交流发电机及调节器工程课件

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；掌握汽车充电系的组成、电路及检测维修方法；了解调节器的工作原理；掌握调节器的检测方法概述交流发电机的构造交流发电机工作原理交流发电机的特征硅整流发电机调节器典型汽车的充电系电路及故障诊断与排除/baqi/80.html1/15/20231山东农业大学机电学院郭新民

本章介绍了汽车用交流发电机及调节器结构、工作原理、充电系电路及检测维修方法，通过对学习内容的阅读有了感性认识后，再通过自学参考资料加深对学习内容的理解，然后进入实践课堂观看（或去到实验室亲手对）实物的拆装、检测、试验操作技能的训练，以便进一步掌握其结构、工作原理和检测维修方法。1/15/20232山东农业大学机电学院郭新民第一节概述第二节交流发电机的构造第三节交流发电机工作原理第四节交流发电机的特征第五节硅整流发电机调节器第六节典型汽车的充电系电路及故障诊断与排除1/15/20233山东农业大学机电学院郭新民第一节概述交流发电机特点：与直流发电机相比体积小，重量轻，结构简单，维修方便，使用寿命长汽车用交流电的分类：1、按总体结构分：(见图2-1)（1）普通交流发电机EQ1090：JF132CA1091：JF1522A（2）整体式：内装调节器。奥迪、Santana:JFZ18132(3)带泵交流发电机：带真空制动助力泵的交流发电机。JFB1712（4）无刷交流发电机：无电刷，滑环。JFW14X（5）永磁交流发电机：转子磁极采用永磁材料。1/15/20234山东农业大学机电学院郭新民2、按磁场绕组搭铁方式分：（1）内搭铁式EQ1090：JF132（2）外搭铁式CA1091：JF152D、JF1522A

3、按装用的二极管数量分：（1）六管交流发电机：JF132、JF1522A、JF152D（2）八管交流发电机：二个中性点二极管TJ7100、TJ7100U：JFZ1542（3）九管交流发电机：三个磁场二极管BJ1022：JFZ141（4）十一管交流发电机：二个中性点、三个磁场二极管Santana:JFZ181321/15/20235山东农业大学机电学院郭新民第二节交流发电机的构造一、普通型交流发电机三相同步交流发电机+整流器（六只硅二极管构成三相桥式全波整流器）（一）转子：见图2-6。发电机的磁场部分,见图2-7。两块爪极+磁场绕组+滑环形成两对相互交错的磁极,（二）定子：见图2-8A功用：产生感应电动势钉子铁芯+三相定子绕组相临两相间绕组线圈的起端（或末端）相临两个槽（或8个槽），即三相绕组的各起端A、B、C分别放入1、3、5槽（或1、9、17槽）。即能保证三相绕组相临之间相差120°电角度。1/15/20236山东农业大学机电学院郭新民三相绕组的连接方法：星形接法（）：大多采用三角形接法（）(三)整流器：作用：将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。组成：六只硅整二极管+散热板（安装二极管）。负极管系：压装在发电机后端盖上，引线为负极，外壳为正极。负极管系：压装在散热板上，引线为正极，外壳为负极。散热板→（螺栓）→火线接柱“B”（”+””A”或“电枢”接柱）新型：正散热板负散热板1/15/20237山东农业大学机电学院郭新民（四）端盖和电刷总成

电刷总成：两只电刷+电刷弹簧+电刷架端盖：铝合金（非导磁性材料）交流发电机：内搭铁：两电刷引线中一根与磁场接线柱“F”相连；另一根接搭铁“-”。见图2-13a外搭铁：两只电刷均与发电机绝缘，见图2-13b与“F+”、”F-”（或“DF+”“DF-”）相连。二、整体式交流发电机特点：将集成电路调节器与交流发电机合为一体。如Santana、AUDI100、北京切诺基、天津夏利、丰田、三菱、马自达。Santana交流发电机接线柱D+：激磁电流接线柱B+：输出接线柱-：搭铁（外壳）1/15/20238山东农业大学机电学院郭新民三、无刷交流发电机转子上没有励磁绕组，省去了滑环、电刷，结构简单，外形尺寸小，故障少，维护简单。1、爪极式无刷交流发电机JFW14,见图2-18磁场绕组固定在后端盖，两个爪极直接固定在转子轴上。2、带有激磁机的无刷交流发电机:见图2-193、永磁式无刷交流发电机,

永磁发电机电压控制原理图图2-20四、外搭铁交流发电机1、内搭铁：磁场电流经搭铁与发电机“-”接线柱构成搭铁回路。1/15/20239山东农业大学机电学院郭新民激磁电流→调节器→“F”（发电机磁场接柱）→发电机磁场绕组→电刷→搭铁（“-”接线柱）2、外搭铁：激磁电流一般经调节器的功率三极管构成搭铁回路。激磁电流→“F1”→磁场绕组→“F2”→调节器→搭铁如：CA1092、北京切诺基、Santana、AUDI

（整体式）1/15/202310山东农业大学机电学院郭新民五、八管、九管、十一管交流发电机（一）八管交流发电机：见图2-14加装2只中性点二极管（用以提高交流发电机的输出功率），利用中性点电压来增加交流发电机的输出电流（增加10%）。（二）九管交流发电机：9管交流发电机电路见图2-16增装三支激磁二极管作用：一、在交流发电机建立电压后，向磁场绕组提供磁场电流。二、控制充电指示灯。如：捷达、高尔夫、神龙、富康、依维克、小解放。（三）十一管交流发电机：如图2-17增加3只激磁二极管、2只中性点二极管。如：Santana、AUDI、丰田皇冠1/15/202311山东农业大学机电学院郭新民第三节交流发电机工作原理一、发电机原理三相绕组中电动势的瞬时值方程式为：

频率相同，幅值相等，相位差120°电角度。定子三相绕组的接法有两种:（1）星形接法IL=IΦIL-线电流IΦ-相电流1/15/202312山东农业大学机电学院郭新民（2）三角形接法中0UL=UΦ二、整流过程1/15/202313山东农业大学机电学院郭新民发电机输出直流的平均值U=1.35UL=2.34UΦUL：线电压有效值UΦ：相电压有效值中性点电压U：发电机直流输出电压三、自激过程和激磁方式他激：发电机低速运转，其电压还未达到蓄电池充电电压时自激：发电机高速运转，其电压已达到蓄电池充电电压时1/15/202314山东农业大学机电学院郭新民1．他励

在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电。这种供给磁场电流的方式称为他励发电。1/15/202315山东农业大学机电学院郭新民1/15/202316山东农业大学机电学院郭新民2．自励

随着转速的提高，发电机的电动势逐渐升高并能对外输出，一般在发动机怠速时发电机就能对外供电了，当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自励。由于在发动机转速低时交流发电机不能自励发电，所以低速时采取他励发电，当发动机达到正常怠速转速时，发电机的输出电压一般高出蓄电池电压1～2V以便对蓄电池充电，此时，由发电机自励发电。交流发电机的励磁电路如图2-24。1/15/202317山东农业大学机电学院郭新民1/15/202318山东农业大学机电学院郭新民第四节交流发电机的特征一、输出特征发电机输出电压U=常数时，发电机的输出电流与转速之间的关系。n1：空载转速n2：满载转速1/15/202319山东农业大学机电学院郭新民二、空载特征

发电机空载时（I=0时），发电机电压与转速之间的关系（U=f(i)）.如图2-27

所示三、外特征转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系4030201010203040U（V）0I（A）100015002000r/min1/15/202320山东农业大学机电学院郭新民第五节硅整流发电机调节器触点式调节器半导体式调节器单级式（一对触点）双级式（两对触点）晶体管式集成电路式1/15/202321山东农业大学机电学院郭新民一、触点式调节器

以电磁线圈为敏感元件，利用发电机不同转速时的电压变化，使触点断续接触，来控制流过发电机励磁绕组的励磁电流，从而达到自动稳定发电机输出电压的目的。1、双级式电压调节器：FT61型（EQ1090）P52图2-30（1）低速触点K1闭合时（常闭触点）励磁电路：蓄电池正极A点火开关调节器点火接柱K1动触点磁轭调节器磁场接柱励磁绕组搭铁1/15/202322山东农业大学机电学院郭新民（2）发电机电压达第一级调节电压（14V）时：K1打开、K2仍开启

励磁电路：

（3）发电机高速运转，发电机输出电压第二级调节值（14.5V）时，K2闭合。励磁绕组两端搭铁。励磁电路：蓄电池+SW磁场绕组磁场接柱R2调节器点火接柱R1搭铁A搭铁磁场绕组磁场接柱磁轭动触点K1搭铁1/15/202323山东农业大学机电学院郭新民二、晶体管调节器优点：（1）调节黏度高。（2）结构简单，工作可靠，故障少。（3）使用中无需维修。（4）能适应大功率发电机的需求。（5）工作中不会产生火花，无线电干扰小。（一）晶体管调节器的基本原理利用晶体三极管的开关特征。根据发电机输出电压的高低，控制晶体三极管的导通和截止。组成：功率开关三极管（V2）、信号放大（V1）和控制电路（VD）、电压信号（R1）的检测电路等三部分电路。图2-32内搭铁晶体管调节器的基本电路。1/15/202324山东农业大学机电学院郭新民(二)晶体管调节器实例：

1、国产JFT106型晶体管调节器：2－31b为JFT106型晶体管调节器工作原理图。

电压信号的检测电路：R1、R2、R3

控制及放电路：VD1、VD2、V1、V2

功率开关三极管：V3

V1截止、V2导通、V3导通

2、JFT126A型晶体管调节器（三）集成电路调节器的电压检测法：1、发电机电压检测法：发电机电压检测电路见图3-32a检测点P加到稳压管VD1两端的反向电压与发电机的端电压VB成正比。2、蓄电池电压检测法：图2-38（四）集成电路调节器实例：

图2－33a所示为天津夏利轿车发电机使用的集成电路调节器外形图，该发电机为整体式交流发电机，调节器为内装式外搭铁型。1/15/202325山东农业大学机电学院郭新民1/15/202326山东农业大学机电学院郭新民第六节典型汽车的充电系电路及故障诊断与排除

一、典型汽车的充电系电路1、解放汽车的充电系电路CA1091、CA1092：JF152D、JF1522A发电机JFT106、JFT124调节器（1）充电系统工作原理激磁电流的方向调节电压值13.8-14.6V（2）充电指示灯工作原理：P435图10-82、夏利轿车的充电系统：8管整流式发电机P76图2-58发电机未转动时、SW闭合：Tr1、Tr2导通发电机中高速转动时：Tr1、Tr2截止3、北京切诺基吉普车的充电系统图2-611/15/202327山东农业大学机电学院郭新民4、带磁场继电器充电系电路

防止蓄电池长期通过发电机励磁绕组和电压调节器线圈放电。

P78图2-62起动按钮

5、装用九管交流发电机的汽车充电系统：依维克、奥拓、神龙、富康、小解放6、奥迪、桑塔纳轿车的充电系统P80图2-641/15/202328山东农业大学机电学院郭新民二、充电系故障诊断与排除（一）不充电：发电机故障：励磁绕组、三相绕组、短路、断路、搭铁调节器故障：断路（二）充电电流过大：调节器故障：触点式：弹簧张力过大、铁芯与衔铁气隙过大