汽车交流发电机的结构与维修专题培训课件

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交流发电机的结构与维修
汽车发电机的结构与原理
６、电刷总成 两只电刷装在电刷架的方孔内，并在其弹簧的压力推动下与转子滑环保持
良好的接触。电刷的结构有外装式和内装式两种。如图3-７所示。
７、整流器 交流发电机整流器的作用
是将定子绕组的产生的三相交流 电整流成为直流电。整流器由6 只硅整流二极管组成三相全波桥 式整流电路，6只整流管分别压 装（或焊装）在两块整流板上， 如图3-８所示。
3、中性点电压 有的发电机具有中性点接线柱，如图3-11所示，它是从三 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。 中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，理论上中性点 电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半，即：
UN=UB/2
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汽车电气设备构造与维修
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汽车电源系统主要由蓄电池、发电机、电压调节器和充电状态指示装置组成， 如图3-1所示。当发动机运行时，发电机为汽车上的点火、燃油喷射系统、照明、 ECU等用电设备提供电能。
交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使用寿命长和低速充 电性能好等优点。因而被现代汽车广泛使用。
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（三）整流原理 发电机定子绕组中感应产生的是交流电,是靠6只二极管组成的三相桥式整流电
路变为直流电的，如图3-9a所示。二极管具有单项导电性，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。将定子的三相 绕组和6只整流二极管按电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流 电压，如图3-9b、c所示，这就是发电机的整流原理。 1、二极管的导通原则 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，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，如图3-10所示。
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（一）主要组成部件结构 1、转子总成 功用：产生磁场 结构：由转子轴、激磁绕阻、爪形磁极和滑环等组成，如图3-3所示。 转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和 磁轭。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环 分别与励磁绕组的两端相连。 当给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极 一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁 极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。
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2、整流过程分析 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。 对于三个正极管子（如图３－９所示，D1、D3、D5正极
和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管 导通。
对于三个负极管子（如图３－９所示，D2、D4、D6负极 和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负极管 导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。动一交流发电机的结构与维修
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（二）交流发电机工作原理 交流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磁场绕组。当外电路通过电刷使磁场绕组通电时，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，而后经整流器整流为直流电输出，这就是 交流发电机的工作原理，如图3-９所示。
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一、汽车发电机的功用与要求 （一）发电机的功用 交流发电机的功用是当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电，并向全车 除起动机外的所有用电设备直接供电。 （二）汽车对发电机的要求 1、所有连接的负载要用直流电； 2、即使全部的负载都接通，也需要有足够电力为蓄电池快速充电，并维持充电状态； 3、要尽量在发电机的某个转速范围内保持输出电压恒定； 4、质量要轻、结构紧凑、噪声低、效率高、寿命长； 5、发电机要保持牢固，能承受外来的如振动、高温、剧烈温度变化、污垢、潮湿等的各种 变化。 二、普通交流发电机的结构与工作原理 普通硅整流发电机主要由三相同步交流发电机和6只二极管组成的的三相桥式全波整流器两 大部分组成；主要有转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、皮带轮等部件，如图3-２所示。
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2、定子总成 定子也叫电枢，它的功用是产生感应电动势。主要由定子铁心和定子绕组组
成，如图3－４所示。
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３、风扇 一般用1.5mm厚的钢板冲压而成或用铝合金铸造制成，利用半圆键装在前端盖外 侧的转子轴上，紧压在皮带轮与前端盖之间。见图3-６a所示。 ４、皮带轮 通常由铸铁或铝合金制成，分单槽和双槽两种，利用半圆键装在前端盖外侧的转 子轴上，用弹簧垫片和螺母紧固。如图3-６b所示。 ５、前、后端盖 前、后端盖用非导磁性的材料铝合金制成，它具有轻便、散热性好等优点。在后 端盖上装有电刷总成。在前、后端盖上均有通风口，当它旋转后风扇能使空气高速 流经发电机内部进行冷却。见图3-６cd所示。
4、励磁方式 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。 所谓励磁，即将电源引入到磁场绕组，使之产生磁场。 交流发电机励磁两种方式：自励和他励。 （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。单靠微弱的剩磁 产生的很小的电动势，很难克服二极管的正向电阻，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。这种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励 发电。如图3-13所示。