第二章 交流发电机及调节器
合集下载
第二章硅整流发电机及调节器.ppt
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。 外搭铁型发电机的磁场绕组负极（负电刷） 接调节器，通过后再搭铁。
五、风扇
五、国产硅整流发电机型号：
第三节 硅整流发电机的工作原理
一、发电原理 1.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁
场）
2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)， 3相绕组彼此相隔120度。
定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕 组的导线就嵌放在铁心的槽中。
定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或 三角形（大功率）接法，都能产生三相交流 电。
三相绕组的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。
1． 每个线圈的两个有效边之间的距离应和 一个磁极占据的空间距离相等。
当发电机电压下降至设定的下限值时，调节 器又动作，使励磁电流上升，磁通量加强， 发电机的电压又上升。如此反复，是发电机 的电压在设定的范围内波动，得到一个稳定 的平均电压。
二、调节器的分类： 1、触点式电压调节器
触点式电压调节器应用较早，这种调节 器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯 性，电压调节精度低，触点易产生火花，对 无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被 淘汰。 （1）按触电的对数划分： 单级式： 双级式：
1）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，电压最高一相的正极管 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。
2）整流过程
3）发电机输出的直流电压平均值为：
五、风扇
五、国产硅整流发电机型号：
第三节 硅整流发电机的工作原理
一、发电原理 1.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁
场）
2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)， 3相绕组彼此相隔120度。
定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕 组的导线就嵌放在铁心的槽中。
定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或 三角形（大功率）接法，都能产生三相交流 电。
三相绕组的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。
1． 每个线圈的两个有效边之间的距离应和 一个磁极占据的空间距离相等。
当发电机电压下降至设定的下限值时，调节 器又动作，使励磁电流上升，磁通量加强， 发电机的电压又上升。如此反复，是发电机 的电压在设定的范围内波动，得到一个稳定 的平均电压。
二、调节器的分类： 1、触点式电压调节器
触点式电压调节器应用较早，这种调节 器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯 性，电压调节精度低，触点易产生火花，对 无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被 淘汰。 （1）按触电的对数划分： 单级式： 双级式：
1）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，电压最高一相的正极管 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。
2）整流过程
3）发电机输出的直流电压平均值为：
汽车发电机发电机PPT课件
三相同步交流发电机转子
1、转子：是发电机的磁场部分（产生旋转磁场），主要由两块爪极、磁场绕组、轴和滑环等组成。 两块爪极压装在转子轴上，爪极的空腔内装有磁轭并绕有磁场绕组，磁场绕组的两引出线分别焊接在与轴绝缘的两个铜制滑环上，两个电刷与滑环接触，将直流电源引入磁场绕组。磁场绕组通如励磁电流后产生磁场，被磁化的爪极其中一块为N极，另一块为S极，于是就形成了4～8对磁极（国产JF系列交流发电机为6对磁极）。 将转子爪极设计成鸟嘴形的目的是使磁场呈正弦分布，以使电枢绕组产生的感应电动势有较好的正弦波形 。
第一节 交流发电机的构造
组成：由三相同步交流发电机和硅二极管整流器构成。 JF132型交流发电机分解图、结构剖视图（见图）。 一、三相同步交流发电机 由转子、定子、前后端盖、风扇及皮带轮等组成。 二、整流器 一般由6只硅二极管和安装整流管的元件板构成 。 三、交流发电机型号
1-后端盖；2-电刷架；3-电刷；4-电刷弹簧压盖；5-硅二极管；6-元件板(散热板)；7-转子；8-定子总成；9-前端盖；10-风扇；11-皮带轮 JFl32型交流发电机分解图
1-滑环；2-轴；3-爪极；4-磁轭；5-磁场绕组
三相同步交流发电机定子
2、定子：是发电机的电枢部分（定子又称电枢，产生三相交流电），由定子铁心和对称的三相电枢绕组组成，固定在两端盖之间。定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。三相电枢绕组多为星形连接，但也有少数交流发电机为三角形连接 。
三、交流发电机种类
汽车用交流发电机可按总体结构、整流器结构和搭铁型式进行分类：
（1）按总体结构不同 ①普通交流发电机 ②整体式交流发电机 ③带泵交流发电机 ④无刷交流发电机 ⑤永磁交流发电机
（2）按整流器结构不同 ①六管发电机 ②八管发电机 ③九管发电机 ④十一管发电机
发电机与调节器PPT课件
• (2)负极管： • 引线为负极，
外壳为正极， 管壳底上有黑 字标记。
在正整流板上紧固有输出接线柱B（发电机 的输出端）。负整流板搭铁，负整流板和壳体直 接连接。
• 四、前、后端盖 前、后端盖用来固定转子、定子、整流器
和电刷组件，均用铝合金压铸而成，后端盖上装 有电刷架。
电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。
当通过电刷给两集电环通入直流电时，电
流通过磁场绕组，产生轴向磁通，使一块爪极被 磁化为N极，另一块被磁化为S极，形成六对相 互交错的磁极。转子转动，就形成了旋转磁场。
• 二、定子（电枢） • 作用：产生交流电动势。 • 组成：定子铁芯和电枢绕组。
定子安装在转子的外面，和发电机的前后端 盖固定在一起，当
• 三相绕组的结构应符合如下要求： • 1)每相绕组串联的线圈个数等于磁极对数。 • 2)每个线圈的节距应与极距相等。 • 3) 三个首端相隔120°+360°×n电角度。 • 例如：JFl32型交流发电机，磁极对数为6，所
以每相绕组均由6个节距和匝数完全相等的线圈 串联而成。每个线圈有两个有效边，三相共有36 个有效边，所以定子铁芯的总槽数为36。
• 外搭铁发电机：磁场绕组的两只电刷都和发电机
壳体绝缘。 磁场接线
柱标示：F1 （或D+、L 、 B）；F2（或DF、 F）。
• 内搭铁与外搭铁的区分方法：
⑴实物外形上不同 磁场绕组两个接线桩 都与发电机壳体绝缘是外搭铁；只有一个接线桩 绝缘的是内搭铁；
⑵原理图上标示不同 两个接线柱标示为F1， F2的为外搭铁，两个接线柱“〇”在发电机图形 点化线外框上的是外搭铁。
电刷的作用：将磁场电流通过集电环引入磁 场绕组。 • 电刷的一根引线连接后端盖上绝缘的 “F”或 “磁场”接线柱；另一根直接连接“－”或“搭 铁”接线柱。
外壳为正极， 管壳底上有黑 字标记。
在正整流板上紧固有输出接线柱B（发电机 的输出端）。负整流板搭铁，负整流板和壳体直 接连接。
• 四、前、后端盖 前、后端盖用来固定转子、定子、整流器
和电刷组件，均用铝合金压铸而成，后端盖上装 有电刷架。
电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。
当通过电刷给两集电环通入直流电时，电
流通过磁场绕组，产生轴向磁通，使一块爪极被 磁化为N极，另一块被磁化为S极，形成六对相 互交错的磁极。转子转动，就形成了旋转磁场。
• 二、定子（电枢） • 作用：产生交流电动势。 • 组成：定子铁芯和电枢绕组。
定子安装在转子的外面，和发电机的前后端 盖固定在一起，当
• 三相绕组的结构应符合如下要求： • 1)每相绕组串联的线圈个数等于磁极对数。 • 2)每个线圈的节距应与极距相等。 • 3) 三个首端相隔120°+360°×n电角度。 • 例如：JFl32型交流发电机，磁极对数为6，所
以每相绕组均由6个节距和匝数完全相等的线圈 串联而成。每个线圈有两个有效边，三相共有36 个有效边，所以定子铁芯的总槽数为36。
• 外搭铁发电机：磁场绕组的两只电刷都和发电机
壳体绝缘。 磁场接线
柱标示：F1 （或D+、L 、 B）；F2（或DF、 F）。
• 内搭铁与外搭铁的区分方法：
⑴实物外形上不同 磁场绕组两个接线桩 都与发电机壳体绝缘是外搭铁；只有一个接线桩 绝缘的是内搭铁；
⑵原理图上标示不同 两个接线柱标示为F1， F2的为外搭铁，两个接线柱“〇”在发电机图形 点化线外框上的是外搭铁。
电刷的作用：将磁场电流通过集电环引入磁 场绕组。 • 电刷的一根引线连接后端盖上绝缘的 “F”或 “磁场”接线柱；另一根直接连接“－”或“搭 铁”接线柱。
交流发电机和电压调节器习题答案
第二章交流发电机和电压调节器习题一、填空题1、汽车充电系统由交流发电机、蓄电池、调节器及充电状态指示装置组成。
2、交流发电机的励磁方式有他励、自励两种。
3、硅二极管具有单向导电的特性，其正反向电阻不同，可用万用表的R*1档检查二极管的好坏。
4.三相同步交流发电机主要由转子总成、定子总成前后端盖、皮带、风扇及电刷等部件组成。
5.定子总成的作用是产生三相交流电动势。
它由定子铁芯、绕组，两块定子、绕组等组成。
6.硅整流器是利用硅二极管的单向导电性把交流电转换成直流电。
7.EQ1090系列汽车上装用的JFW132型无刷交流发电机，励磁绕组不是装在转子上，而是装在后端盖上。
8.电压调节器的作用是当发动机的转速发生变化，自动调节发电机励磁电流，使输出电压基本保持不变。
9.晶体管调节器一般由电子开关和开关控制、电压敏感电路三个基本部分组成。
10.硅整流发电机与传统直流发电机相比，具有体积小结构简单低速充电性能好，配用的调节器结构简单，对无线电的干扰小的优点。
11.汽车用硅整流发电机由一台三相同步交流发电机和一套六只硅二极管组成的整流器所组成的。
12.转子总成的作用是产生旋转磁场。
它由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。
13.定子绕组的连接方式有星形和三角形两种方式，硅整流发电机常采用星形。
14.前后端盖一般由铝合金制成，可以减小漏磁、轻便、散热性好。
15.国产硅整流发电机的电刷有两种结构，常称为绝缘电刷、搭铁电刷。
16.正管子的中心引线为正极，管壳为负极，常用红色字标明，或用红色绝缘物填充管内。
17.硅整流器的六只二极管接成三相桥式全波整流电路。
18.上海桑塔纳轿车用JFZ1813E型硅整流发电机的整流器安装在后端盖外侧。
19.九管硅整流发电机的特点是励磁电路中增加了三个小功率的励磁二极管。
20.中性点“N”对发电机外壳之间的电压叫做中性点电压，其值等于发电机直流输出电压的一半。
21.硅整流发电机是先由他励，再转入自励正常发电。
交流发电机及调节器
第二章、交流发电机及调节器
第二章、交流发电机及调节器
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
主要内容
交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 交流发电机的工作特性 交流发电机的调节器 交流发电机的使用与维护 发电机与充电系统的测试 充电系统的常见故障
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正 常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设 备供电，并向蓄电池充电。
集成电路电压调节器由于体积小，目前都装 于发电机内，成为整体式交流发电机。
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
通用公司（GM）用集成电路调节器
P—半波整流 接线柱
L—充电指示 灯接线柱
F—磁场绕组 电压监视 接线柱
S—蓄电池电 压监视接 线柱
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
集成电路电压调节器利用改变磁场电流的占 空比，来改变发电机的输出电压。
用数字万用表的交流电压档，并接在蓄电池 的正负极两端，来测量发电机输出的交流电压 （正常值应≤0.4V ）。具体步骤如下：
① 起动发动机，并使其在2000rpm的转速下 运转；
② 打开大前灯，给发电机加上一定的负载； ③ 将数字万用表并接于蓄电池的正负极两端， 读取交流电压值。如果电压≤0.4V，说明发电机的 整流器工作正常；如果电压＞ 0.5V，说明发电机 的整流器存在故障。
二、电压调节器的分类
触点式电压调节器
晶体管电压调节器
集成电路电压调节器
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
三、电压调节器工作原理 （教材P33）
1、触点式电压调节器 触点式电压调节器是一种机
第二章、交流发电机及调节器
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
主要内容
交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 交流发电机的工作特性 交流发电机的调节器 交流发电机的使用与维护 发电机与充电系统的测试 充电系统的常见故障
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正 常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设 备供电，并向蓄电池充电。
集成电路电压调节器由于体积小，目前都装 于发电机内，成为整体式交流发电机。
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
通用公司（GM）用集成电路调节器
P—半波整流 接线柱
L—充电指示 灯接线柱
F—磁场绕组 电压监视 接线柱
S—蓄电池电 压监视接 线柱
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
集成电路电压调节器利用改变磁场电流的占 空比，来改变发电机的输出电压。
用数字万用表的交流电压档，并接在蓄电池 的正负极两端，来测量发电机输出的交流电压 （正常值应≤0.4V ）。具体步骤如下：
① 起动发动机，并使其在2000rpm的转速下 运转；
② 打开大前灯，给发电机加上一定的负载； ③ 将数字万用表并接于蓄电池的正负极两端， 读取交流电压值。如果电压≤0.4V，说明发电机的 整流器工作正常；如果电压＞ 0.5V，说明发电机 的整流器存在故障。
二、电压调节器的分类
触点式电压调节器
晶体管电压调节器
集成电路电压调节器
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
三、电压调节器工作原理 （教材P33）
1、触点式电压调节器 触点式电压调节器是一种机
第二章 交流发电机及调节器提要(王字号)
概述 交流发电机的结构
交流发电机的工作原理
交流发电机的工作特性 交流发电机的电压调节器 充电警告指示灯控制电路 充电系故障诊断 交流发电机与调节器使用与维护
概述 交流发电机的结交流发电机的电压调节器 充电警告指示灯控制电路 充电系故障诊断 交流发电机与调节器使用与维护
第二章 交流发电机及调节器
课后思考 1. 简述交流发电机整流原理。 2. 简述交流发电机各部分功用。 3. 8管、9管、11管交流发电机中分别有几只硅整 流管二极管？几只励磁二极管，各有何作用？ 4. 如何判断交流发电机的搭铁类型？ 5. 组成发电机整流器的二极管有何特点？ 6. 通常在发电机的输出端（B+）和搭铁端之间并 联一个电容器，其作用是什么？ 7. 简述电子调节器的工作原理。 8. 充电电流不稳可能的原因是什么？ 9. 充电系的常见故障有哪些？举例说明诊断方法
第二章 交流发电机及调节器
学习目标 1、了解交流发电机的功用、分类； 2、掌握发电机的结构、工作原理及检测维修方法； 3、掌握汽车充电系的组成、电路及检测维修方法； 4、了解调节器的工作原理； 5、掌握调节器的检测方法； 学习方法 本章介绍了车用交流发电机及调节器结构、工作原理、 充电系电路及检测维修方法，通过对理论知识的学习后，再 进入实践课堂观看（或去到实验室亲手对）实物的拆装、检 测、试验操作技能的训练，以便进一步掌握其结构、工作原 理和检测维修方法。 学习内容 1、概述 2、交流发电机的结构 3、交流发电机的工作原理 4、交流发电机的工作特性 5、交流发电机的电压调节器 6、晶体管调节器 7、交流发电机与调节器使用与维护
第二章-交流发电机及调节器PPT课件
.
27
• 2、电子电压调节器
晶体管调节器的基本电路通常由功率开关三极管、信号放大 和控制电路以及电压信号的检测电路等三部分电路所组成。
VT2是功率开关三极管，用来接通和切断磁场电路； 三极管VT1构成信号的放大和控制电路，它将电压检测电路 送来的信号进行放大处理后来控制功率三极管的导通和截止； 检测电路由电阻R1、R2和稳压管VS组成。
.
21
3. 外 特 性
外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输 出电流的关系。即n＝常数时，U＝f(I)的曲线。
随着负载即输出电流的
增加，发电机的端电压会
很快下降，且转速越高，
下降的斜率越大。这是由
于随着输出电流的增加，
发电机定子绕组的压降也
会增加，而且转速越高，
定子绕组的阻抗越大，压
降就越大。
.
.
4
汽车用交流发电机的分类
• 3．按装用的二极管数量分 • 1）六管交流发电机 • 2) 八管交流发电机 • 3) 九管交流发电机 • 4) 十一管交流发电机
.
5
2.1 交流发电机的构造
交流发电机由转子、定子、整流器、 风扇、电刷及前后端盖组成。
1.转子 是电机的磁场部分，它主要 由两块爪极，磁场绕组和滑环等组成；
交流发电机所用的调节器按其结构特点 和工作原理大致可分为： 机械电磁振动式(触点式) 电子调节器两大类。
.
25
• 1. 电磁振动式调节器 1点电磁振动式调节器
R1调节电阻、 K1低速触点 、K2高速触点 双级电磁振动式电压调节器的优点是触点火花 小， 调节器的适用转速范围大，使用寿命长。
.
35
2、九管交流发电机的充电指示灯
第2章交流发电机及调节器(5)
•止，VT1的基极电 •流Ib1等于零，VT1 •截止，而VT2导通 •饱和，产生励磁
•电流(他励)。
•（2）自励：发动机起动后，发电机的输出电压将高于蓄 电池的电压，发电机的励磁电流由他励转变为自励。
• 励磁电路为：发电机正极+点火开关S+调节器“+” 接线柱+VT：+调节器“F” •接线柱+发电机 •“F”接线柱+励磁 •绕组+蓄电池负极 •(搭铁)。
•内搭铁式电子调节器基本电路。
•二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）
•1.性能：调节电压为13.8V—14.6V，可与14V、750W的外搭铁式 九管交流发电机或14V、功率＜1000W的外搭铁式六管交流发电机 配套使用。
2.电路连接：“+”—接点火开关S来的火线；“F”—接发电机的 “F2”接线柱；“-”—搭铁。
归纳总结
1、理解晶体管调节器 2、了解JFT106型调节器工作过程。 3、理解集成电路调节器优、缺点
布置作业
免维护蓄电池结构材料特点及优点。
谢谢！
VS上的电压和蓄电池 端电压成正比，所以 该电路称为蓄电池电 压检测电路（检测点 在蓄电电压加到充电指示灯和分压 器2）R2当、发R3动上机，起因动U后PE电，压发小电于机稳输压出管电V压S大的于扫蓄射电击池穿电压， 发V•T电3四机截、开止集始，成向而电蓄路VT调电2节、池器V充实T电1例导，通由，他励励磁转电为路自为励（。他励励磁）电：路蓄为电： 其发同池→他电时正V元T机充极1件二电→→的极指蓄点作管示电火用V灯池开:D①因负关L→在两极S→发电端。充电路电此电机中位时指励，相充示磁增等电灯绕加而指→组了熄示发→一灭灯电V个，亮T机与表。1→励分示蓄磁压发电绕器电池组R机2负、正极常。 R3发串电联3。的)当二发极电管机V的DS输，出同电时压在达V到DS调的整负值极时和，发U电PE机电B压端大之于VS 间接的t入反电向阻击R穿5。电可压防，止V当S导蓄通电，池V正T极3导与通发，电V机T2的、接VT线1有截止。 断路这现时象，时励，磁发电流机迅失速控下。降②，RT发为电热机敏的电输阻出，电温压度迅升速高下阻降。 值减小4，)接与着RV2并S和联V。T这3又样重可新降截低止蓄，电V池T2在、高V温T1(又环重境新温导度通) ，产 时的生充励电磁电电压流，。有如利此于循蓄环电，池V的T充1反电复。导③通为与了截减止小，发控电制机励磁 流经电“流S”，接使线发柱电的机电的流输，出增电大压了保R持2、恒R定3的。电阻，这样在 电路中增加了VT3，V3起放大作用。
电气设备课件第2章交流发电机和调节器
3
（2）承受的最高反向电压：
U DRM 2U AB 2 3U 2.54U 1.05U
三、激磁方法
激磁的类型： (1)自激：发电机利用剩磁自激 (2)他激：蓄电池供给激磁绕组电流的方式
第三节 交流发电机的特性
一、输出特性 输出特性是指发电机端电压不变，即U=常 数的情况下，输出电流与发电机转速之 间的关系，即I=f（n）的函数关系。
T3导通
第六节 交流发电机的检查与测试
一、整机检测
1.用万用表测量各接线柱之间的电阻值 交流发电机各接线柱之间的电阻值/Ω
“F” “+”与“—” 发电机 与 型号 反向 “—” 正向
JF11、JF13、 JF15、JF21
“+”与“F”
正向
50 ~70 50 ~70
反向
>1000 >1000
5~6
三、集成电路调节器
1967年美国通用汽车公司把集成电路调节器作为一个部件， 装在交流发电机上。 汽车上采用的集成电路调节器，通常是并用半导体技术和 薄膜（或厚膜）技术的混合集成电路。集成电路调节器有 如下优点： ①由于它是用树脂封装的，能防潮及泥土、油污等溅污， 并在130℃的高温环境正常工作。 ②由于内部无可移动零件，能承受较大的振动和冲击。 ③体积小、重量轻，可以作为一个标准件装到发电机上。 ④电压调节精度高，在调节转速范围内电压变化不大于 0.1V，这对汽车上其他电子（特别是ECU）设备很重要。 ⑤能通过较大的激磁电流（可达6A以上）。
⑥使用寿命长，一般能达16万km以上。
JFT151型集成电路调节器
JFT151型集成电路调节器为薄膜混合集成电路调节器。其 外形尺寸为38mm×34mm×10.5mm。
（2）承受的最高反向电压：
U DRM 2U AB 2 3U 2.54U 1.05U
三、激磁方法
激磁的类型： (1)自激：发电机利用剩磁自激 (2)他激：蓄电池供给激磁绕组电流的方式
第三节 交流发电机的特性
一、输出特性 输出特性是指发电机端电压不变，即U=常 数的情况下，输出电流与发电机转速之 间的关系，即I=f（n）的函数关系。
T3导通
第六节 交流发电机的检查与测试
一、整机检测
1.用万用表测量各接线柱之间的电阻值 交流发电机各接线柱之间的电阻值/Ω
“F” “+”与“—” 发电机 与 型号 反向 “—” 正向
JF11、JF13、 JF15、JF21
“+”与“F”
正向
50 ~70 50 ~70
反向
>1000 >1000
5~6
三、集成电路调节器
1967年美国通用汽车公司把集成电路调节器作为一个部件， 装在交流发电机上。 汽车上采用的集成电路调节器，通常是并用半导体技术和 薄膜（或厚膜）技术的混合集成电路。集成电路调节器有 如下优点： ①由于它是用树脂封装的，能防潮及泥土、油污等溅污， 并在130℃的高温环境正常工作。 ②由于内部无可移动零件，能承受较大的振动和冲击。 ③体积小、重量轻，可以作为一个标准件装到发电机上。 ④电压调节精度高，在调节转速范围内电压变化不大于 0.1V，这对汽车上其他电子（特别是ECU）设备很重要。 ⑤能通过较大的激磁电流（可达6A以上）。
⑥使用寿命长，一般能达16万km以上。
JFT151型集成电路调节器
JFT151型集成电路调节器为薄膜混合集成电路调节器。其 外形尺寸为38mm×34mm×10.5mm。
交流发电机及电压调节器的检测与维修
第二章 电源系统-电压调节器
3-3. 电压调节器电压检测点的选择
发电机电压检 测电路
蓄电池电压检 测电路
第二章 电源系统-电压调节器
3-3. 电压调节器电压检测点的选择
第二章 电源系统-电压调节器
3-3. 电压调节器电压检测点的选择
第二章 电源系统-电压调节器的检测
1. 电压调节器搭铁类型的检测
明书对中于均空有载规转定速。值使用n和1中满，载只转要速测值得这，n 2两发个电数机据出，厂与技设术计说
值相比较，即可判断发电机性能是否良好。
第二章 电源系统
一、交流发电机的工作特性
3.外特性
交流发电机的外特性（external characteristic）是指转速保持一定（即 n=const）时，发电机的端电压与输出 电流之间的关系。
第二章 电源系统-电压调节器
工作原理
接通 点火 开关 s。
起动 发动 机对 蓄电 池充 电。
发 动 机 电压 电 压 上 降低 升 到 Ｕ 到Ｕ B2 ， 调 B1。 节器开 始作用。
第二章 电源系统-电压调节器
3-2. 内搭铁电子电压调节器基本工作原理
基本电路：
电路特点： 接通与切断磁场电流的开关三极管ＶＴ2为Ｐ ＮＰ型三极管，且串联在磁场绕组的电源端。
第二章 电源系统
二、电压调节器
2.分类：
（1）外搭铁型调节器：适合于与外搭铁型交流 发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。
（2）内搭铁型调节器：适合于与内搭铁型交流 发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器；
第二章 电源系统-电压调节器
3. 交流发电机电压调节器的工作原理
E＝CnΦ
由上述公式可知，交流发电机端电压的高低取决于转子 的转速和磁极磁通量。要保持输出电压恒定，在转速升高时， 应相应减弱磁通量，这可以通过减小励磁电流来实现；在转 速降低时，应相应增强磁通量，这可以通过增大励磁电流来 实现。
交流发电机及调节器
定子阻抗
Z r2 xL2 xL L
当转速很大时，定子线圈电阻可忽略，因此，定子阻抗随转子转速增大而 增大，使整个电路的阻抗增大，因此电流减小
电枢反应
感应磁场方向与转子磁场方向 相反，限制在定子中产生的感 应电动势的大小
在发电机中两种磁场：转子旋转磁场；感应磁场
空载特性 ❖ 空载特性曲线
❖发电机不带负载时，发电机的端电压和转速之间的关系
端盖 ❖ 作用：支撑转子，安装和封闭内部构件 ❖ 结构： ❖ 驱动端盖，前端盖 ❖ 整流端盖，后端盖
风扇 ❖ 通风使电机散热
皮带轮 ❖ 将发动机转矩通过皮带轮带动转子旋转
铝合金制成，漏磁小，重量 轻，散热性能好
电
电刷 正
刷
架极
管
后端 盖
散热 负极 板 转
定
前
管
子子端
盖
风 皮带 扇轮
电刷和电刷架 ❖ 装在后端盖上，引入磁场电流
允许的工作电流大，如ZQ50型二极管的正向平均电流为50A，浪涌电流为600A。 承受反向电压的能力高，可承受的反向重复峰值电压在270V左右，反向不重复峰值电压在300V
左右。 只有一根引线（引出电极） 根据引出电极的不同分为正二极管和负二极管。
几种电压及其大小
相电压：
线电压：
u
u 发电机直流输出电压：
外搭铁型晶体管电压调节器
信号检出部分
外搭铁式调节器工作原理
开关控制部分
电子开关部分 工作过程
＋UVS ＋UVS A B
C 内搭铁型交流发电机及电压调节器
JFT126、246型晶体管调节器
集成电路调节器
交流发电机电压检测法 检测点的电压与发电机的端电压成正比
发电机工作原理
第二章、交流发电机及调节器主要内容☞交流发电机的构造☞交流发电机的工作原理☞交流发电机的工作特性☞交流发电机的调节器☞交流发电机的使用与维护☞发电机与充电系统的测试☞充电系统的常见故障内搭铁外搭铁内搭铁式的交流发电机，其励磁绕组的两端通过电刷分别引至发电机后端盖上的接线柱，分别称为“F”（或“磁场”）和“E”（或“搭铁”）接线柱，即励磁绕组的一端在发电机的外壳上直接搭铁。
外搭铁式的交流发电机，其励磁绕组的两端引至后端盖上的接线柱，分别称为“F1”和“F2”接线柱，且两个接线柱均与发电机的后端盖绝缘，励磁绕组需经调节器搭交流发电机的搭铁形式分为●国产发电机型号汽车交流发电机的型号组成如下：（1）产品代号交流发电机的产品代号有JF、JFZ、JFB和JFW四种，分别表示交流发电机、整体式交流发电机、带泵交流发电机和无刷交流发电机（字母J、F、Z、B和W分别为交、发、整、泵和无字的汉语拼音第一个大写字母）。
（2）电压等级代号和电流等级代号电压、电流等级代号都用一位阿拉伯数字表示，其含义分别见表1-2、表1-3。
（3）设计序号按产品设计先后顺序，由1～2位阿拉伯数字组成。
（4）变型代号交流发电机以调整臂位置作为变型代号。
从驱动端看，Y表示调整臂位于右边；Z表示调整臂位于左边；调整臂在中间时不加标记。
例如：JF152表示交流发电机，其电压等级为12V，电流等级为≥50~59A，第二次设计。
桑塔纳、奥迪100型轿车用JFZ1913Z型交流发电机是电压等级为12V、电流等级为≥90A、第13次设计、调整臂在左边的整体式交流发电机。
一、发电机原理二、整流原理三、励磁方法⏹一、发电原理⏹交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，即利用产生磁场的转子旋转，使穿过定子绕组的磁通量发生变化，在定子绕组内产生感应电动势。
一、发电原理1.发电原理（1）发动机带动发电机内部转子旋转，产生旋转磁场。
（2）磁场外发电机壳体（铁芯）上固定有3组线圈(3相定子绕组)，3相绕组彼此相隔120°。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车用交流发电机的分类
3．按装用的二极管数量分 ． 1）六管交流发电机 ） 2) 八管交流发电机 3) 九管交流发电机 4) 十一管交流发电机
2.1 交流发电机的构造
交流发电机由转子、定子、整流器、 交流发电机由转子、定子、整流器、 风扇、电刷及前后端盖组成。 风扇、电刷及前后端盖组成。 1.转子 是电机的磁场部分，它主要 转子 是电机的磁场部分， 由两块爪极，磁场绕组和滑环等组成； 由两块爪极，磁场绕组和滑环等组成； 2. 定子 的功用是产生感应电动势， 的功用是产生感应电动势， 它由定子铁心和三相定子绕组组成； 它由定子铁心和三相定子绕组组成；
交流发电机实物
JF1341 配用462Q发动机 长安、五菱、 配用 发动机 长安、五菱、 松花江、昌河、 松花江、昌河、汉江等车型
汽车用交流发电机的分类
1．按总体结构分 ． 1)普通交流发电机 普通交流发电机 2)整体式交流发电机 整体式交流发电机 3)带泵交流发电机（即带真空制动助力泵） 带泵交流发电机（ 带泵交流发电机 即带真空制动助力泵） 4 )永磁交流发电机（无刷交流发电机） 永磁交流发电机（ 永磁交流发电机 无刷交流发电机） 2．按磁场绕组搭铁方式分 ． 1)内搭铁式 内搭铁式 2)外搭铁式 外搭铁式
R1调节电阻、 K1低速触点 、K2高速触点 调节电阻、 双级电磁振动式电压调节器的优点是触点火花 小， 调节器的适用转速范围大，使用寿命长。 调节器的适用转速范围大，使用寿命长。
2、电子电压调节器 、
晶体管调节器的基本电路通常由功率开关三极管、 晶体管调节器的基本电路通常由功率开关三极管、信号放大 功率开关三极管 和控制电路以及电压信号的检测电路等三部分电路所组成 以及电压信号的检测电路等三部分电路所组成。 和控制电路以及电压信号的检测电路等三部分电路所组成。 VT2是功率开关三极管 用来接通和切断磁场电路； 是功率开关三极管， VT2是功率开关三极管，用来接通和切断磁场电路； 三极管VT1构成信号的放大和控制电路， VT1构成信号的放大和控制电路 三极管VT1构成信号的放大和控制电路，它将电压检测电路 送来的信号进行放大处理后来控制功率三极管的导通和截止； 送来的信号进行放大处理后来控制功率三极管的导通和截止； 检测电路由电阻R1 R2和稳压管VS组成 R1、 和稳压管VS组成。 检测电路由电阻R1、R2和稳压管VS组成。
1. 输出特性
(1)发电机空载时，电压达到额定值时的转 (1)发电机空载时， 发电机空载时 称为空载转速。 速n1 ，称为空载转速。n1常用来作为选择发 电机与发动机传动比的主要依据。 电机与发动机传动比的主要依据。 (2)发电机达到额定功率 或电流) 发电机达到额定功率( (2)发电机达到额定功率(或电流)时的转速 n2 ，称为满载转速，发电机额定电流一般规 称为满载转速， 定为最大电流的70 70％ 75％。 定为最大电流的70％一75％。
交流发电机调节器的分类 交流发电机所用的调节器按其结构特点 和工作原理大致可分为： 和工作原理大致可分为： ♥机械电磁振动式 触点式 机械电磁振动式(触点式 机械电磁振动式 触点式) ♥电子调节器两大类。 电子调节器两大类。 电子调节器两大类
1. 电磁振动式调节器 1）工作原理 ）
2）双触点电磁振动式调指发电机空载时发电机的电 压与转速之间的关系， 压与转速之间的关系，即I＝0时，U＝f(n) 的曲线。从空载待性曲线， 的曲线。从空载待性曲线，可以观察发电机 电压与转速的关系， 电压与转速的关系，也可判断发电机性能是 否良好。 否良好。
3. 外 特 性 外特性是指转速一定时， 外特性是指转速一定时，发电机的端电压与 输出电流的关系。 常数时， f(I)的曲线 的曲线。 输出电流的关系。即n＝常数时，U＝f(I)的曲线。 随着负载即输出电流的 增加， 增加，发电机的端电压会 很快下降，且转速越高， 很快下降，且转速越高， 下降的斜率越大。 下降的斜率越大。这是由 于随着输出电流的增加， 于随着输出电流的增加， 发电机定子绕组的压降也 会增加，而且转速越高， 会增加，而且转速越高， 定子绕组的阻抗越大， 定子绕组的阻抗越大，压 降就越大。 降就越大。
3.带有中性点二极管的（八管）交流发电机 带有中性点二极管的（八管） 带有中性点二极管的
4.九管交流发电机 九管交流发电机
5.十一管交流发电机 十一管交流发电机
6. 交流发电机激磁方法
2.3 交流发电机的特性
交流发电机的特性有 ●输出特性 ●空载特性 ●外特性 其中以输出特性最为重要。 其中以输出特性最为重要。
3.整流器 的作用是将交流发电机定子绕组 整流器 产生的三相交流电变换为直流电， 产生的三相交流电变换为直流电，一般由六只 硅整流二及管和安装二极管的散热板所组成。 硅整流二及管和安装二极管的散热板所组成。 4.电刷 总成给转子绕组提供碰场电流，由 电刷 总成给转子绕组提供碰场电流， 两只电刷、电刷弹簧和电剧架组成。 两只电刷、电刷弹簧和电剧架组成。 5.前后端盖 均由铝合金压铸或用砂模铸造 前后端盖 而成，这是因为铝合金为非导磁性材料， 而成，这是因为铝合金为非导磁性材料，可减 少漏磁并具有轻便、散热性能良好的优点。 少漏磁并具有轻便、散热性能良好的优点。
3. 外 特 性 当发电机在高转速下运 转时，如果突然失去负载， 转时，如果突然失去负载， 则其端电压会急剧升高， 则其端电压会急剧升高，这 时发电机中的二极管以及调 节器中的电子无器件特有被 击穿的危险。 击穿的危险。 当输出电流增大到一定值时，如负载再增加， 当输出电流增大到一定值时，如负载再增加， 其输出电流不仅不会增加， 其输出电流不仅不会增加，反而会同端电压一起 下降，即在外特性曲线上存在一个转折点。因此， 下降，即在外特性曲线上存在一个转折点。因此， 当发电机短路时，其短路电流是很小的。 当发电机短路时，其短路电流是很小的。
2. 带有中性点接线柱的交流发电机
三相绕组的中性点(N)对发电机的搭铁的 三相绕组的中性点(N)对发电机的搭铁的 中性点(N) 电压，称为中性点电压， 电压，称为中性点电压，它是通过三个负极 二极管整流后得到的直流电压， 二极管整流后得到的直流电压，故该点的平 均电压等于交流发电机直流输出电压的一 =1/2U。 半．即UN=1/2U。
2）瞬变性过电压 由于蓄电池连接松动或断开， 抛负载瞬变 由于蓄电池连接松动或断开，当 切断负载时， 切断负载时，在发电机两端就会产生不同程度的正 向瞬变过电压，在极限情况下，峰值可达120v 120v， 向瞬变过电压，在极限情况下，峰值可达120v，升 压时间为100ms。 压时间为100ms。 100ms 磁场衰减瞬变 交流发电机激磁绕组电流发生突 变时产生的瞬变过电压峰值可达50 100v， 50变时产生的瞬变过电压峰值可达50-100v，衰减时 间可达200ms 200ms。 间可达200ms。 点火系统工作时会产生高达28v 28v以 点火系瞬变 点火系统工作时会产生高达28v以 上的瞬变过电压。 上的瞬变过电压。 当开关或触点断开时， 切换电感性负载瞬变 当开关或触点断开时，在 感性元件中会产生瞬变过电压。 感性元件中会产生瞬变过电压。
2.4 电压调节器
电压调节原理 交流发电机的输出电压正比于交流发电机感 应电动势E 而感应电动势E 应电动势 φ ，而感应电动势 φ正比于发电机转 与每极磁通φ 速n与每极磁通 ，即： 与每极磁通 U∝Eφ＝Ce nφ ∝ 在转速变化时， 在转速变化时，只要自动调节发电机的磁场电 流便可使发电机输出电压保持恒定。 流便可使发电机输出电压保持恒定。电压调节器 就是利用这一原理调节发电机电压的。 就是利用这一原理调节发电机电压的。
第二章 交流发电机及调节器
本章介绍 ●交流发电机特性 ●电压调节器 ●电源电路 ●电源系统的保护电路
概
述
年开始， 从1960年开始，美国、日本开始使用交流发电 年开始 美国、 机。汽车上的交流发电机是一个三相同步交流发电 机，它是利用硅二极管将三相交流电整流为直流电。 它是利用硅二极管将三相交流电整流为直流电。 也称为硅整流交流发电机。 也称为硅整流交流发电机。 交流发电机的优点： 交流发电机的优点： 体积小、重量轻、结构简单、维修方便、 ●体积小、重量轻、结构简单、维修方便、使用寿 命长。 命长。 ●发动机低速时充电性能好 配用的调节器结构简单、 ●配用的调节器结构简单、对无线电干扰小 ●能节省大量铜材
限流原因
交流发电机的定子绕组具有一定的阻抗z， 交流发电机的定子绕组具有一定的阻抗z 而阻抗由相绕组的电阻r和感抗合成， 而阻抗由相绕组的电阻r和感抗合成，即 Z＝√r2+XL2 XL＝2πf L 感应电动势的频率f=P n/60，可见XL与n成正比。 成正比。 感应电动势的频率 ，可见X 此外，当负载电流增大时， 此外，当负载电流增大时，由于电枢反应 (定子绕组流过电流时产生的磁场对转子磁场 的影响称为电枢反应)加强，磁场减弱， 的影响称为电枢反应)加强，磁场减弱，使定 子绕组中的感应电动势下降。 子绕组中的感应电动势下降。
1、利用中性点电压控制充电指示灯 、
1.调节器，2.点火开关，3.充电指示灯， 调节器， 点火开关 点火开关， 充电指示灯 充电指示灯， 调节器 4.充电指示灯继电器 充电指示灯继电器
1. 输出特性
输出特性也称负载特性， 输出特性也称负载特性，是指发电机向负载 供电时，保持发电机输出电压一定(为额定电压) 供电时，保持发电机输出电压一定(为额定电压)， 发电机的输出电流与转速之间的关系。 发电机的输出电流与转速之间的关系。即U＝常 数时， f(n)的曲线 的曲线。 数时，I＝f(n)的曲线。
交流发电机的构造
交流发电机的构造
2.2 交流发电机的工作原理 1.整流过程 1.整流过程
发电机输出直流电压的平均值为： 发电机输出直流电压的平均值为： U＝1.35UL＝2.34Uφ(星形连接 星形连接) ＝ 星形连接 U＝1.35 Uφ(三角形连接） 三角形连接） ＝ 三角形连接 式中： 式中：UL——线电压的有效值 线电压的有效值 Uφ——相电压的有效值 ——相电压的有效值 UL ＝ 3 Uφ 如考虑二极管正向导通时的电压 降Ud，则 U＝ 2.34Uφ-2Ud(星形连接 星形连接) ＝ 星形连接 U ＝1.35 Uφ -2Ud(三角形连接 三角形连接) 三角形连接 式中： 式中：Ud——每个二极管的电压 每个二极管的电压 汽车用二级管约为0.2v—0.6v） 降(汽车用二级管约为 汽车用二级管约为 ）