交流发电机工作原理教案

沟通发电机工作原理教案(2学时)课题 §2．2 沟通发电机工作原理理论课型理论 〔含实践〕 理论课型 课型〔含实践〕

〔含实践〕教材《汽车电气设备构造与修理》周建平人民交通出版社与参《汽车电器设备构造与修理》纪光兰机械工业出版社考书遵循“以力量为本位，以学生为中心，以行业为导向”的先进职教理念，突出教学 教学内容的有用性针对性、先进性，学问“必需、够用、突出技能、力量培育。设计 教师是学生学习过程的组织者和专业对话伙伴充分利用实物多媒体教学等理念 手段及各种教学方法尽量调动学生主动性乐观性培育其觉察问题分析问题、解决问题的力量。学生接触本课程不久，再加上学生的物理学、电工电子技术的根底有好有差。学情如：电流如水流、电压如水头、二极管类比单向阀门、三极管是“水龙头”等；使分析“电”虽然看不到摸不着，但可想象的到。重点、难点内容由浅入深、循序渐进，适当重复讲解；使学生对所学内容最终能够脉络清楚、敏捷运用、举一反三。1、本讲目标：把握沟通发电机发电、整流原理，训练发散、规律思维力量及想象力量；教学 2、单元力量目标：运用沟通发电机的发电、整流原理、工作特性、分析典型车系目标 电源系电路，指导电源系使用维护及检修。3、课程及岗位力量目标：全车电路图读图、全车线路检修；沟通发电机波形分析，汽车电源系元器、件改装、替代等。重点 六管发电机整流原理难点 八管发电机整流电路教学简介、重点介绍、重点讲解、比照分析、启发分析、归纳小结、多媒体方法学问 1、收集汽车电源系技术、发电机波形诊断方面的资料；力量 2、了解混合动力及电动汽车的电源型式与供电治理；拓展 3、了解车载220伏沟通电源原理；有兴趣者在辅导时或课余与教师探讨。目标 1、作业题测试 2、资料收集与思考、探讨课前实物、多媒体课件等预备1页教师活动

教学过程设计

学生活动

助教 时间手段 min〔一、总结旧课、导入课提问：1、沟通发电机的组成：出示零部件实物提问名称、作用；2、简要复述电枢、转子、整流器构造；3、画动身电机内部电路图，引出沟通发电机发电整流原理。

1、答复2电路连接。

实物展现5(二)、课 1、想象快速构建一§2.2沟通发电机工作原理 个简易沟通发电一、发电原理：简介沟通市电发电、供电状况， 机模型动画演示比照法等详述汽车沟通发电原理〔动2、把握三相交变电画1〕 动势的产生及特互动:引导、启发、比照、发问等。 点：幅值、频率、周期、相位差。

动画、PPT课件10二、整流原理1、二极管的导通原则2、整流过程分析〔2〕3、定子绕组的“△”连接4、中性点电压UN互动:二极管的共负极、正极连接，交直流的转换点，Y、△连接比较，UN第一节小结答疑三、沟通发电机的激磁方式1、先它激后自激2、内、外搭铁型发电机互动：为什么沟通发电机不能自激建压？结论：…四、八管发电机整流电路比照法、动画等阐述沟通三次谐波重量及整

1讲的二极管的用途。2、想象、记录t1-t2整流等效电路3、Y、△连接比较、UN思考、答复：1、为什么沟通发电机不能自激建压？2、内、外搭铁型发电机如何相互改代？想象：把发电机拆分为多台并联的发电

动画、 25PPT课件5实物：内、外搭铁发 10电机动画、15理原理。机。理原理。机。五、九管沟通发电机整流电路简介两个六管发电机叠加〔怎样叠加的?〕动画六、十一管沟通发电机整流电路简介八管、九管沟通发电动画机迭加〔怎样迭加的?〕七、总结：本次课的主要内容。八、目标测试题5102页教学内容〔章节备课〕〔一、复习旧课、导入课1、提问：出示实物，答复名称、功用。2、总结：沟通发电机的构造爪极：鸟嘴形：产生近似与正弦波的沟通电动势转子 励磁绕组：有电流通过，产生磁场滑环轴三相绕组：产生相位相差120度，大小相等的三相沟通电动势定子 连接有三角连接和星形连接两种。以星形连接为主。铁心：由硅钢片叠压而成整流器：将三相绕组产生的沟通电变为直流电。主要元件：二极管主要利用了二级管的单向导电性。前后端盖：由非导磁材料铝合金制成。特点：漏磁少，质量轻，散热性能好。幅员1〔略3、引入课请同学们想象电池充电器原理：沟通220V市电经变压器降压→发电机电枢绕组交变电动势、整流电路→整流器、掌握电路→调压器，下面介绍沟通发电机发电、整流原理。(二)、课§2.2沟通发电机工作原理一、发电原理沟通发电机的发电原理如下图。〔动画1〕互动：沟通市电发电、供电简要介绍发电机就是一台利用法拉第电磁感应原理驱动电荷的“电荷泵”。3页1、发电机内部有一个由发动机带动转子〔旋转磁场〕2331203、当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线〔或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化〕而产生交变电动势。互动：为什么定子绕组要均匀错开120度布置？3eu=Emsinωt=1.414EφsinωtEφsin〔ωt-2／3π〕ew=Emsin〔ωt+2／3π〕=1.414Eφsin〔ωt+2／3π〕其中：Emω-电角速度f-沟通电动势的频率〔为转速的函数〕p-磁极对数n-发电机转速〔r/min〕Eφ-每相电动势的有效值定子每相电动势的有效值K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关)N-每项匝数〔匝〕φ-每极磁通〔Wb〕Ce-电机构造常数互动：如此每一时刻三相绕组与整流桥连接的A、B、C另一个介入凹凸之间。二、整流原理整流电路变为直流电的。二极管具有单向导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通,当给二极管加上反向电压时,二极管截止,二极管的导通原则如下:1、二极管的导通原则2当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。4页8V或-9V，其他两支二极管均反向偏置。2、整流过程分析三相桥式整流电路及电压波形见〔动画2〕、整流时二极管导通条件：①对于三个正极管子〔D1、D3、D5正极和定子绕组始端相联〕，在某瞬时，电位最高一相的正极管导通。②对于三个负极管子〔D2、D4、D6负极和定子绕组始端相联〕，在某瞬时，电位最低一相的负极管导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。、整流过程看一下动画三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压，线电压的平均值。互动：正负二极管是交直流的“楚河汉界”，内为三相沟通、外是直流B→E；试画出任意时刻的等效电路：5页e〔最高〕→相接的正极管 →B↑ ↓↑ 负载e〔最低〕←相接的负极管←↓E3、定子绕组的“△”连接〔见于通用别克〕三角形接法中：三相绕组首尾分别为euax、evby、ewcz，它们依次首尾相接，则一种状况是与整流桥连接的ABC三点的电位最高的是euaevyeux，eu和ev+ew并联后经VD1、VD4整流输出，负载上获得的是相电压的平均值。较之“Y”连接，“△”连接低速充电性能差，但一样条件下输出电流大，即带负载的力量强。互动：请同学们自行分析其它几种整流输出状况。34、中性点电压UN有的发电机具有中性点接线柱，如图是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”输出电压为UN，称为中性点电压4每一时刻负半波且电位最低的那一相绕组的电压先由N直接输出后经与该相绕组连接的负极管回到本相绕组。6页等效电路： e〔最低〕 →UN↓↑ 负载↓←相应的负极管←E带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来掌握各种用途的继电器电器。有的六管发电机为简化构造、八、十一管发电机中性点另有它用，设置有P接柱、接2之uvw：UP=UN用于发电机发电和转速检测2其整流原理(P假设接u)是：①、eu〔正半波〕→UP→负载→E→VD4/VD6→ev/ew→eu②、ev-eu〔eu、ev同为负半波且ev更低〕→UP→负载→E→VD4→ev③、ew-eu〔eu、ew同为负半波且ew更低〕→UP→负载→E→VD6→ew互动〔小结：UB：三相全波桥式整流所得。UN＝1／2UB：三相半波桥式整流所得Up＝UN：三相局部全波桥式整流所得。三、沟通发电机的激磁方式先它激后自激：为什么沟通发电机不能自激建压？磁场绕组〔两只电刷〕和发电机的联接不同，使发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种1、内搭铁型发电机：磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机〔和壳体直接相连〕见板图5〔略〕2、外搭铁型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。磁场绕组负极〔负电刷〕接调整器，通过后再搭铁。见板图6〔略〕互动：内、外搭铁型发电机如何相互改代？四、八管发电机整流电路〔丰田、本田车系〕1、86管沟通发电机的根本机构是一样的，所不同的是整流器有8只62只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，110%～15%。互动：中性点二极管提高发电机功率的原理：其实，eu=Em1sinωt+Em2sin2ωt+Em3sin3ωt+…ev=Em1sin〔ωt-2／3π〕+Em2sin2〔ωt-2／3π〕+Em3sin3〔ωt-2／3π〕+…ew=Em1sin〔ωt+2／3π〕+Em2sin2〔ωt+2／3π〕+Em3sin3〔ωt+2／3π〕+…其中：Em1＞Em2＞Em3，Em3以后的可无视，eu3、ev3、ew3相位一样。7页所以沟通发电机中性点有沟通三次谐波电压叠加：en3=Em3sin3ωt随着发电机转速的提高，中性点沟通三次谐波叠加电压也上升。见板图7为：中性点→中性点正极管→负载→三只负极管→定子绕组→中性点。回路：中性点→定子绕组→三只正极管→负载→中性点负极管→3由于中性点参与了对外输出，所以能提高输出功率。737中的三次谐波叠加之沟通电压的正方向与动画2中的eu、ev、ew的规定相反。8页五、九管沟通发电机整流电路简介〔在讲日产车系带IC调整器整体式发电机时详述〕6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的沟通发电机。互动：目的是为了掌握充电指示灯。它激时蓄电池经充电指示灯和调整器励磁，灯亮；发电机发电自激后，UB=UD，充电指示灯两端等电位，灯熄。4(l略)六、十一管沟通发电机整流电路简介〔在讲群众、奥迪车系带IC调整器整体式发电机时详述〕,其工作原理动画所示。桑塔纳、奥迪车系、丰田皇冠等轿车均装有此类发电机。七、总结：事物都有其因果关系UUUP；八管U十一管等。本次课的主要内容：…5(略)