电源和发电机课件

第七节蓄电池退出一、蓄电池的类型汽车上采用蓄电池的目的碱性蓄电池酸性蓄电池：NaOH或KOH溶液：H2SO4溶液汽车上采用：起动发动机湿荷电蓄电池干荷电蓄电池起动型铅酸蓄电池——

简称蓄电池少维护蓄电池免维护蓄电池

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下一页二、蓄电池的功用1．起动时，向起动机和点火系统供电；2．低速、发电机电压较低或不发电时，向用电设备供电；3．中、高速、发电机正常供电时，将发电机剩余电能转换为化学能储存起来；4．过载时，协助发电机向用电设备供电。另外，相当于大电容①使电压稳定②吸收瞬时过电压，保护电子元件能够5211-外壳2-正极柱3-加液孔螺塞4-电池盖5-负极柱6-负极板组7-正极板组8-隔板9-负极板10-正极板6-QA-100型蓄电池四、蓄电池的构造由3个或6个单格电池串联而成每个单格电池的电压约为2伏H2SO4+

H2OPbPbO2隔板电解液外壳蓄电池极板

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下一页（一）极板栅架活性物质是蓄电池的核心部分1、组成极板栅架（2）活性物质铅粉+硫酸溶液+添加剂栅架：PbO2

深棕色：海绵状纯Pb

深灰色极板——膏状，涂敷在极板上正极板负极板2、焊接成极板组栅架极板组6-负极板组7-正极板组8-隔板9-负极板10-正极板（３）正负极板组交叉组成一个单格U=2V2、焊接成极板组（１）负极板组片数比正极板片数多一片（２）

容量以正极板片数计算组装后使每片正极板都处于两片负极板之间，使正极板两侧放电均匀每片标准正极板额定容量Cs=15Ah蓄电池额定容量C20=Cs·n

①单格电池容量就是整个电池容量

②单格串联，电压上升，额定容量不变；

单格并联，电压不变，额定容量增大。（三）电解液纯硫酸+蒸馏水2、正确调整液面高度1、正确选用电解液密度季节、地区1.27~1.31g/cm：高出隔板10~15mm3（四）外壳2、联条1、材料橡胶塑料传统式穿壁式

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下一页五、蓄电池的型号与选择一、串联的单格电池数二、电池的类型和特征三、额定容量举例：①EQ1090型汽车6-Q-1056-Q-105D②BJ2020型汽车6-QA-60③CA1090型汽车6-Q-100按机械工业部JB2599－85《铅蓄电池产品型号编制方法》标准规定，铅蓄电池的型号分为三部分：如型号6－QA－60代表额定电压12V、额定容量60A·h的起动型干荷电铅蓄电池。第一部分第二部分

第三部分

串联的单格电池数蓄电池的类型蓄电池的特征蓄电池的额定容量

蓄电池的特殊性能

用阿拉伯数字表示用大写的汉语拼音字母表示如：Q--起动用铅蓄电池N--内燃机车用蓄电池M--摩托车用蓄电池用大写的汉语拼音字母表示如：A--干荷电铅蓄电池H--湿荷电铅蓄电池W--免维护铅蓄电池B--薄型极板无字母--普通铅蓄电池20h率放电率的额定容量，单位为A·h，单位略去不写。

用大写的汉语拼音字母表示如：G--高起动率D--低温性能好S--塑料槽蓄电池

工作原理一、双极硫酸盐化理论正极电解液负极正极电解液负极放电PbO2＋2H2SO4＋PbPbSO4＋2H2O＋PbSO4充电

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下一页二、蓄电池放电时的特征1、正、负极板活性物质转变为硫酸铅；2、电解液密度降低──判断放电程度；3、内阻增大。

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下一页四、几点说明1、蓄电池充、放电过程可逆，化学反应方程式：放电PbO2＋2H2SO4＋PbPbSO4＋2H2O＋PbSO4充电2、正极板处化学反应剧烈，且电解液密度变化大，应保证具有充足的电解液措施隔板安装正确取消筋条,增大容积经常检查液面高度

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下一页四、几点说明3、充电末期，充电电流电解水H2SO4+

H2OPbPbO2H2O→2H++OH-

负极板处：2H++2e→H2↑

正极板处：

总反应式：2SO42-+

2H2O-4e2H2O→2H2↑+O2↑危害活性物质脱落消耗蒸馏水、电力→2H2SO4+O2↑蓄电池容量及影响因素（1）理论容量

假定活性物质全部参加放电反应，根据活性物质重量按法拉弟电化当量定律计算所得容量。 （2）实际容量C

蓄电池实际放出电量称为实际容量。 C＝If·

tf

实际容量总是小于理论容量。

3、容量的分类（3）额定容量

将充足电的新蓄电池在电解液温度为25±5℃条件下，以20小时放电率的放电电流（即0.05C20安培）连续放电至单池平均电压降到1.75V时输出的电量，称为蓄电池的额定容量。

说明：

①C20由结构保证，每片极板C20＝15Ah，与使用条件无关；②放电条件改变，只影响实际容量，不影响额定容量；③规定条件只供检查蓄电池技术状况时使用，即C20是否达标。

（4）储备容量：单位为min蓄电池在25±2℃条件下，以25A恒流放电至单池平均电压降到1.75V时的放电时间称为蓄电池的储备容量。 储备容量表达了汽车在充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒流的能力。

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下一页一、发电机的功用在发动机怠速以上转速运转时，向除起动机以外的所有用电设备供电，同时还向蓄电池充电。汽车电源系统蓄电池发电机调节器

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下一页①为向蓄电池充电，要求提供直流电；②端电压要保持恒定；③工作可靠，满足电气设备同时用电需要。二、要求

返回交流发电机的优点①体积小、重量轻、比功率大（W/Kg）②低速充电性能好③工作可靠、结构简单、维修方便、使用寿命长④能节省大量铜材⑤配用调节器结构简单⑥产生的无线电干扰信号弱等。交流发电机的工作原理发电原理发电原理三相绕组按一定规律分布在定子铁芯上，彼此相差120°电角度；转子绕组为磁场绕组，绕在转子铁芯上，当磁场绕组通入电流时，转子就会产生磁场。流经磁场绕组的电流称为磁场电流。 当转子旋转时，因为定子绕组与磁力线之间会产生相对运动，所以定子绕组就会切割磁力线，在三相绕组中就会感应产生频率相同、幅值相等、相位互差120°电角度的交流电动势。 三相桥式整流电路

及电压波形通过硅整流器将交流电整流为直流电。北京切诺基汽车用交流发电机1-后端盖2-定子3-前端盖4-前风扇5-皮带轮6-螺母7-前轴承8-转子9-内风扇10-电压调节器11-后轴承12-连接器13-电刷组件14-整流器JF132型交流发电机组件图1-电刷弹簧压盖；2-电刷；3-电刷架；4-后端盖；5-整流二极管；6-正整流板；7-转子；8-定子；9-前端盖；10-风扇；11-驱动带轮JF132型交流发电机结构图1-驱动带轮；2-风扇；3-前端盖；4-定子铁芯；5-定子绕组；6-磁场绕组；7-电刷架；8-电刷弹簧；9-电刷；10-滑环；11-后端盖；B-“输出”端子；F-“磁场”端子；E-“搭铁”端子；N-“中性点”端子①转子轴②磁轭——减小磁路磁阻③磁场绕组5~6Ω④爪极⑤滑环一、转子产生磁场组成1-滑环；2-转子轴；3-爪极；4-磁轭；5-磁场绕组磁轭→N极→气隙→定子→气隙→气隙→S极→磁轭磁路1-转子铁芯；2-磁场绕组；3、6-磁极；4-定子铁芯；5-定子绕组；7-漏磁通；8-转子轴相邻异性磁极间的气隙应大于转子与定子间的气隙注意①定子绕组（三相绕组）②定子铁芯二、定子产生交流电组成1-定子铁芯；2、3、4、5-定子绕组引线端①定子绕组（三相绕组）②定子铁芯二、定子产生交流电组成Y、△使三相绕组产生频率相同、幅值相等、相位互差120度的三相对称电动势。连接方式绕制要求

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下一页JF132型交流发电机定子绕组展开图

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下一页三、整流器将交流电变为直流电

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下一页三、整流器将交流电变为直流电(1)整流二极管的极性六只二极管三只引线为正极（正极管）三只引线为负极（负极管）(2)整流二极管的结构型式

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下一页(2)整流二极管的结构型式a型：将二极管外壳焊在金属散热板上c型：将二极管做成扁圆形焊在金属散热板夹在金属散热板间b型：将二极管PN结直接烧结在金属散热板上d型：将二极管装在金属散热板的孔中外壳孔中——早期(3)普通型交流发电机六只整流二极管的安装位置三只正极管安装在正整流板三只负极管安装在负整流板(或后端盖)(a)焊接式；(b)电路图；(c)压装式；1-正整流板；2-负整流板(4)整流器总成长方形：JF13系列马蹄形：夏利轿车①形状半圆形：CA1091用JF1522A圆形：丰田1-负整流板2-正整流板３散热筋条４连接螺栓５正极管６负极管７安装孔８绝缘垫片９输出端子安装孔②安装便于冷却便于维修内侧外侧安装在后端盖

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下一页四、端盖铝合金——防止漏磁(1)电刷组件①组成电刷电刷弹簧非导磁材料，重量轻，散热性能好电刷架1-电刷架2-磁场接线柱3-电刷与弹簧4-磁场接线柱②安装型式内装式外装式：拆卸方便(2)四个接柱电枢接柱B中性点接柱N磁场接柱F搭铁接柱E

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下一页交流发电机的搭铁型式内搭铁外搭铁磁场绕组的一端经电刷在发电机端盖上搭铁磁场绕组的两端均与端盖绝缘，其中一端经调节器后搭铁电压调节器

第二节交流发电机电子调节器

第一节

电压调节器的功用及调压原理

退出第一节电压调节器的功用及调压原理Ｕ＝E＝Ceφn式中：E－－感应电动势(Ｖ)Ce－－电机结构常数φ－－磁极磁通(Wb)n－－发电机转速（r/min)发电机的空载电压Ｕ

返回一、调节器的功用在发电机转速变化时，控制发电机电压保持恒定，防止电压过高而损坏用电设备，避免蓄电池过量充电。

返回If1If2二、电压调节原理Ｕ2ＵIft0n=CU

E调节调节φEIf

If=U2

φU

=U1

Ｕ＝E=Ceφn发电机转速n一定时电压调节情况Ｕ1Ｕ

If当发电机转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流If来减小磁通Ф，使发电机的输出电压U保持不变；当发电机的转速降低时，调节器通过增大发电机的励磁电流If来增加磁通Ф，使发电机的输出电压U保持不变。

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返回三、磁场电流调节方法①通过触点开闭，使磁场电路的电阻改变来调节磁场电流——单级电磁振动式②通过触点开闭，间断短路磁场绕组来调节磁场电流——双级电磁振动式③利用功率管的开关特性，使磁场电路接通与切断来调节磁场电流——电子调节器

返回第三节交流发电机电子调节器一、电子调节器的优点①调节电压稳定②工作可靠性高③使用寿命长④无需维修⑤能满足大功率发电机的要求⑥对无线电干扰小

返回二、电子调节器的分类(一)按结构型式分分立元件调节器集成电路调节器(二)按装配方式分外装式调节器内装式调节器

返回二、电子调节器的分类(三)按功能分普通电子调节器带充电指示控制继电器调节器(四)按发电机搭铁型式分内搭铁型电子调节器外搭铁型电子调节器带过压控制器调节器

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返回检测电路：组成：控制电路：{开关电路：三、电子调节器的组成ＤＷ、Ｔ1、Ｒ3R1R1+R2UＲ1、Ｒ2Ｔ2UR1

返回当U=U2时四、电子调节器的工作原理稳压管导通

返回当U≤U1时UR1≤R1R1+R2U1稳压管截止四、电子调节器的工作原理

返回导通条件截止条件当U=U2时当U≤U1时UR1≤R1R1+R2U1(一)稳压管的导通和截止条件四、电子调节器的工作原理

返回(二)电子调节器的工作过程

返回1.当U<Uc时稳压管ＤＷ、三极管T1截止，三极管T2导通，激磁电流由蓄电池提供UR1=R1R1+R2Uc∵Uc<U2∴UR1<Uw+Ube1

返回Ｕ=CeφnnU1.当U<Uc时

返回2.当U>Uc,且U<U2时UR1=R1R1+R2U∵U<U2∴UR1<Uw+Ube1稳压管ＤＷ、三极管T1截止，三极管T2导通，激磁电流由发电机提供

返回Ｕ=CeφnUIfφU2.当U>Uc,且U<U2时

返回3.当U上升到U2时稳压管ＤＷ、三极管T1导通，三极管T2截止，切断激磁电路UR1=R1R1+R2U2=Uw+Ube1

返回Ｕ=CeφnIfφU3.当U上升到U2时

返回4.当U下降