汽车交流发电机的结构

充电系统电压降的测试



电压降的测试，主要用来判断发电机与蓄电池之间的连线 是否良好。具体方法如下： 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 用数字万用表的直流电压档测量发电机的输出端与蓄 电池的正极端之间的电压降（如图所示），正常电压值为 ≤0.4V。如果超过0.4V，说明导线连接点的电阻大。
发电机的就车检测
1、充电指示灯检查：当打开点火开关不起动发动机时查看 仪表充电指示灯是否点亮，如图3-13所示。如不亮应检 查相应电路或充电指示灯保险丝是否熔断，指示灯灯泡是 否损坏，如有应更换。然后起动发动机，当发动机正常运 转时充电指示灯应熄灭，否则应检查发电机。
2、发电机检查：在发动机运转状态下用一金属物体检查发电机转 子轴有无磁性，如有说明发电机激磁电路良好。如没有应检查发电 机激磁电路有无输入电压。如无则检查电压调节器及激磁绕组有无 损坏。然后检查发电机输出电压（在发动机2500转/分时12或24V） 发电机输出应小14.8或27V，大于12V或24V，否则应检查硅整流器 及定子绕组有无损坏。
电子调节器电子调节器是利用晶体三极管的开关特性，使磁场电
路接通和断开来调节磁场绕组的平均电流。 在发电机转速变化时， 通过改变励磁绕组电路的接通和断开的时间比来调节励磁电路的平 均电流。各种电子式电压调节器的工作原理基本相同
发电原理当发电机的转子绕组中通入直 流电时，产生磁场，转子在发动机的带 动下旋转，定子绕组切割转子磁场感应 三相交流电动势。 整流原理将三相电动势转变成直流 脉动电压；由于蓄电池具有电容的 功能，故输出的直流电压波形较平 坦。
电刷组件的检测
电刷组件的检测电刷和电刷架应无破损或裂 纹，电刷在电刷架中应活动自如，不得出 现卡滞现 象。电刷露出电刷架部分的长度叫电刷长度， 电刷长不应超出磨损极限（原长的1/2）， 否则应更换。 电刷弹簧压力应符合标准，一般为 2～3N，将电刷压入电刷架使之露出部分约 2mm，弹簧压力过小应更换。
检查与调整发电机皮带

整流器的功用是将发电机定子绕组产生的交流电变 换为直流电。一般由6只整流硅二极管和安装二极管的散热板组 成。目前国内外采用的硅整流发电机均为负极搭铁
整流器
图3-10
整流器实物与硅二极管连接图
整流原理整流器是将交流电转换成直流电的一种装置，
在车用发电机中，一般采用三相桥式整流电路作整流器。
整流器一般有以下四种形式：
图3-15
发电机分解图
发电机与充电系统的测试
输出电压的交流成份测试



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。
转子转子由爪极（每个爪极有６个鸟嘴形磁极）、 转子绕组、滑环和转轴等组成。
定 子

定子的功用是产生交流电。 定子是由定子铁心和三 相定子绕组组成，固定在前后端盖之间。
定子的结构及形式
三相绕组一般采用三角形（△）和星形（Y）两种接法，定 子绕组在转子产生的旋转磁场作用下，感应并输出三相正弦 交流电动势。
二、交流发电机的分类
汽车用发电机可分为直流发电机和交流 发电机，由于交流发电机在许多方面 优于直流发电机，直流发电机已被淘 汰，目前所有汽车均采用交流发电机， 交流发电机按照不同的分类方法分为 以下几类：
（1）普通交流发电机(使用时需要配装电压 调节器的发电机)
（2）整体式交流发电机(发电机和调节 器制成一个整体的发电机) （3）带泵交流发电机(和汽车制动系统 用真空助力泵安装在一起的发电机) （4）无刷交流发电机(不需要电刷的发 电机) （5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制 成的发电机)
励磁方法


发电机转子绕组产生磁场，称为励磁，发电机的 励磁有他励和自励两种方式。 由蓄电池向磁场绕组供电的方式，称为他励；由 发电机产生的电压向磁场绕组供电的方式，称为 自励。 汽车用发电机在刚开始发电时，转子绕组由蓄电 池供电产生磁场，属于他励；待发电机旋转起来， 输出电压高于蓄电池电压时，发电机向磁场绕组 供电，励磁方式由他励变为自励。
发电机使用与维护
交流发电机与调节器的结构简单，维护方便，若正确使用， 不仅故障少而且寿命长。若使用不当，则会很快损坏。因 此在使用和维护中应注意以下几点： 1.蓄电池的极性必须是负极搭铁，不能接反。否则，会 烧坏发电机或调节器的电子元件； 2.发电机与蓄电池之间的连接要牢靠，如突然断开，会 产生过电压损坏发电机或调节器的电子元件； 3.发电机运转时，不能用试火的方法检查发电机是否发 电，否则会烧坏整流二极管； 4.一旦发现交流发电机或调节器有故障，应立即检修， 及时排除故障，否则会引起更大故障或蓄电池亏电，致使 汽车不能行驶；
汽车用交流发电机的分类
按结构分为：
普通式
整体式
真空泵式
固定磁场式（无刷式） 按工作原理分
旋转磁场式（常用）
2.按整流器结构分四类
（1）六管交流发电机 例JF1522（东风汽 车用） （2）八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏 利汽车用） （3）九管交流发电机 例（日本日立、三 菱、马自达汽车用） （4）十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥 迪、桑塔纳汽车用）
交流发电机的结构和控制电路
一、交流发电机的功 用及分类 二、交流发电机的结 构 三、交流发电机的控 制电路



1、交流发电机的功用

发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正 常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动 机除外）供电，同时向蓄电池充电 汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途 行驶的需要，所以，在汽车上除装有蓄电外，还 另装有发电机。 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，并向全车用电设备（除起动机外） 直接供电。汽车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 能好等显著特点，故广泛应用在汽车上而取代直 流发电机。
发电机的分解检测


硅整流发电机每运转750h（相当于30000km）后，应 拆开检修一次。主要检查电刷和轴承的状况。新电刷的高 度是14mm，磨损至7mm~8mm时应更换。轴承如有显 著松动，应更换。 硅整流发电机若不发电，其主要原因多是硅二极管损坏， 磁场绕组或定子绕组有断路、短路和搭铁（绝缘不良）等 故障所致。解体图如下：
无刷三相交流发电机
图3.24 爪极式无刷交流发电机的结构 1－外型 2－后轴承 3－防护罩 4－整流器 5－壳体 6－定子 7－磁轭 8－励磁绕组接头 9－励磁绕组 10－爪极 11－前端盖12－风扇 13－带轮
爪极式无刷交流发电机的特点 爪极式无刷交流发电机的优点是：结构简单、维护 方便、工作可靠，不存在电刷与滑环接触不良导致的发电 不稳或不发电故障； 缺点是爪极间连接工艺困难，由于磁路中间隙加大， 发电机相同输出功率下需加大励磁电流。
图3.25 爪极式无刷交流发电机的结构原理与磁路 1－转子轴 2－磁轭托架 3－端盖 4－爪极 5－定子铁心 6－非导磁联结环 7－励磁绕组 8－转子磁轭
充电系故障检测与维修
1，接通点火开关，发动机在怠速或更高转速时，充电指 示灯不灭 ①停止发动机运转，可将发电机D+的蓝色导线的插接件拔 下并悬空，接通点火开关，充电指示灯仍亮，故障为： 充电指示灯线路有短路，检查线路，排除故障。 ②若将发电机D+的蓝色导线的插接拔下并悬空，接通点 火开关，充电指示灯熄灭，可能的故障有： a) 电压调节器损坏。 b) 发电机定子绕组损坏导致发电机不发电。 c) 电刷磨损或电刷弹簧损坏导致发电机不发电。 维修方法：逐项检查后，修理或更换有关损坏零部件。
发电机检修

1，磁场绕组的检查：
用万用表检查磁场绕组，磁场绕组若有断 路、短路和搭铁故障时，一般需要更换转子 总成或重绕 磁场绕组。
图3-17（a） 磁场绕组的检测
图3-17
磁场绕组的检测
2、定子绕组的检查： 用万用表按图检查三相绕组的电阻，检查定子绕组的绝缘 情况，检查绕组有无搭铁。
3、硅二极管的检查： 拆开定子绕组与硅二极管的连接线后，用万用表二极管档逐个检 查硅二极管的性能。测量压在后端盖上的二极管正向为100— 700mv，反向为无穷大。
2，发电机异常声响。
a.传动带磨损或过松，更换或张紧。 b.发电机轴承或电刷损坏，更换。 c.转子与定子的铁心在运转时碰撞，分解 发电机，查找原因。
诊断与排除发电机充电流过小的故障



原因：调节器故障，继电器接触不良，继 电器线圈局部短路，继电器接触不良等。 检查：用万用表检查发电机的发电电压是 否低于标准值，若电压比标准值小，说明 发电机的发电电流过小。 检查发电机的线路是否有接触不良，继电 器是否损坏或不良，发电机的接线是否接 触不好等。
3.按磁场绕组搭铁形式两分类
（1）内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭铁 （和壳体相联） （2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调节器， 通过调节器后再搭铁。
二、交流发电机的构造

交流发电机主要由定子、转子、整流装置 和传动散热装置等部分组成，如图1发电机 的外部结构。
发电机发电量不足，故障现象是用电量大时，输出 电压降低，可能的原因有
a.传动带打滑。 b.电刷和滑环接触不良。 c.整流器短路或断路。 d.输出导线与发电机的连接接触不良或导线内阻增大，造成 压降过大。 维修方法： 检查与调整发电机传动带张紧度。发动机熄火后，在曲轴 带轮与发电机带轮中间位置，以拇指向下压传动带，最大挠度应 小于5mm。如超过此值，需旋松调整支架上的调整螺栓，张紧传 动带后再旋紧螺栓，复查张紧度是否达到规定值，如符合，即以 35N•m的力矩拧紧调整螺栓。 修理或更换损坏的零部件，包括电缆。 紧固各导线的连接部位，如接线柱。
一、转 子

转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、 转子轴组成，见图。
转子产生旋转磁场
百度文库
当两集电环通入直流电时 （通过电刷），磁场绕组 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 相互交错的磁极。当转子 转动时，就形成了旋转的 磁场。
端盖和电刷总成： 前后端盖均由铝合金压铸或砂模铸造而成，这是因为铝合金为非导 磁性材料，可减少磁化并具有轻便、散热性能良好的优点。 电刷总成由 两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成。电刷装在电刷架的孔内，借电刷弹 簧的压力与转子总成上的滑环保持接触，用于给转子绕组提供磁场电流。
图3-11
端盖与电刷架总成（捷达CIF轿车发电机）
图1 发电 机的 外部 结构
交流发电机的构造

交流发电 机由转子、 定子、电 刷与滑环 机构、三 相桥式整 流器、轴 承、风扇 和前后端 盖等组成。
交流发电机组件图见图
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.转子总成 8.定子总成 9.前端盖 10.风 扇 11.V带轮
发电机皮带松紧度的检查


首先检查皮带的张力，这时可以用姆指，强力地按压2个 皮带轮中间的皮带。按压力约为10kg左右，如果皮带的 压下量在10mm左右，则认为皮带张力恰好合适。如果压 下量过大，则认为皮带的张力不足。如果皮带几乎不出现 压下量，则认为皮带的张力过大。张力不足时，皮带很容 易出现打滑。张力过大时，很容易损伤各种辅机的轴承。 为此，应该把相关的调整螺母或螺栓拧松，把皮带的张力 调整到最佳的状态。 除此之外，还必须注意皮带的磨损情况。旧皮带磨损 严重，使皮带和皮带轮的接触面积锐减。这时只要用力一 压皮带，皮带就深深地下沉到皮带轮的槽内。皮带的橡胶 还有一个老化问题，如果皮带橡胶严重老化，必须及时地 更换新皮带。