《汽车电气设备构造与维修》配套教案：模块三-项目1-发电机的认知与检修

项目一发电机的认知与检修教学方案1.了解交流发电机的作用。2.掌握交流发电机的结构及工作原理；识记交流发电机主要部件组成。3.掌握发电机的正确拆装工艺、过程和方法。4.掌握发电机解体与不解体的正确检测方法，能进行发电机的就车检修；与发电机的拆装与检修。课时分配本项目共一个目标，安排3课时。教学重点掌握发电机的工作原理，能正确、规范的拆装发电机。了解发电机的结构，并在实践中完成对发电机的相关故障检测与排除。教学难点熟悉发电机的结构组成。掌握发电机的工作原理，能正确的完成对发电机的检修与拆装检测。教学内容任务一发电机的认识知识链接一、交流发电机的结构交流发电机的主要部件是：产生磁场的转子；产生交流电的定子以及整流用的二极管。此外，还有为了产生磁场而将电流提供给转子的电刷和滑环，使转子平滑转动的轴承、冷却转子、定子及二极管的风扇。所有这些部件均装在前后机架上。如图所示。1．转子转子是交流发电机的磁场部分，其功用是产生旋转磁场主要由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成，如图所示。2．定子定子的功用是产生交流电，也称作电枢，由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心一般由一组相互绝缘的且内圆带有嵌线槽的圆环状硅钢片叠制而成。嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组，如图所示。3．整流器整流器的作用是：将定子绕组产生的三相交流电变成直流电输出；其次，可阻止蓄电池的电流向发电机倒流。它一般由六个硅二极管接成三相桥式全波整流电路，其整流二极管的特点是工作电流大、反向电压高，如图所示为整流器。正极管。其中心引线为二极管的正极，外壳为负极，在管壳底上一般标有红色标记。在负极搭铁的交流发电机中，三个正二极管的外壳压装在元件板的三个座孔内，共同组成发电机的正极，由一个与后端盖绝缘的元件板固定螺栓通至机壳外，作为发电机的火线接线柱“B”（“＋”，“A”或“电枢”接线柱）。负极管。其中心引线为二极管的负极，外壳为正极，管壳底部一般有黑色标记。三个负极管的外壳压装在后端盖的三个孔内，和发电机外壳一起成为发电机的负极。4．端盖前后端盖用非导磁性材料铝合金制成，漏磁少，并具有轻便、散热性好等优点。在后端盖内装有电刷架和电刷。汽车上使用的发电机的前后端盖上通常设有通风口。当传动带轮和风扇一起旋转时，使空气高速流经发电机内部进行冷却。5．电刷组件两只电刷装在电刷架的方孔内，利用弹簧的压力使其与集电环保持良好的接触。电刷与电刷架的结构有外装式和内装式两种，其构造如图所示。搭铁电刷的引出线用螺钉直接固定在后端盖上（标记“－”），此方式称为内搭铁；如果此碳刷的引出线与机壳绝缘接到后端盖外部的接线柱上（标记F2），这种方式称为外搭铁。6．风扇一般用1.5mm厚的钢板冲制或用铝合金压铸而成，并用半圆键装在前端盖外侧的转轴上，发电机工作时，对发电机进行冷却。任务二交流发电机的工作原理知识链接1．发电原理如图所示，发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和励磁绕组。当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。这就是交流发电机的发电原理。2．交流发电机的整流原理将交流电变成直流电的过程称作整流。整流的方法有许多种，但是汽车交流发电机所使用的是一种即简单又有效的二极管整流法。交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的交流电，通过6只二极管组成的三相桥式整流电路整流为直流电。整流电路如图（a）所示。（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3．发电机的励磁方式将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。交流发电机励磁方式有自励和他励两种。（1）他励在发电机转速较低时（发动机未达到怠速转速），自身不能发电，需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。（2）自励随着转速的提高（一般在发动机达到怠速时），发电机定子绕组的电动势逐渐升高并能使整流器二极管导通，当发电机的