汽车电气技术第1章车载电源20143

1、1.21.2 交流发电机交流发电机汽车电源系统中的汽车电源系统中的交流发电机交流发电机 1.2 1.2 交流发电机交流发电机钥匙开关G发电机BAT蓄电池电压调节器vV1电压表至用电设备FU11.2.1 1.2.1 作用与类型作用与类型作用：作用：发动机正常运转时发动机正常运转时, ,向全车供电，并向蓄电池充电。向全车供电，并向蓄电池充电。分类：分类： 按结构按结构 普通交流发电机，例普通交流发电机，例JF132(EQ140JF132(EQ140用用) ) 整体式交流发电机，如整体式交流发电机，如JFZ1913JFZ1913 带（真空助力）泵交流发电机，例带（真空助力）泵交流发电机，例JFZB2

2、92JFZB292发电机发电机 无刷交流发电机，例无刷交流发电机，例JFW1913JFW1913 永磁交流发电机永磁交流发电机1.21.2 交流发电机交流发电机1.2.1 1.2.1 作用与类型作用与类型作用：作用：发动机正常运转时发动机正常运转时, ,向全车供电，并向蓄电池充电。向全车供电，并向蓄电池充电。分类：分类： 按整流器结构按整流器结构 六管交流发电机，例六管交流发电机，例JF1522(CA1091) JF1522(CA1091) 八管交流发电机，如八管交流发电机，如JFZ1524(TJ7100)JFZ1524(TJ7100) 九管交流发电机，例九管交流发电机，例JFZ2518JFZ

3、2518（斯太尔）（斯太尔） 十一管交流发电机，例十一管交流发电机，例JFZ1913JFZ1913（捷达）（捷达）1.21.2 交流发电机交流发电机1.2.1 1.2.1 作用与类型作用与类型作用：作用：发动机正常运转时发动机正常运转时, ,向全车供电，并向蓄电池充电。向全车供电，并向蓄电池充电。分类：分类： 按励磁绕组搭铁按励磁绕组搭铁 内搭铁交流发电机，例内搭铁交流发电机，例JF132N(EQ1090) JF132N(EQ1090) 外搭铁交流发电机，如外搭铁交流发电机，如JFZ1913Z(JFZ1913Z(捷达）捷达）1.21.2 交流发电机交流发电机1.2.1 1.2.1 作用与类型作

4、用与类型型号：型号：1.21.2 交流发电机交流发电机按照按照QC/T73-1993QC/T73-1993标准规定：标准规定： 产品代号产品代号 电压电压 电流电流 设计序号设计序号 变形代号变形代号产品代号：产品代号：JF-JF-普通交发，普通交发，JFZ-JFZ-整体式（含调节器）交发，整体式（含调节器）交发，JFB-JFB-带泵交发，带泵交发，JFW-JFW-无刷交发无刷交发电压等级代号：电压等级代号：1-12V1-12V，2-24V2-24V，6-6V6-6V电流等级代号：表电流等级代号：表2-22-2设计序号：产品设计的先后顺序设计序号：产品设计的先后顺序调整臂位置变形代号：从驱动端

5、看，在左边调整臂位置变形代号：从驱动端看，在左边-，在右端，在右端-，在中间，在中间-不标记不标记1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：结构：1.21.2 交流发电机交流发电机 汽车用交流发电机主要由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。图为JF132型6管普通交流发电机结构图 图3.1为JF132型6管普通交流发电机结构图 图 JF132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1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：结构：转子转子1.21.2 交流发电机交流发电

6、机作用：作用：产生磁场产生磁场组成：组成：爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成。爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成。 爪极：爪极：被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：结构：转子转子1.21.2 交流发电机交流发电机作用：作用：产生磁场产生磁场组成：组成：爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成。爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成。 滑环：滑环：两个彼此绝缘的铜环，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环两个彼此绝缘的铜环，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。当给两滑环

7、通入直流电流时，励磁绕组中分别与励磁绕组的两端相连。当给两滑环通入直流电流时，励磁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就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N N极，另一块被磁极，另一块被磁化为化为S S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。转子转动时，就形极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。转子转动时，就形成了旋转的磁场。成了旋转的磁场。1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：结构：定子定子1.21.2 交流发电机交流发电机作用：作用：产生三相交流电势产生三相交流电势组成：组成：定子铁心定子铁心+ +定子绕组定子绕组 定子铁心：定子铁心

8、：内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成 定子绕组：定子绕组：分三组线圈，对称嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有分三组线圈，对称嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法星形接法和三角形接法1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：整流器结构：整流器1.21.2 交流发电机交流发电机作用：作用：把三相交流电变成直流电把三相交流电变成直流电组成：组成：整流板整流板+ +整流二极管整流二极管 图 交流发电机整流二极管安装示意图a）焊接式 b）电路图 c) 压装式1正整流板 2负整流板1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：

9、整流器结构：整流器1.21.2 交流发电机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特点： （1 1）工作电流大，如）工作电流大，如ZQ50ZQ50型二极管的正向平均电流为型二极管的正向平均电流为50A50A，浪，浪涌电流为涌电流为600A600A。 （2 2）耐压高，反向重复峰值）耐压高，反向重复峰值270V270V，不重复峰值电压在，不重复峰值电压在300V300V。 （3 3）只有一根引线（引出电极），根据引出电极的不同分为）只有一根引线（引出电极），根据引出电极的不同分为正二极管和负二极管。正二极管和负二极管。 整流器总成的形状各异，有马蹄形、半圆形和圆形等。整流器总成的形状

10、各异，有马蹄形、半圆形和圆形等。1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：整流器结构：整流器1.21.2 交流发电机交流发电机图 JF132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 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1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：断盖及电刷结构：断盖及电刷1.21.2 交流发电机交流发电机端盖：端盖：支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。一般用铝合支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是

11、铝合金散热性能好。金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。电刷组件：电刷组件：由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，装于后端盖上。由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，装于后端盖上。 作用：将电源通过滑环引入励磁绕组。作用：将电源通过滑环引入励磁绕组。 两个电刷分别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保两个电刷分别装在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持接触。电刷和滑环的接触应良好，否则会因为磁场电流过持接触。电刷和滑环的接触应良好，否则会因为磁场电流过小，导致发电机发电不足。小，导致发电机发电不足。图 电刷组件1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理结构：搭铁结构：搭铁1.21.2

12、交流发电机交流发电机 内搭铁：内搭铁：励磁绕组的一端经负电刷（励磁绕组的一端经负电刷（E E）引出后和后端盖）引出后和后端盖直接相连直接相连 外搭铁：外搭铁：励磁绕组的两端励磁绕组的两端 (F(F和和E)E)均和端盖绝缘均和端盖绝缘1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理原理：原理：给励磁绕组通电，便产生磁场，爪极被磁化为给励磁绕组通电，便产生磁场，爪极被磁化为N N极和极和S S极。极。当转子旋转时，磁极跟着旋转，磁通交替地在定子绕组中变化，当转子旋转时，磁极跟着旋转，磁通交替地在定子绕组中变化，在定子三相绕组中感应出交变电动势。每相电势有效值在定子三相绕组中感应出交变电动势。每

13、相电势有效值1.21.2 交流发电机交流发电机1,:6044. 444. 4整距集中绕组取绕组系数kNpnkkfNE1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理原理：整流原理：整流1.21.2 交流发电机交流发电机 定子绕组输出的三相交流电，通过定子绕组输出的三相交流电，通过6 6只二极管桥式整只二极管桥式整流，得到如图所示的脉动直流电压。流，得到如图所示的脉动直流电压。图 交流发电机整流原理a) 整流电路图 b) 三相绕组电压波形图 c) 整流后发电机输出波形图1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理原理：工作特性原理：工作特性1.21.2 交流发电机交流发电机u空载特性

14、空载特性: :空载时，端电压空载时，端电压U U和和转速转速n n之间的关系，即之间的关系，即 I I=0=0时，时，U U=f(n=f(n) )函数关系函数关系u作用：作用：空载特性可以判断发电空载特性可以判断发电机的低速充电性能。机的低速充电性能。1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理原理：工作特性原理：工作特性1.21.2 交流发电机交流发电机u输出特性输出特性: :发电机输出电压一定发电机输出电压一定时，输出电流时，输出电流I I和转速和转速n n之间的之间的关系，即关系，即U=U=常数时，常数时，I=f(nI=f(n) )的的函数关系。函数关系。 nnnn1 1时，输出

15、电流随转速时，输出电流随转速增加而逐渐增大。增加而逐渐增大。 nnnn1 1时，端电压低于蓄电时，端电压低于蓄电池电压，不能输出电流。池电压，不能输出电流。n n1 1作作为选择发电机与发动机传动比为选择发电机与发动机传动比的依据。的依据。1.2.2 1.2.2 结构与工作原理结构与工作原理原理：工作特性原理：工作特性1.21.2 交流发电机交流发电机u外特性外特性: :当发电机转速一定时，当发电机转速一定时，端电压与输出电流的关系，即端电压与输出电流的关系，即n n常数时，常数时，u=f(Iu=f(I) )的曲线。的曲线。 外特性表明，在一定转速下，外特性表明，在一定转速下，输出电流变化时，

16、输出电压会输出电流变化时，输出电压会跟着变化，要是输出电压稳定，跟着变化，要是输出电压稳定，必须使用电压调节器。必须使用电压调节器。1.2.3 1.2.3 其他类型的交流发电机其他类型的交流发电机爪极式无刷交流发电机爪极式无刷交流发电机1.21.2 交流发电机交流发电机 磁场绕组是静止，通过一个磁磁场绕组是静止，通过一个磁扼托架固定在后端盖上，不需扼托架固定在后端盖上，不需要电刷。两个爪极中只有一个要电刷。两个爪极中只有一个爪极直接固定在电机转子轴上，爪极直接固定在电机转子轴上，另一爪极则用非导磁联接环固另一爪极则用非导磁联接环固定在前一爪极上。当转子旋转定在前一爪极上。当转子旋转时，一个爪极

17、就带动另一爪极时，一个爪极就带动另一爪极一起在定子内转动，当磁场绕一起在定子内转动，当磁场绕组中有直流电通过时，爪极被组中有直流电通过时，爪极被磁化，就形成了旋转磁场。磁化，就形成了旋转磁场。1.2.3 1.2.3 其他类型的交流发电机其他类型的交流发电机永磁式交流发电机永磁式交流发电机1.21.2 交流发电机交流发电机 以永久磁铁为转子磁极而产生以永久磁铁为转子磁极而产生旋转磁场，常用的永磁材料有旋转磁场，常用的永磁材料有铁氧体、铬镍钴、稀土钴、铷铁氧体、铬镍钴、稀土钴、铷铁硼等。铁硼等。 具有较高剩磁力和矫顽力的铷具有较高剩磁力和矫顽力的铷铁硼水磁体采用瓦片式结构，铁硼水磁体采用瓦片式结构

18、，并用环氧树脂粘在导磁轭上。并用环氧树脂粘在导磁轭上。 优点：体积小优点：体积小, ,重量轻，结构简重量轻，结构简单可靠，维护方便，使用寿命单可靠，维护方便，使用寿命长。长。1.2.3 1.2.3 其他类型的交流发电机其他类型的交流发电机永磁式交流发电机永磁式交流发电机1.21.2 交流发电机交流发电机 磁场强度是固定不变，无法通过调节磁场绕组励磁电流来达到稳定电压的目的。所以，必须靠外电路来调节。1.2.3 1.2.3 其他类型的交流发电机其他类型的交流发电机带泵交流发电机带泵交流发电机1.21.2 交流发电机交流发电机 在结构上增加了一个真空泵。利用外花键与真空泵的转子内花键相连接，驱动真空泵与发电机转子同步旋转，主要用于没有真空源的柴油机。1.2.4 1.2.4 交流发电机的使用与维护交流发电机的使用与维护使用使用1.21.2 交流发电机交流发电机(1) (1) 负极搭铁，与蓄电池之间的连接要牢靠；负极搭铁，与蓄电池之间的连接要牢靠；(2)