流板 整流板用于安装二极管的散热板，由互相绝缘的两块铝板组成。 正整流板，带有输出端螺栓；上有一螺孔，装一螺栓作为发电机的输出端子（正极），标记为 B、B+、A 、“+”. 负整流板，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

26、板。 2 2）二极管）二极管u二极管分为二极管分为正极管正极管和和负极管负极管两种。两种。u引出电极为正极的为正极管，安装在正极板上；引出电极为正极的为正极管，安装在正极板上；u引出电极为负极，称为负极管，安装在负极板上。引出电极为负极，称为负极管，安装在负极板上。（四）（四） 端盖与电刷组件端盖与电刷组件1.端盖端盖u功用：安装轴承和其他零部件，支撑转轴，封闭内部构件。功用：安装轴承和其他零部件，支撑转轴，封闭内部构件。u端盖分前端盖（驱动端盖）和后端盖（整流端盖），交流端盖分前端盖（驱动端盖）和后端盖（整流端盖），交流发电机的前后端盖由铝合金铸成，其具有漏磁少、轻便、散发电机的前后端盖由铝

27、合金铸成，其具有漏磁少、轻便、散热性能好等优点。热性能好等优点。2.2.电刷电刷u作用作用: :引入励磁电流。引入励磁电流。u材料：用铜粉和石墨压制而成的材料：用铜粉和石墨压制而成的u提示：电刷的高度低于提示：电刷的高度低于7 mm时应更换，更换时注意电刷的时应更换，更换时注意电刷的规格型号要求一致。规格型号要求一致。图图3-7 交流发电机的搭铁方式交流发电机的搭铁方式3.交流发电机的搭铁形式交流发电机的搭铁形式三、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： 12341、产品代号JF表示普通交流发电

28、机；JFZ表示整体式（调节器内置）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。返回返回返回返回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。 返回返回3、电流等级代号 电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。见下表.电流等级代号电流等级代号1234 发电机额定电流发电机额定电流19A29A39A49A 4、设计序号 设计序号用12位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。 5、变型代号 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：JFZ1913Z发电机 返回返回 JFZ1913YJFZ19

29、13Y发电机发电机JFWZ240JFWZ240发电机发电机1-61-6交流发电机工作原理交流发电机工作原理一、发电原理一、发电原理2、三相交流感应电动势特点1）交流电动势的波形近似（因转子磁极呈鸟嘴形，其磁场的分布近似正弦规律）2）三相电动势（因三相绕组对称安置）3、三相交流电动势瞬时值表达式 式中: Em每相电动势的最大值 E每相电动势的有效值 w电角速度（ w 2 f）)34sin(2)34sin()32sin(2)32sin(sin2sinwtEwtEewtEwtEewtEwtEemWmVmU4、每相绕组中电动势的有效值式中：K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关的系数 )N-每项

30、匝数（匝）f频率（Hz）-每极磁通（Wb）Ce-电机常数（Ce4.44KNp/60）称E为相电动势。nCKfNEe44. 4 由此可见，当交流发电机结构一定时（结构常数Ce不变），相电动势E和发电机转速、磁通成正比。 nCEe二、 交流发电机整流原理 交流发电机三相交流电经6只硅整流二极管组成的全波桥式整流电路整流后，变为直流电输出。 三相全波整流器的整流过程（动画）三相全波整流器的整流过程（动画） 图2-10 三相全波整流电路及电压波形以此类推，周而复始，在负载上就得到一个比较平缓的以此类推，周而复始，在负载上就得到一个比较平缓的直流脉动电压。直流脉动电压。在三相全波整流电路中每只二极管所承

31、受的最高反在三相全波整流电路中每只二极管所承受的最高反向电压，为线电压向电压，为线电压 的最大值。的最大值。3 中性点电压的应用(1) 可以用来控制各种用途的继电器，如磁场继电器、充电指示灯继电器等。(2) 还可以对其整流，协同发电机输出。（8管或11管交流发电机）8 管交流发电机(增加发电机的输出功率)书图1-49（1）当中性点的瞬时电压高于发电机的输出电压 UB 时 （2 2）当中性点的瞬时电压低于）当中性点的瞬时电压低于0 V0 V时时 9 管交流发电机（给磁场绕组提供电流）当点火开关S接通时，激磁电路是他激式电流由蓄电池正极点火开关S充电指示灯调节器发电机激磁绕组搭铁。这时充电指示灯亮

32、，表示蓄电池在放电。当发动机起动以后，发电机电压高于蓄电池电压时，由于D+与B两点电位相等，因此充电指示灯因两端电位相等而熄灭，表示发电机正常发电。一方面，由发电机的火线接线柱“B”向全车供电及向蓄电池充电，另一方面通过“D+”为发电机的激磁绕组提供激磁电流（自激）。激磁电路如下:D+调节器发电机激磁绕组搭铁。当发动机熄火时，充电指示灯亮，表明蓄电池在放电，提醒驾驶员关闭点火开关;当车辆运行时，充电指示灯亮，说明充电系统有故障，提醒驾驶员应及时维修。 11 管交流发电机第九节 交流发电机电子调节器一、电压调节器功用一、电压调节器功用 当交流发电机转速变化时，自动调节发电机的输当交流发电机转速变

33、化时，自动调节发电机的输出电压并使电压保持恒定，防止输出电压过高而损坏用出电压并使电压保持恒定，防止输出电压过高而损坏用电设备和避免蓄电池过量充电。电设备和避免蓄电池过量充电。二、调节原理与调节方法二、调节原理与调节方法1.1.调节原理调节原理 通过调节磁场电流使磁极磁通改变来使发电机输出电通过调节磁场电流使磁极磁通改变来使发电机输出电压保持恒定。压保持恒定。nCEe2.调节方法调节方法 利用三极管的开关特性，使磁场电流接通与切断来调节利用三极管的开关特性，使磁场电流接通与切断来调节发电机磁场电流。发电机磁场电流。三、分类与型号三、分类与型号1.分类分类 按结构分为按结构分为 分立元件式分立元

34、件式 集成电路式。集成电路式。按搭铁形式分按搭铁形式分（1）内搭铁型电子调节器：）内搭铁型电子调节器： 适配于与内搭铁型交流发机；适配于与内搭铁型交流发机；（2）外搭铁型调节器：）外搭铁型调节器： 适配于与外搭铁型交流发电机适配于与外搭铁型交流发电机2.型号型号四、四、 工作过程工作过程 电子式调节器就是利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电子式调节器就是利用大功率三极管的导通和截止，接通和断开磁场电路，来改变磁场电流大小。电路，来改变磁场电流大小。第十节第十节 电源系统的使用与维修电源系统的使用与维修一、常用的充电设备一、常用的充电设备（）硅整流充电机硅整流充电机 较多使用的是较多使

35、用的是GCA系列硅整流设备。系列硅整流设备。（）快速充电机快速充电机（）充电电源充电电源 可用于充电，也可用于起动电源使用。广东顺德生可用于充电，也可用于起动电源使用。广东顺德生产的产的ASC1500A充电电源可对不同电压的电池充电。充电电源可对不同电压的电池充电。二、蓄电池的充电方法二、蓄电池的充电方法 充电电流保持恒定，随着电池电动势的逐步提高，逐步充电电流保持恒定，随着电池电动势的逐步提高，逐步增加充电电压的方法。当充到单格电压升至增加充电电压的方法。当充到单格电压升至2.4V2.4V（开始冒（开始冒气泡）时，再将充电电流减小一半后保持恒定，直到蓄电气泡）时，再将充电电流减小一半后保持恒

36、定，直到蓄电池完全充足。池完全充足。（）定电流充电定电流充电 定流充电时，被充电多个电池（定流充电时，被充电多个电池（容量相同，电压可不同容量相同，电压可不同）可串在一起充。可串在一起充。蓄电池总单格数蓄电池总单格数= =充电机的额定电压充电机的额定电压/2.7V/2.7Va)a)连接方法连接方法 b)b)充电特性曲线充电特性曲线充电中，电压保持恒定不变的充电方法称为定电压充电充电中，电压保持恒定不变的充电方法称为定电压充电（）定压充电定压充电要求：被充电池并联，各并联支路的单格电压总数相要求：被充电池并联，各并联支路的单格电压总数相等，但各电池型号、容量及放电程度可以不同。等，但各电池型号、

37、容量及放电程度可以不同。并联电池数目必须按充电设备的最大输出电流决定。并联电池数目必须按充电设备的最大输出电流决定。 充电电源电压充电电源电压= =各支路上的蓄电池总单格数各支路上的蓄电池总单格数2.5V.2.5V.如：如：12V12V的蓄电池充电电源电压的蓄电池充电电源电压=6=6 2.5V=15V 2.5V=15V。特点：特点： 充电开始，电流很大，随着蓄电池电动势不断增高，充电充电开始，电流很大，随着蓄电池电动势不断增高，充电电流逐渐减小。充电终了，充电电流将自动减小至零，不需电流逐渐减小。充电终了，充电电流将自动减小至零，不需要人照管。要人照管。 不能调整充电电流，不能保证彻底充足电，

38、不适合初充电不能调整充电电流，不能保证彻底充足电，不适合初充电和去硫化充电。适合对不同容量的电池充电。和去硫化充电。适合对不同容量的电池充电。图 脉冲快速充电电量波形（3 3）脉冲快速充电）脉冲快速充电 (1) (1)初期用初期用0.80.8 1C1C2020的大电流对电池进行定流充电，使电池容的大电流对电池进行定流充电，使电池容量在短时内达到量在短时内达到6060左右的额定容量；左右的额定容量； (2)(2)当单体电池端电压达当单体电池端电压达2.4V2.4V，电解液开始冒气泡时，充电转入，电解液开始冒气泡时，充电转入脉冲快速充电阶段：先停充脉冲快速充电阶段：先停充25ms25ms左右，再反

39、向脉冲快速充电，反向左右，再反向脉冲快速充电，反向充电的脉宽一般为充电的脉宽一般为0.150.151ms1ms，脉幅为，脉幅为1.51.53C3C2020的充电电流，接着的充电电流，接着再停充再停充25ms25ms，再用正向脉冲进行充电，周而复始，直到充足电为止，再用正向脉冲进行充电，周而复始，直到充足电为止三、蓄电池的充电种类三、蓄电池的充电种类 新电池或修复后电池（更换极板）在使用之前首次充电新电池或修复后电池（更换极板）在使用之前首次充电（1 1）初充电）初充电（2 2）补充充电）补充充电 对使用中的蓄电池在无故障的前提下，为保持额定容量对使用中的蓄电池在无故障的前提下，为保持额定容量而

40、进行的正常的保养性充电。而进行的正常的保养性充电。有下列现象之一时，应及时补充充电：有下列现象之一时，应及时补充充电： 1）电解液相对密度降至）电解液相对密度降至1.15g/cm3以下时；以下时； 2）冬季放电量超过）冬季放电量超过25%，夏季超过，夏季超过50%时；时； 3）前照灯灯光比平时暗淡，起动无力时；）前照灯灯光比平时暗淡，起动无力时； 4）单格电池电压降至）单格电池电压降至1.7V以下时。以下时。（3 3）去硫化充电）去硫化充电 当蓄电池极板轻微硫化时可进行去硫化充电具体步当蓄电池极板轻微硫化时可进行去硫化充电具体步骤如下：骤如下： 1 1）倒出蓄电池中的电解液，用蒸馏水反复冲洗极

41、板）倒出蓄电池中的电解液，用蒸馏水反复冲洗极板数次再加入蒸馏水至液面高出极板数次再加入蒸馏水至液面高出极板10-15mm.10-15mm. 2 2）用初充电电流进行充电，当当电解溶液密度升到）用初充电电流进行充电，当当电解溶液密度升到1.15g/cm1.15g/cm3 3以上时，倒处电解液，加入蒸馏水再继续充电，以上时，倒处电解液，加入蒸馏水再继续充电，如此反复至密度不再上升为止。如此反复至密度不再上升为止。 3 3）用）用10h10h放电率放电检查蓄电池容量，达到额定容放电率放电检查蓄电池容量，达到额定容量的量的80%80%时，说明硫化基本消除，即可使用。时，说明硫化基本消除，即可使用。四、

42、蓄电池使用中技术状况的检查四、蓄电池使用中技术状况的检查 (1) (1)电解液面高度的检查电解液面高度的检查 液面应高出极板液面应高出极板101015mm15mm，液面高度可用玻璃管测量，液面高度可用玻璃管测量(2)(2)蓄电池放电程度的检查蓄电池放电程度的检查 电解液的密度用吸式密度计测量，根据所测得的电解液电解液的密度用吸式密度计测量，根据所测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。注意在测量电解密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。注意在测量电解液密度时，一定要同时测量电解液温度。液密度时，一定要同时测量电解液温度。图图 测量电解液的密度和温度测量电解液的密度和温度用高率放电计测

43、量蓄电池放电电压用高率放电计测量蓄电池放电电压高率放电计是模拟起动机工作高率放电计是模拟起动机工作状态，检测蓄电池容量的仪表。状态，检测蓄电池容量的仪表。通过测量蓄电池在大电流放电时通过测量蓄电池在大电流放电时的端电压来判断蓄电池的起动性的端电压来判断蓄电池的起动性能和放电程度能和放电程度 高率放电计由一只电压表和一个负载电阻组成。在检高率放电计由一只电压表和一个负载电阻组成。在检测时，蓄电池对负载电阻的放电电流达测时，蓄电池对负载电阻的放电电流达100A以上，能比较以上，能比较准确地判定蓄电池容量和基本性能。准确地判定蓄电池容量和基本性能。用放电计测试的方法：用放电计测试的方法：1）将高率放

44、电计的正、负放电针分别压在电池正、负极）将高率放电计的正、负放电针分别压在电池正、负极桩上，保持桩上，保持35S，若电压能保持在，若电压能保持在9.6V以上，说明电池以上，说明电池性能良好，但存电不足；性能良好，但存电不足；2）若稳定在）若稳定在11.6V10.6V，说明存电充足；，说明存电充足；3）若电压迅速下降，说明电池已损坏。）若电压迅速下降，说明电池已损坏。随车起动测试随车起动测试： 在起动系正常下，拔下分电器中央高压线并搭铁，将在起动系正常下，拔下分电器中央高压线并搭铁，将万用表置于电压档，红、黑笔分别接正、负极桩，接通万用表置于电压档，红、黑笔分别接正、负极桩，接通15S，读取电压

45、应不低于，读取电压应不低于9.6V。五、交流发电机零部件的检修五、交流发电机零部件的检修转子的检修转子的检修检修主要内容检修主要内容: :主要检测励磁绕组是否短路、断路及搭铁主要检测励磁绕组是否短路、断路及搭铁检查励磁绕组是否搭铁检查励磁绕组是否搭铁定子的检修定子的检修主要检查定子绕组是否断路、搭铁主要检查定子绕组是否断路、搭铁有中心抽头的定子检测有中心抽头的定子检测无心抽头的定子检测无心抽头的定子检测检测端子和铁芯之间的电阻：应为无穷大，否则搭铁不良检测端子和铁芯之间的电阻：应为无穷大，否则搭铁不良硅二极管的检修硅二极管的检修拆检管时，先将每个管的中心引线拆下或焊下，用万用表拆检管时，先将每

46、个管的中心引线拆下或焊下，用万用表R R1 1档，分档，分别将红表笔和黑表笔与二极管正、负极接触测量，然后换表笔再测，别将红表笔和黑表笔与二极管正、负极接触测量，然后换表笔再测，若两次测量值一次大若两次测量值一次大( (大于大于10k)10k)，一次小，一次小(8(810)10)，说明二极管性，说明二极管性能良好；若两次均测得在能良好；若两次均测得在1k1k以上，说明管子断路；若都很低说明以上，说明管子断路；若都很低说明此管被击穿。此管被击穿。 电刷的检修电刷的检修电刷的标准高度：电刷的标准高度：14mm14mm。磨损至。磨损至7mm7mm时，应更换。时，应更换。 六六 电压调节器的使用与检测

47、电压调节器的使用与检测1、电压调节器的使用注意事项2、电压调节器的检测（1）触点式电压调节器的检查与调整（2）晶体管式电压调节器的检测 搭铁极性的判断 调节器的检测a）内搭铁式调节器 b）外搭铁式调节器 图2-62 晶体管电压调节器的测试 （3）集成电路电压调节器的检测 就车检测调节器断开整体式发电机的对外所有连接导线，按照图2-63所示的接线方法进行连接 1-硅整流发电机；2-可调直流稳压电源；3-蓄电池图2-63 集成电路调节器的检查 拆下调节器元件进行检测测试电路如图2-64所示，图中R为一个35的电阻，可变直流电源的调节范围为030 V。图2-64 集成电路电压调节器元件的测试四、万能

48、试验台检测法利用万能试验台作发电机空载试验和负荷试验，可进一步检查发电机的工作性能。 图2-45 交流发电机试验线路图检测充电系统性能（空载转速测试）图检测充电系统性能（空载转速测试）图空载转速的测试空载转速的测试当发电机有故障时，其输出电压的波形会发生变化，利当发电机有故障时，其输出电压的波形会发生变化，利用示波器观察发电机输出电压的波形可以判断出发电机用示波器观察发电机输出电压的波形可以判断出发电机的内部故障的内部故障 第十一节 电源系统故障诊断与排除一、蓄电池的常见故障与排除方法一、蓄电池的常见故障与排除方法 铅蓄电池的常见故障主要有：（一）极板硫化（二）自放电（三）极板短路（四）活性物

49、质脱落(1)(1)容量降低，用高率放电计检测，单格电压迅速下降；容量降低，用高率放电计检测，单格电压迅速下降； (2)(2)电解液的密度下降到低于规定的正常数值；电解液的密度下降到低于规定的正常数值； (3)(3)电池在开始充电及充电完毕时电压过高，达电池在开始充电及充电完毕时电压过高，达 2.7V 2.7V 上；上； (4)(4)电池在充电时过早产生气泡，甚至开始充电就有气泡；电池在充电时过早产生气泡，甚至开始充电就有气泡； (5)(5)电池在充电时电解液温度上升过快，易超过电池在充电时电解液温度上升过快，易超过 45 45 ； (6)(6)蓄电池放电时电压下降过快，过早地降至终止电压；蓄电

50、池放电时电压下降过快，过早地降至终止电压； (7)(7)在极板上生成坚硬、不易溶解的白色大颗粒。在极板上生成坚硬、不易溶解的白色大颗粒。（一）、极板硫化（一）、极板硫化1 1故障现象故障现象 (1) (1)蓄电池长期充电不足或在充电不足的状态长期放置，蓄电池长期充电不足或在充电不足的状态长期放置，或放电后没及时充电。或放电后没及时充电。 (2)(2)电解液液面过低，极板上部的活性物质露在空气中电解液液面过低，极板上部的活性物质露在空气中被氧化。被氧化。 (3)(3)电解液密度过高，电解液不纯、环境温差大等引起电解液密度过高，电解液不纯、环境温差大等引起的极板硫化。的极板硫化。 2 2故障原因故

51、障原因 3 3故障排除故障排除 轻者用去硫化充电法消除极板硫化，重者报废。轻者用去硫化充电法消除极板硫化，重者报废。（二）自放电（二）自放电1 1故障现象故障现象 2 2故障原因故障原因 普通电池由于本身结构原因，会产生一定的自放电。普通电池由于本身结构原因，会产生一定的自放电。一般自放电的允许范围在每昼夜在一般自放电的允许范围在每昼夜在 1% 1% 以内，如果每昼以内，如果每昼夜放电超过夜放电超过 2% 2% ，就应视为故障。，就应视为故障。 (1) (1)电解液不纯，电解液中杂质沉附于极板上，局部放电。电解液不纯，电解液中杂质沉附于极板上，局部放电。 (2) (2)蓄电池溢出的电解液堆积在盖板上，使正负极桩形成回路。蓄电池溢出的电解液堆积在盖板上，使正负极桩形成回路。 (3)(3)蓄电池长期放置不用，硫酸下沉，下部密度较上部大，极蓄电池长期放置不用，硫酸下沉，下部密度较上部大，极 板上下部发生电位差引起自行放电等。板上下部发生