汽车电器 第二章 充电系统1解析
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二、定子
定子又称为电枢。定子由定子铁芯和绕组 组成
1、定子铁芯由相互绝缘的内圆带槽的环状 硅钢片叠成 2、定子线组，三相绕组均安放在定子槽中
（ 1 ）每相绕组在定子中是整个圆周布置 的，则三相绕组就有三圆周绕组。
（2）每相绕组都具有6个线圈串联，每相 绕组展开示意图如图2-2.4所示，三相绕组 的展示图如图2-2.5所示。
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二、整流原理
1、整流电路：是用六只硅二极管组成三相桥式全波整流电
路 图2-3.3
原则： 2、整流过程：图， 动画 3、输出直流电压：即负载RL两端的电压平均值。
（1）星形连接：U=1.35 UL=2.34UΦ
（2）三角形连接：U=1.35 UФ
如果考虑二极管正向导通时的电压降Ud ,则： U=2.34UФ-2Ud （Y）
电阻相等，并且每个线圈的都是均 匀、同尺寸的。
②三相绕组的三个起端在定子槽内
的排列应分别相隔120°的电角度， 即各绕组起端之间相隔2+3n个槽， 即2、5、8、11……槽。
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三、整流器
硅整流器的作用是将三相交流
电变为直流电向外输出，它由 一块元件板和六个 汽车用硅整 流二极管构成。
1、硅二极管 如图
即：UN＝U/2
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原则：
①三个正极管子 VD1、VD3 、VD5的正极分别接在发电机三相绕组的首 端A、 B、C，而它们的负极（外壳）同接在元件板上，在某一瞬间，哪 一相的电压最高，哪一相的正极管子就获得正向电压而导通。 ②三个负极管子 VD2、VD4 、VD6的负极也分别接在三相绕组的首端， 其正极（外壳）同接在后端盖上，在某一瞬间，哪一相的电压最低（相 对其它两项，负值最大），哪一相负极管子就获得正向电压而导通。 ③同时导通的管子有两个，即正、负管子各一个。同时导通的两个管子
三、整流器
四、前、后端盖
五、国产交流发电机型号：参考教材
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一、转子
转子是发电机的磁场部分，主要由两块爪极、磁场绕组
（转子线圈）、滑环等组成，如图2－2.2
1、两块爪极 （压装在转子轴上 ） 2、在两块爪极的空腔内，装有导磁用的铁芯，即磁轭。 在它上面绕有磁场绕组
Hale Waihona Puke Baidu
3、滑环
六对相互交错的磁极，其六对磁极的磁力线 如图2－2.3
总是将发电机的线电压加在负载RL的两端。
三、激磁方法
建立电动势条件：
①磁极有剩磁
2、元件板是由 铝合金制成的 以利散热
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四、前、后端盖
1、前后端盖均由铝合金铸或用砂模铸造而成。
为提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，有的
发电机端盖的轴承座镶有钢套。
2、在后端盖上装有炭刷架 图2－2.8 3、后端盖上有进风口，前端盖有出风口
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§2-3 交流发电机的工作原理
§2-10 交流发电机及电压调节器的使用维护与故障判断
1
§2-1 概述
一、组成
汽车上的充电系统，即电源系统。它由发电机、 调节器、电流表及蓄电池等组成的。
二、汽车交流发电机的优点
三、交流发电机的分类
2
二、汽车交流发电机的优点
1、体积小、重量轻
2、发动机低速时，充电性能好
3、结构简单，维修方便，使用寿命长
一、发电原理 二、整流原理
三、激磁方法
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一、发电原理
交流发电机的工作原理
如图 n－转速 r/min
1、频率：f=pn/60 HZ
式中： p－磁极对数
2、相电动势：
e A Em sin t 2E sin t
eB Em sin （t 120） 2E sin （t 120）
eC Em sin （t 240） 2E sin （t 240）
式中：Em—每相电动势的最大值 Eφ—每相电动势的有效值 ω—电角速度 ω=2πf = 2πPn/60
其波形如图所示。
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每相绕组中所产生的电动势的有效值Eφ：
假设： 磁场磁通Φ=ΦmSinωt
d Nd ( m Sint ) N m Sin (t ) 则： e N dt dt 2
U=1.35UФ-2Ud
(Δ)
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二、整流原理
4、二极管参数：每只二极管的平均电流ID只为负载 电流I的1/3，即： 额定电流：ID＝I负载 /3 每只二极管所承受的最高反向电压UDRM为线电压 UL的最大值，即：
U DRM 2U L 2 3U 2.54U 1.05 U
5、中性点电压：中性点对发电机外壳（搭铁）之间 的电压UN，称为中性点电压UN。见图2-1.2 其值是 发电机电枢接线柱对外壳之间电压的一半。
（ 3 ）三相绕组为星形连接，每相绕组的 未端连在一起，有的则引至端盖上，形成 中性点或“N”接线柱。首端分别与元件板 （有的称散热板）和后端盖上的硅二极管 相接。
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二、定子
（4）为了使三相绕组中产生的电动
势大小相等（有效值），相位互差 120°电角度，则三相绕组应当具备：
①每相绕组线圈个数、匝数相同，
第二章 充电系统
§2-1 概述
§2-2 交流发电机的构造 §2-3 交流发电机的工作原理 §2-4 交流发电机的特性 §2-5 电磁振动式电压调节器 §2-6 电子调节器 §2-7 继电器控制电路及充电指示灯电路 §2-8 新型交流发电机
§2-9 交流发电机充电系的过电压保护装置
N m 2 f Sin ( t ) Em Sin ( t ) 2 2 Em 2 f N m 所以：
E 2 2 4.44 f N m
实际上： E 4.44Kf Nm
交流发电机定子绕组内感应的电动势的大小，与每相 绕组串联的匝数，以及感应电动势的频率成正比
4、配用的调节器结构简单
5、对无线电干扰小
6、可节省大量铜材
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§2-2 交流发电机的构造
由三相同步交流发电机和六只硅二极管构成的三相桥式全
波整流器两大部分组成的。如图2-2.1所示。
它由转子（滑环、电刷）、定子、整流器（整流二极管）、
前后端盖、风扇及皮带轮等组成。
一、转子 二、定子
二、定子
定子又称为电枢。定子由定子铁芯和绕组 组成
1、定子铁芯由相互绝缘的内圆带槽的环状 硅钢片叠成 2、定子线组，三相绕组均安放在定子槽中
（ 1 ）每相绕组在定子中是整个圆周布置 的，则三相绕组就有三圆周绕组。
（2）每相绕组都具有6个线圈串联，每相 绕组展开示意图如图2-2.4所示，三相绕组 的展示图如图2-2.5所示。
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二、整流原理
1、整流电路：是用六只硅二极管组成三相桥式全波整流电
路 图2-3.3
原则： 2、整流过程：图， 动画 3、输出直流电压：即负载RL两端的电压平均值。
（1）星形连接：U=1.35 UL=2.34UΦ
（2）三角形连接：U=1.35 UФ
如果考虑二极管正向导通时的电压降Ud ,则： U=2.34UФ-2Ud （Y）
电阻相等，并且每个线圈的都是均 匀、同尺寸的。
②三相绕组的三个起端在定子槽内
的排列应分别相隔120°的电角度， 即各绕组起端之间相隔2+3n个槽， 即2、5、8、11……槽。
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三、整流器
硅整流器的作用是将三相交流
电变为直流电向外输出，它由 一块元件板和六个 汽车用硅整 流二极管构成。
1、硅二极管 如图
即：UN＝U/2
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原则：
①三个正极管子 VD1、VD3 、VD5的正极分别接在发电机三相绕组的首 端A、 B、C，而它们的负极（外壳）同接在元件板上，在某一瞬间，哪 一相的电压最高，哪一相的正极管子就获得正向电压而导通。 ②三个负极管子 VD2、VD4 、VD6的负极也分别接在三相绕组的首端， 其正极（外壳）同接在后端盖上，在某一瞬间，哪一相的电压最低（相 对其它两项，负值最大），哪一相负极管子就获得正向电压而导通。 ③同时导通的管子有两个，即正、负管子各一个。同时导通的两个管子
三、整流器
四、前、后端盖
五、国产交流发电机型号：参考教材
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一、转子
转子是发电机的磁场部分，主要由两块爪极、磁场绕组
（转子线圈）、滑环等组成，如图2－2.2
1、两块爪极 （压装在转子轴上 ） 2、在两块爪极的空腔内，装有导磁用的铁芯，即磁轭。 在它上面绕有磁场绕组
Hale Waihona Puke Baidu
3、滑环
六对相互交错的磁极，其六对磁极的磁力线 如图2－2.3
总是将发电机的线电压加在负载RL的两端。
三、激磁方法
建立电动势条件：
①磁极有剩磁
2、元件板是由 铝合金制成的 以利散热
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四、前、后端盖
1、前后端盖均由铝合金铸或用砂模铸造而成。
为提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，有的
发电机端盖的轴承座镶有钢套。
2、在后端盖上装有炭刷架 图2－2.8 3、后端盖上有进风口，前端盖有出风口
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§2-3 交流发电机的工作原理
§2-10 交流发电机及电压调节器的使用维护与故障判断
1
§2-1 概述
一、组成
汽车上的充电系统，即电源系统。它由发电机、 调节器、电流表及蓄电池等组成的。
二、汽车交流发电机的优点
三、交流发电机的分类
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二、汽车交流发电机的优点
1、体积小、重量轻
2、发动机低速时，充电性能好
3、结构简单，维修方便，使用寿命长
一、发电原理 二、整流原理
三、激磁方法
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一、发电原理
交流发电机的工作原理
如图 n－转速 r/min
1、频率：f=pn/60 HZ
式中： p－磁极对数
2、相电动势：
e A Em sin t 2E sin t
eB Em sin （t 120） 2E sin （t 120）
eC Em sin （t 240） 2E sin （t 240）
式中：Em—每相电动势的最大值 Eφ—每相电动势的有效值 ω—电角速度 ω=2πf = 2πPn/60
其波形如图所示。
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每相绕组中所产生的电动势的有效值Eφ：
假设： 磁场磁通Φ=ΦmSinωt
d Nd ( m Sint ) N m Sin (t ) 则： e N dt dt 2
U=1.35UФ-2Ud
(Δ)
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二、整流原理
4、二极管参数：每只二极管的平均电流ID只为负载 电流I的1/3，即： 额定电流：ID＝I负载 /3 每只二极管所承受的最高反向电压UDRM为线电压 UL的最大值，即：
U DRM 2U L 2 3U 2.54U 1.05 U
5、中性点电压：中性点对发电机外壳（搭铁）之间 的电压UN，称为中性点电压UN。见图2-1.2 其值是 发电机电枢接线柱对外壳之间电压的一半。
（ 3 ）三相绕组为星形连接，每相绕组的 未端连在一起，有的则引至端盖上，形成 中性点或“N”接线柱。首端分别与元件板 （有的称散热板）和后端盖上的硅二极管 相接。
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二、定子
（4）为了使三相绕组中产生的电动
势大小相等（有效值），相位互差 120°电角度，则三相绕组应当具备：
①每相绕组线圈个数、匝数相同，
第二章 充电系统
§2-1 概述
§2-2 交流发电机的构造 §2-3 交流发电机的工作原理 §2-4 交流发电机的特性 §2-5 电磁振动式电压调节器 §2-6 电子调节器 §2-7 继电器控制电路及充电指示灯电路 §2-8 新型交流发电机
§2-9 交流发电机充电系的过电压保护装置
N m 2 f Sin ( t ) Em Sin ( t ) 2 2 Em 2 f N m 所以：
E 2 2 4.44 f N m
实际上： E 4.44Kf Nm
交流发电机定子绕组内感应的电动势的大小，与每相 绕组串联的匝数，以及感应电动势的频率成正比
4、配用的调节器结构简单
5、对无线电干扰小
6、可节省大量铜材
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§2-2 交流发电机的构造
由三相同步交流发电机和六只硅二极管构成的三相桥式全
波整流器两大部分组成的。如图2-2.1所示。
它由转子（滑环、电刷）、定子、整流器（整流二极管）、
前后端盖、风扇及皮带轮等组成。
一、转子 二、定子