汽车电工电子技术基础

陇南师范高等专科学校

《汽车电工电子技术基础（二）》

教案

（2014-2015学年第二学期）

授课班级：14级汽车检测与维修技术（1）班

授课教师：万瑞斌

日期：2015年3月1日

《汽车电工电子技术基础（二）》课程教学计划及进度表

2014 至2015 学年度第 2 学期

机电工程学院汽车检测与维修专业2014 级 1 班

说明： 1. 此表为教务处和各系检查、指导学科教育教学过程的依据，填写必须真实科学。

2. 此表开学第一周填写完毕。一式三份，教务处、院办、教师本人各一份，系办负责装订、存档。

3. 教学参考书须填写书名、作者、出版年限和出版社。

4. 任课教师必须在开学初向学生公布课程进度安排，并严格按照计划进度完成教学任务。

注：教学形式主要指讲授、讨论、调研、辩论等，教学手段主要指采用多媒体授课等。

教师签字：教研室主任签字：院长任签字：

教务处教学管理科制表

项目四发电机和电动机

第一节交流发电机

一、发电机的基本工作原理

利用电磁感应现象，就可以制成发电机。图5-1-1说明了发电机的基本工作原理。

●工作原理如下：

当磁场与导线平行时，导线没有切割磁感线，如图5-1-1（a），导线内不产生电流。

磁场顺时针旋转90°，磁场与导线呈直角，如图5-1-1（b），磁场转到这一点，在N、S 极处导线切割的磁感线最多，导线产生的电流为正的最大值。电流方向是从上部导线流出，下部导线流入。

磁场再继续旋转90°，磁场反方向再次与导线平行，如图5-1-1（c），导线不切割磁感线，导线内不产生电流。

磁场再继续旋转90°，磁场方向上下颠倒，如图5-1-1（d），在N、S极处导线切割的磁感线最多，导线产生的电流为负的最大值。电流方向是从上部导线流入，下部导线流出。

磁场转完一圈，返回到与导线平行的位置，导线内电流为零。

上述讨论的是几个极限位置，在这几个位置之间过渡时，导线中的电流数值是随着导线与磁场的相对角度连续变化的。这样磁场旋转一圈，导线内就产生了一个连续变化、具有几个特征值的正弦波形（如图5-1-2所示）。

二、汽车交流发电机的基本构造

目前国内外生产的汽车交流发电机，其结构基本相同，多是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所组成。

现在汽车上的交流发电机多以有刷交流发电机为主。如图5-1-3所示JF系统交流发电机结构图，

它主要由转子、定子、前后端盖、风扇、整流器、元件板等组成。

1．交流发电机各部件结构

（1）转子

（2）定子

（3）整流器

（4）盖和电刷总成

定子由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆带嵌线槽的圆环状硅钢片叠成。嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组。绕组的接法有星形（即Y形）、三角形两种方式，一般采用星形连接，即每相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相接，每相绕组的尾端接在一起，形成中性点N，如图5-1-5所示为定子绕组结构和星形（即Y形）联接图。

交流发电机整流器的作用是将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电，一般由6只硅整流二极管及其散热板所组成，如图5-1-6所示。整流二极管的工作电流大、反向电压高。交流发电机整流二极管有正极管和负极管之分，引出线为二极管正极的称为正极管，引出线为二极管负极的称为负极管。

电刷总成由两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成，如图5-1-7所示。

2．交流发电机的型号

根据JB1546-83《汽车电气产品型号编制方法》规定，国产汽车交流发电机型号主要由下列五大部

分组成，即

第一部分为产品名称代号。交流发电机产品名称代号为JF；整体式交流发电机产品名称代号为JFZ；带泵交流发电机产品名称代号为JFB；无刷交流发电机产品名称代号为JFW。J表示“交”，F表示“发”，Z表示“整”，B表示“泵”，W表示“无”。第二部分为分类代号，即电压等级代号，用1位阿拉伯数字表示，见表5-1-1。

第三部分为分组代号，即功率等级代号，用1位阿拉伯数字表示，见表5-1-2。

第四部分为设计序号，按产品设计先后顺序，以1～2位阿拉伯数字表示。

第五部分为变型代号，以汉语拼音大写字母A、B、C……表示。

三、汽车交流发电机的基本工作原理

1．交流发电机的发电原理

图5-1-8所示是交流发电机的工作原理图。发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，互相差120°电角度。交流发电机的磁路是由转子的N极出发，穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心，最后又经过空气隙回到相邻的S极，并通过磁轭构成了磁回路。转子磁极的形状，

可使定子绕组感应的交流电动势近似于正弦曲线的波形。

当转子旋转时，由于定子绕组与磁感线有相对的切割运动，所以在三相绕组中产生频率相同，幅值相等，相位互差120°电角度的正弦电动势e A、e B和e C。三相绕组中电动势的瞬时值方程式为

e A=E m sin(ωt)=2Eφsin(ωt)

e B=E m sin(ωt-120°)= 2 Eφsin(ωt-120°)

e C=E m sin(ωt-240°)= 2 Eφsin(ωt-240°)

交流发电机在星形联结时，任意两个输出端的输出电压（称线电压U L）、输出电流（称为线电流I L）与每相绕组的相电压U P、相电流I P，的关系为：

U L= 3 U P

式中，U L——定子绕组输出的线电压

U p——每相绕组的相电压

ＩL＝Ｉp

式中，I L——定子绕组输出的线电流

I p——每相绕组的相电流

在交流发电机中，一般通过整流器将交流电整流为直流电，供给汽车电气系统使用。

2．交流发电机的励磁方式