最新交流发电机及电压调节器

交流发电机及电压调

节器

（一）转子

1、组成：交流发电机的转子是发电机的磁场部分，它主要由

两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成

2、作用：产生磁场（在激磁绕组上加入激磁电流）

3、检测:

(1)测激磁绕组电阻R=3～4Ώ(2)测滑环与轴之间的绝缘性

(3)观察铁芯分布的均匀性 (4)观察滑环的光洁度(5)测转子的径向跳动

（二）定子

1、组成：定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢，由定

子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆

带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内置有三相对称绕

组，三相绕组大多数采用Y形（星形）联结，也有用

凸形联结的。

2、作用：产生三相交流电（导线切割磁力线）

3、检测:

(1)测各相绕组间电阻值应小于1欧姆；

(2)测线圈与铁芯之间的绝缘性。〈板书〉〈讲解说明〉

〈板书〉〈讲解说明〉

〈板书〉〈讲解说明〉

（三）整流器

1、组成：六只硅二极管（其中三只正二极管──装在元件板

上；三只负二极管──装在后端盖上）形成三相全波桥式整流。

2、作用：将交流电变成直流电

3、检测:

(1)性能检测------二极管正向导通,反向截止；

(2)极性判断------当二极管导通时,黑表棒接的是辫子,此二

极管为正二极管；

（四）其它

炭刷、炭刷架、前、后端盖、风扇、皮带轮等；

四、交流发电机的工作原理

（一）工作原理

1、发电原理

Ea=EmSinωt

Eb=EmSin（ωt-120︒）

Ec=EmSin（ωt-240︒）〈板书〉

〈板书〉〈板书〉〈板书〉〈讲解说明〉

〈板书〉

（二）整流原理

正极管导通是：加在正极管上的正向电压最高的管子导通。

负极管导通是：加在负极管上的反向电压最低的管子导通。

六管交流发电机的整流装置实际是一个由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路，见图2．15（a）。3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法，3个二极管VD1、VD3、VD

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组成共阴极组接法。每个时刻有2个二极管同时导通，其中一个在共阴极组，一个在共阳极组，同时导通的两个管子总是将发电机的电压加在负荷两端，见图2．15（c）。

当t＝0时，C相电位最高，而B相电位最低，所对应的二极管VD5、VD4均处于正向导通。电流从绕组C出发，经VD5〈讲解说明〉

〈板书〉〈讲解说明〉

〈板书〉〈板书〉〈讲解说明〉

从曲线可以看出，随着转速的升高，端电压上升较快。由他励转入自励发电时，即能向蓄电池进行补充充电。这进一步证实了交流发电机低速充电性能好的优点。空载特性是判定交流发电机充电性能是否良好的重要依据。

（二）输出特性

输出特性也称负载特性或输出电流特性，它是在发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流与转速之间的关系。一般对标称电压为 12 V的硅整流发电机，其输出电压恒定在14 V；对标称电压为 24 V的发电机，其输出电压恒定在 28 V。通过试验可以测得一条I＝f(n) 的输出特性曲线，见图：

由输出特性可以看出发电机在不同转速下输出功率的情况，它表明：

①发电机只需在较低的空载转速n1时，就能达到额定输出电压值，因此其具有低速充电性能好的优点。空载转速值是选定传动比的主要依据。

②发电机转速升至满载转速n2时，即可输出额定功率的电能，因此其具有发电性能优良的特点。空载转速值和满载转速值是使用中判断发电机技术性能优劣的重要指标，发电机出厂技术说明书中均有规定。使用中，只要测得这两个数据，与规定值相比即可判断发电机性能是否良好。

③当转速升到某一定值以后，输出电流就不再随转速的升高和负荷的增多而继续增大，因此其具有自身控制输出电流〈板书〉〈板书〉〈讲解说明〉〈板书〉

〈板书〉〈讲解说明〉

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额定电流的1．5倍。

（三）外特性

空载特性是指无负荷时，发电机端电压与转速的变化规律。根据试验结果，可以绘出一条U＝f(n) 的空载特性曲线，见图：

发电机的转速越高，端电压越高，输出电流也越大。转速对端电压的影响较大。

六、交流发电机性能的改善

有的交流发电机除具有组成三相桥式整流电路的6个二极管外，还具有2个中性点二极管，其接线柱的记号为“N”。中性点对发电机外壳（即搭铁）之间的电压U N是通过3个负极管三相半波整流得到的直流电压，所以U N＝（l／2）U o中性点电压一般用来控制各种继电器如磁场继电器、充电指示灯继电器等。

有的交流发电机还利用中性点的输出提高发电机的输出功率，见图：

发电机高速时，当中性点电压的瞬时值高于输出电压（平均电压14 V）时，从中性点输出的电流见图（a），其输出电路为：定子绕组→中性点二极管VD7→负载（包括蓄电池）→负极管→定子绕组。当中性点电压瞬时值低于搭铁电位时，流过中性点二极管VD8的电流见图（b），其输出电路为：定子绕组→正极管→B接线柱→～负载（包括蓄电池）→中性点二

四.

五.

实验证明，加装中性点二极管后，在发电机转速超过 2 000 r／min时，其输出功率可提高 11％～15％。

当交流发电机输出电流时，中性点的电压含有交流成分，即中性点三次谐波电压，且幅值随发电机的转速而变化，见图。

七、交流发电机的调节器

（一）调节器的功用：E=Cnφ

n↑---Φ↓--- Φ=L * I ↓ ---I ↓=U/R ↑+Rf

（二）电压调节原理

通过改变激磁回路的电阻值，来调节发电机的输出电压，使其保持稳定。

（三）调节器的分类

1、电磁振动式调节器

①按触点的对数分：单级式、双级式

②按组成的联数分：单联式、双联式

2、电子调节器

①按结构形式分：晶体管式、集成电路式

②按安装方式分：外装式、内装式

③按搭铁形式分：内搭铁、外搭铁

④按功能的多少分：单功能、多功能

八、电磁震动式调节器

（一）双级式电压调节器

双级式电压调节器工作过程：

①发动机起动并闭合点火开关时，发电机转速很低，其端电压低于蓄电池端电压，调节器低速触点闭合，由蓄电池向发电机提供他励励磁电流。此时的励磁电路为：蓄电池正极→电流表→点火开关→调节器火线接线S→低速触点K1→衔铁→调节器磁场接线柱F→发电机励磁绕组→搭铁→蓄电池负极。这种情况下，用电设备均由蓄电池供电，电流表指向“－”的一侧，调节器不工作。

②当发电机转速升高，其端电压略高于蓄电池的端电压但低于14 V时，调节器低速触点仍闭合，发电机由他励转入自励而正常发电。励磁电路基本不变，只是蓄电池被发电机取