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第二章 交流发电机及调节器. 第二章 交流发电机 及调节器. 本章的任务 : (一)了解交流发电机的结构、工作原理和特性 ; (二)掌握交流发电机的检测和试验方法 (三)了解交流发电机输出电压是如何控制的 ; (四)掌握电子调节器的工作原理和检测方法 ; (五)掌握充电系的组成及电路 ; (六)常见故障及诊断、排除。. 第一节 概述. 一、 发电机的功用 发电机是汽车的主要电源,其功用是在发动机正常运转时(怠速以上),向所有用电设备(起动机除外)供电,同时向蓄电池充电。. 第一节 概述. 二、汽车发电机 汽车用发电机可分为:
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第二章 交流发电机及调节器 本章的任务: (一)了解交流发电机的结构、工作原理和特性; (二)掌握交流发电机的检测和试验方法 (三)了解交流发电机输出电压是如何控制的; (四)掌握电子调节器的工作原理和检测方法; (五)掌握充电系的组成及电路; (六)常见故障及诊断、排除。
第一节 概述 一、发电机的功用 发电机是汽车的主要电源,其功用是在发动机正常运转时(怠速以上),向所有用电设备(起动机除外)供电,同时向蓄电池充电。
第一节 概述 二、汽车发电机 汽车用发电机可分为: 直流发电机和交流发电机 目前汽车采用三相交流发电机,内部带有二极管整流电路,将交流电整流为直流电,所以,汽车交流发电机输出的是直流电。
第一节 概述 三、交流发电机的电压调节器 交流发电机必须配装电压调节器才能工作,电压调节器对发电机的输出电压进行控制,使其保持基本恒定,以满足汽车用电器的需求。
第二节 交流发电机工作原理一、发电原理(图) • 由发动机带动发电机转子旋转 • 由电刷给转子通电(励磁)产生磁场(有刷交流发电机,无刷直接通电) • 由定子产生交变感应电动势 • 由整流器整流为直流电输出
一、发电原理 当外电路通过电刷使磁场绕组通电时,便产生磁场,使磁极磁化为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生电动势。这就是交流发电机的发电原理。
一、发电原理1、交流感生电动势的频率 交流电动势的变化频率f与发电机的转速n、磁极对数p成正比:
一、发电原理2、三相交流感生电动势幅值 1)交流电动势的波形近似正弦波(因转子磁极呈鸟嘴形,其磁场的分布近似正弦规律) 2)三相电动势对称(因三相绕组对称安置)
一、发电原理2、三相交流电动势幅值表达式 式中 Em-每相电动势的最大值 Eф-每相电动势的有效值 w-电角速度( w=2πf)
一、发电原理3、每相绕组中电动势的有效值 式中:K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关的系数 ) N-每项匝数(匝) f-频率(Hz) φ-每极磁通(Wb) Ce-电机常数(Ce=4.44KNp/60) 称Eф为相电动势。
由此可见,当交流发电机结构一定时(结构常数Ce不变),相电动势Eф和发电机转速、磁通成正比。由此可见,当交流发电机结构一定时(结构常数Ce不变),相电动势Eф和发电机转速、磁通成正比。
二、 交流发电机整流原理 交流发电机三相交流电经6只硅整流二极管组成的全波桥式整流电路整流后,变为直流电输出
二、 交流发电机整流原理(三相全波桥式整流)
二、 交流发电机整流原理(三相全波桥式整流) 0~t1瞬时
二、交流发电机整流原理(三相全波桥式整流)二、交流发电机整流原理(三相全波桥式整流) t1~t2瞬时
二、交流发电机整流原理(三相全波桥式整流)二、交流发电机整流原理(三相全波桥式整流) t2~t3瞬时
二、 交流发电机整流原理 三只正二极管负极端连接在一起时,正极端电位最高者导通; 三只负二极管正极端连接在一起时,负极端电位最低者导通。 每一瞬时都有一个正极和一个管导通 ,使电路形成回路。这样,通过用电器的就是直流电。
关于中性点电压的讨论 理论上中性点电压: 实际上中性点电压为:
关于中性点电压的讨论 1、可以用来控制各种用途的用电器 2、还可以对其整流,协同发电机输出。(8管或11管交流发电机)
三、交流发电机的励磁 除了永磁式交流发电机不需要励磁以外,其他形式的交流发电机都需要励磁,因为它们的磁场都是电磁场,也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。
三、交流发电机的励磁 1、定义:将电源引入到磁场绕组,使之产生磁场称为励磁。 2、交流发电机励磁两种方式: 1)自励 2)他励
三、交流发电机的励磁 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。
3.交流发电机的励磁 2)自励 当发电机有能力对外供电时,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。
三、交流发电机的励磁电路如图2-16(6管内搭铁交流发电机)电磁振动式调节器三、交流发电机的励磁电路如图2-16(6管内搭铁交流发电机)电磁振动式调节器
三、交流发电机的励磁电路如图2-16(6管内搭铁交流发电机)三、交流发电机的励磁电路如图2-16(6管内搭铁交流发电机)
三、交流发电机的励磁电路如图2-16(6管外搭铁交流发电机)三、交流发电机的励磁电路如图2-16(6管外搭铁交流发电机)
三、交流发电机的励磁电路如图2-16 图2-16的电路有一个缺点: 发动机熄火后,如果司机忘记关断点火开关,蓄电池会经调节器一直给磁场绕组供电。 1)时间过长会烧坏磁场绕组 2)会造成蓄电池过度放电
三、交流发电机的励磁电路如图2-17带充电指示灯的电路(9管内搭铁交流发电机) 电子调节器 发电机电压小于蓄电池时 充电指示灯发亮
充电指示灯的作用 1、提示驾驶员在发动机熄火后关掉点火开关。 2、可以指示发电机是否有故障
第三节 交流发电机的构造(普通) 交流发电机的结构分以下几部分: 风扇 带轮 端盖 定子 电刷组件 整流器 转子
一、转子 • 1.功用:产生 旋转磁场 • 2.组成: • 1)转子轴 • 2)集电环 • 3)爪极 • 4)磁轭 • 5)磁场绕组
转子——产生旋转磁场 当励磁绕组有电流通过时,便产生磁场,转子轴上的两个爪极分别被磁化为N极和S极。如下页图所示 当转子旋转时,磁极交替地在定子铁心中穿过,形成一个旋转的磁场,磁力线和定子绕组之间产生相对运动,在三相绕组中产生交流感应电动势。
二、定子(又叫电枢) 1.功用:产生交流 (交变)电动势 2.组成: 1)定子铁心 2)定子绕组
二、定子 • 定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。 • 定子绕组有三组线圈,对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种,如图3-5a、b所示,都能产生三相交流电。 • 三相绕组必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。发电机定子绕组由专门人员绕制。
3.定子三相绕组有两种接法 1)星形接法 2)三角形接法
交流电动势的产生 当发电机的转子转动时(由发动机带动),定子中就有感生电动势产生,如果定子与外电路形成回路,就可以对外输出交流电流。
交流电必须整流为直流电 但汽车上需要输出的是直流电,所以还必须对交流电进行整流。 整流任务由整流器完成
三、整流器 • 整流器由整流板和硅二极管组成
三、整流器 • 1.功用:将三相交流电变为直流电 • 2.组成:六只或八只硅二极管分别焊装在两块极板(整流板)上而组成
整流板有正整流板和负整流板之分 整流板由互相绝缘的两块板组成,其中一块为正极板(带有输出端螺栓),另一块为负极板,负极板和发电机外壳直接相连(搭铁),也可以将发电机的后盖直接作为负极板。
整流管分为:正极管和负极管两种 引出电极为正极的为正极管,安装在正极板上; 引出电极为负极,称为负极管,安装在负极板上。