交流发电机和调节器

交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第1页!运转中的交流发电机交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第2页!学习本章所需的基本知识1、二极管：具有单向导电性2、稳压二极管：能承受反向电压具有稳压作用。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第3页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第4页!第二章交流发电机和调节器

一、学习目的：通过本章的学习，学生掌握交流发电机和电压调节器的结构、原理及故障的诊断与检测方法.二、重点：1、掌握交流发电机的原理，构造2、掌握电子调节器的工作原理与检测方法3、掌握交流发电机的使用维护，常见故障的诊断与排除三、难点：1、交流发电机的结构、原理及故障诊断2、电子调节器工作原理与检测方法交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第5页!Santana轿车交流发电机的整体构造交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第6页!1、转子总成交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第7页!交流发电机的转子是发电机的磁场部分，主要由爪极、磁场绕组（线圈）、滑环和轴等组成。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第8页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第9页!三、整流器整流器是由6只二极管连接而成的三相桥式全波整流路。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第10页!四、前后端盖前后端盖由非导磁材料铝合金制成，漏磁少，重量轻，散热性能好。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第11页!2、电刷的搭铁形式交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第12页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第13页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第14页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第15页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第16页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第17页!发电机输出电压的平均值：U=1.35UAB=2.34Uφ（星形连接）式中：UAB——线电压的有效值Uφ——相电压的有效值，以每只硅二极管为研究对象：（1）平均电流：（2）承受的最高反向电压：1、2、交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第18页!三、发电机的激磁方法激磁的类型：(1)自激：发电机供给激磁绕组电流的方式(2)他激：蓄电池供给激磁绕组电流的方式交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第19页!交流发电机他激回路交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第20页!一、8管交流发电机作用：高速时，提高发电机的输出功率交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第21页!三、11管交流发电机原理图交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第22页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第23页!交流发电机的输出特性交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第24页!二、空载特性空载特性是指发电机空载时，发电机端电压与转速之间的关系，即I=0时，U=f（n）的函数关系。交流发电机的空载特性交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第25页!第五节电子电压调节器

一、电压调节器的作用交流发电机的输出电压是随发电机的转速的升高而升高，随发电机的转速的降低而降低，波动较大，不适合汽车用电设备的需要，必须进行调节，使其不能随着发电机的转速的增加而增大，限制其最高电压，并且使其电压稳定。因此，现代汽车上必须加装电压调节器。二、电压调节器的基本原理U=KnI其中，U-发电机的输出电压；n-发电机的转速；I-激磁电流由于发电机的转速的变化是不能调节的，因此，要稳定发电机的电压只需控制激磁电流的大小即可。为了调节发电机的输出电压，必须向调节器输入一个感受电压。如果感受电压低于电压调节器设定的电压值，电压调节器就会增大激磁电流，使发电机的输出电压增大。反之，如果感受电压高于电压调节器设定的电压值，电压调节器就会减小激磁电流，使发电机的输出电压降低。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第26页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第27页!六、晶体管电子电压调节器的原理1、外搭铁电压调节器交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第28页!2、内搭铁电压调节器交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第29页!七、集成电路调节器

1967年美国通用汽车公司把集成电路调节器作为一个部件，装在交流发电机上。汽车上采用的集成电路调节器，通常是并用半导体技术和薄膜（或厚膜）技术的混合集成电路。集成电路调节器有如下优点：①由于它是用树脂封装的，能防潮及泥土、油污等溅污，并在130℃的高温环境正常工作。②由于内部无可移动零件，能承受较大的振动和冲击。③体积小、重量轻，可以作为一个标准件装到发电机上。④电压调节精度高，在调节转速范围内电压变化不大于0.1V，这对汽车上其他电子（特别是ECU）设备很重要。⑤能通过较大的激磁电流（可达6A以上）。⑥使用寿命长，一般能达16万km以上。

交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第30页!图(b)为蓄电池电压检测法交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第31页!该调节器工作情况如下：（１）当点火开头接通，发电机电压低于蓄电池电压时，蓄电池电压便经点火开关，整体式交流发电机的“ＩＧ”端加到集成块ＩＧ上，ＩＧ内部电路根据发电机相抽头Ｐ接线柱端检测出的电压信号，控制T1、T2导通,接通磁场电路和充电指示灯电路．磁场电流的电路为：蓄电池正极－发电机Ｂ端－磁场绕组－ＩＧ调节器Ｆ端－T2－Ｅ端－搭铁－蓄电池负极。充电指示灯的电路为：蓄电池正极－点火开关－充电指示灯－发电机和调节器Ｌ端－T1－Ｅ端－搭铁－蓄电池负极。此时，充电指示灯点亮，指示蓄电池放电。（２）当发电机电压上升到蓄电池电压时，发电机相绕组连接的Ｐ端电压信号使ＩＧ控制Ｔ１管截止，充电指示灯熄灭，表明发电机开始自激发电并向充电和向用电设备供电。（３）当发电机电压上升到调节电压时，发电机的Ｐ端电压信号使ＩＧ控制Ｔ２管截止，磁场电流被切断，发电机电压下降，当下降到调节电压以下时，ＩＧ又控制Ｔ２管导通，磁场电流又接通，发电机电压又升高，电压高至调节电压时，ＩＧ调节器重复上述工作过程。丛而使电压维持在一恒定值（１３．５Ｖ～１４．５Ｖ）。（４）当磁场电路断路，或发动机停转，使发电机不发电时，此时Ｐ端电压为零，集成块ＩＧ得到该信号后，便控制Ｔ１管导通，充电指示灯电路接通而点亮，从而告知驾驶员充电系统有故障。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第32页!3．日产蓝鸟轿车交流发电机的集成电路调节器

日产蓝鸟轿车交流发电机为整体式外搭铁型交流发电机，调节器为内装式，和电刷架安装在一起。该发电机外部有3个接线端子，分别是发电机输出端B＋，蓄电池接线端子S，充电指示灯接线端子L。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第33页!第六节充电指示灯的控制电路现代汽车都采用充电指示灯来代替电流表来监视发电机在工作中是否发电,当点火开关打开时,该灯应点亮,发动机启动后,该灯应熄灭。否则,说明充电系统出现故障。该灯装在工作台的仪表盘内，是一个发光二极管，该灯的控制电路常见形式有三种：1、利用发电机的中性点电压控制2、利用9管或11管交流发电机的三个磁场二极管的D+端电压和电压调节器控制3、利用集成电路电压调节器的IG芯片控制（如：夏历轿车）具体的控制情况如下图所示。4、直接由仪表控制单元（仪表电脑）控制（如桑塔纳2000轿车）交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第34页!充电指示灯的控制电路图（三）交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第35页!第七节交流发电机及调节器的使用、维修与检测一、交流发电机及调节器的使用注意事项：1、发动机熄火后，应将点火开关切断，否则，蓄电池将长时间向激磁绕组和电压调节器的三极管通电，不但浪费电能，而且，还会烧毁线圈和三极管。2、不能用刮火法检查发电机和调节器的故障。3、发电机和蓄电池之间的导线一定要连接好，如突然断开，将可能烧坏电子元件。4、当发现发电机不发电时，一定要及时修理，否则，蓄电池的电量很快用光。5、调节器与发电机的电压等级必须一致。否则充电系不会工作。6、调节器与发电机的搭铁形式必须一致。7、发电机和调节器的连接必须正确。否则极易烧坏电子三极管。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第36页!三、电压调节器的好坏的检测方法：交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第37页!2、示波器检测法各种故障整流波形交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第38页!2.磁场绕组的检查磁场绕组搭铁的检查用万用表磁场绕组的电阻值转子轴弯曲度的检查交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第39页!第八节交流发电机的故障诊断

充电系常见故障有：不充电、充电电流过小、充电电流过大等。故障范围可能是风扇皮带打滑，发电机内部故障，电压调节器及整个系统的线路故障（短路或断路）等。诊断故障时应仔细阅读说明书或电路图，按照由简单到复杂、由外观到内观的规律进行查找，逐步缩小故障范围，最后找出故障部位。下面以不充电故障为内容进行讲解。（本文将以桑塔钠、帕萨特B5、广州本田为例）不充电故障的诊断：汽车发动机在启动后，充电指示灯不熄灭则为不充电故障。故障可能的原因：1、发电机皮带打滑2、发电机不发电3、调节器故障4、充电系线路某处有短路或断路故障交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第40页!Santana轿车充电系不充电故障流程图交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第41页!1.工作原理当起动发动机时（点火开关在点火位置或起动位置），蓄电池电压通过中央接线盒→点火开关→组合仪表（通过充电指示灯K2）→发电机D+接线柱→磁场线圈→搭铁，充电指示灯亮。指示蓄电池对发电机励磁。发动机起动后（怠速及以上转速运转时），交流发电机应能正常发电，蓄电池电压仍通过上述电路加在充电系统指示灯上，同时，交流发电机通过端子D+也供给指示灯电压，故充电指示灯两侧电压相等，指示灯熄灭。若发动机怠速及以上转速运转，充电系统指示灯仍发亮，警示驾驶员交流发电机充电不正常，需及时维修。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第42页!(2)接通点火开关，发动机在怠速或更高转速时，充电指示灯不灭①停止发动机运转，可将发电机D+的蓝色导线的插接件拔下并悬空，接通点火开关，充电指示灯仍亮，故障为：充电指示灯线路有短路，检查线路，排除故障。②若将发电机D+的蓝色导线的插接拔下并悬空，接通点火开关，充电指示灯熄灭，可能的故障有：a)电压调节器损坏。b)发电机定子绕组损坏导致发电机不发电。c)电刷磨损或电刷弹簧损坏导致发电机不发电。维修方法：逐项检查后，修理或更换有关损坏零部件。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第43页!（4）发电机异常声响。a.传动带磨损或过松，更换或张紧。b.发电机轴承或电刷损坏，更换。c.转子与定子的铁心在运转时碰撞，分解发电机，查找原因。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第44页!1．工作原理在发动机起动前，首次将点火开关转至“RUN”位置时，电瓶电压通过保险丝4加到充电系统指示灯上。该指示灯通过交流发电机的端子L搭铁，此时充电系统指示灯点亮。当发动机怠速及以上转速运转，若交流发电机工作正常，电瓶电压仍通过保险丝4加在充电系统指示灯上，同时，交流发电机通过端子L也供给指示灯电压，故充电系统指示灯两侧电压相等，指示灯熄灭。若发动机运转后，而交流发电机未对蓄电池充电时，充电系统指示灯通过交流发电机(端子L)接搭铁，此时，充电系统指示灯点亮，警示驾驶员交流发电机充电不正常。电负载检测仪测量充电系统总的电负载后，向发动机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制电压调节器，当电负载较低时，交流发电机的励磁绕组断开，以减少发动机的机械负载，并提高燃油经济性。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第45页!3、三极管：具有高速开关和信号放大作用。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第46页!三极管的放大作用交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第47页!交流发电机的作用：

1、向蓄电池进行补充充电

2、在发动机正常工作时，向所有的用电设备供电。

注意：除起动以外（起动时靠蓄电池供电）交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第48页!节、交流发电机的构造交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第49页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第50页!二、定子定子的作用是产生交流电交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第51页!定子又称为电枢，由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内三相绕组的连接方法大多数采用Y型（星形）。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第52页!硅二极管安装示意图交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第53页!外装式内装式电刷架的结构五、电刷及电刷架1、电刷架的结构交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第54页!六、轴承及油封轴承的作用是支承转子轴并减小转子运转的阻力。七、风扇及皮带轮注意：风扇皮带在使用中不能过紧和过松！风扇紧度的调整方法如图所示。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第55页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第56页!第二节交流发电机的工作原理一、发电原理：E=CNφ交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第57页!二、整流过程硅二极管具有单向导电性。整流过程实际上就是将具有单向导电性的硅二极管组成各种整流电路，把交流电变成直流电。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第58页!三相桥式整流电压波形图D1D4D1D6D3D3D5D5

D6D2D2D4交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第59页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第60页!带中心抽头的交流发电机连接示意图3、中心点电压：UN=U/2交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第61页!交流发电机自激回路交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第62页!

第三节交流发电机的类型1、按二极管的数目分为：6管交流发电机、8管交流发电机、9管交流发电机、11管交流发电机。2、按激磁绕组的搭铁形式分：内搭铁式和外搭铁式发电机3、按有无电刷和滑环分为：有刷式和无刷式。其中，无刷式又分为爪极式、感应式、永磁式。4、另外，发电机还有带真空泵式和整体式（调节器内装，如Santana、Jeta轿车均采用此种类型。）交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第63页!二、9管交流发电机的原理图交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第64页!交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第65页!第四节交流发电机的特性

一、输出特性输出特性是指发电机端电压不变，即U=常数的情况下，输出电流与发电机转速之间的关系，即I=f（n）的函数关系。当发电机转速达到一定值以后，发电机输出电流就不再随转速的升高和负载电阻的减小而增大，这时的电流值称为发电机的最大输出电流或限流值。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第66页!为什么交流发电机具有输出电流自动限制作用？原因有两条：1、定子绕组阻抗的作用。Z=CNL，其中C-常数；N-发电机转速L-定子绕组电感2、电枢反应的作用。所谓的电枢反应是指定子绕组在产生交流电时，也产生了电枢磁场，该磁场对磁极磁场具有反作用，并且随定子电流的增大而增大。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第67页!三、外特性外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系，即n=常数时，U=f（I）的函数关系。交流发电机的外特性交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第68页!四、晶体管调节器的优点：调节精度高。原因晶体管开关速度高，向应快，且不存在机械和电磁惯性结构简单，工作可靠，故障少。原因为晶体管调节器中无触点、无线圈、无振动元件使用中无需维修。晶体管调节器用环氧树脂封装能适应大功率发电机要求。开关晶体管功率足够大就可满足大功率发电机磁场电流大的要求。对无线电干扰小。无触点火花。三、电子电压调节器的分类1、晶体管式电子电压调节器2、集成电路（IC电路）电子电压调节器交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第69页!五、电压调节器的搭铁形式电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁类型可分两种（1）内搭铁型调节器适用于内搭铁型交流发电机的电子调节器称为内搭铁型电子调节器；（2）外搭铁型调节器适合用于外搭铁型交流发电机的电子调节器称为外搭铁型电子调节器。对于晶体管调节器，在使用过程中，最好使用汽车说明书中指定的调节器，如果采用其他型号替代，除标称电压、功率等规定参数与原调节器相同外，代用调节器必须与原调节器的搭铁形式相同，否则，发电机可能由于励磁电路不通而不能正常工作。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第70页!工作原理①点火开关SW刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因UR1较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。随着发动机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。②当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压UB<调节器调节上限UB2，VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。③当发电机电压升高到等于调节上限UB2时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。④当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。周而复始，发电机输出电压UB被控制在一定范围内，这就是外搭铁型电子调节器的工作原理。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第71页!

JFT106型晶体管调节器JFT106型调节器属于外搭铁式晶体管调节器，调节电压为13.8～14.6V，可与14V功率为750W外搭铁式九管式交流发电机配套，也可与14V功率小于1000W的外搭铁式六管交流发电机配套。晶体管电压调节器的应用实例交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第72页!1、集成电路电压检测分为:(a)发电机电压检测法(b)蓄电池电压检测法a)图为发电机电压检测法原理图交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第73页!集成电路电压调节器应用实例1．夏利轿车发电机的集成电路调节器夏利发电机为整体式交流发电机，调节器为内装式外搭铁型。该调节器有6个接线端子F、P、E三个端子用螺钉直接和发电机连接，B端用螺母固定在发电机的输出端子“B”上，IG、L两个端子用金属线引到调节器的外部接线插座上。交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第74页!2．奥迪轿车交流发电机的集成电路调节器奥迪轿车交流发电机发电机为整体式外搭铁型交流发电机，调节器为内装式，和电刷架安装在一起。该发电机外部有2个接线端子，分别是发电机输出端B＋，蓄电池励磁的接线端子D＋，。发电机内部和调节器的连接有三个，分别是D＋，F（和负电刷相连）和搭铁端子E。红旗、奥迪轿车发电机及集成电路调节器电路图1－励磁绕组2－电压调节器3－励磁二极管4－充电指示灯5－防干扰电容器交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第75页!4．广州本田轿车交流发电机的集成电路调节器广州本田轿车交流发电机为8管外搭铁型交流发电机，调节器为内装式外搭铁型，由发动机电脑控制。在汽车电路中有一个负载检测仪，检测电路中总电流负载大小，送信号到电脑，调节器送发电机电压信号到电脑，电脑根据这两个信号，发送电信号到调节器，驱动调节器的控制电路工作，适时地接通和断开励磁绕组电流，从而控制发电机电压。B－发电机输出接住，S—接电瓶,FR－接电脑，L－接充电指示灯，LG－接点火开关交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第76页!充电指示灯的控制电路图（一、二）交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第77页!接上图

交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第78页!二、电压调节器的搭铁形式的识别（判断调节器的搭铁形式）交流发电机和调节器共88页，您现在浏览的是第79页!发电机型号“F”与“—”“+”与“—”“+”与“F”正向反向正向反向JF11、JF13、JF15、JF215~640~50>100050~70>1000JF12、JF22、JF23、JF2519.5~2140~50>100050~70>1000交流发电机各接线柱之间的电阻值/Ω四、交流发电机