(汽车行业)汽车发电机故障检修

（汽车行业）汽车发电机

故障检修

桂林航天工业高等专科学校毕业设计（论文）

摘要

发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（启动机除外）供电，同时给蓄电池充电。汽车发电机作为汽车的壹个重要部件，随着汽车电器化程度越来越高，所受重视程度也不断提高。本文介绍了发电机的机构和工作原理，着重介绍发电机的常见故障和排除方法。最后列举几个例子来进行实际情况的分析。

[关键词]汽车发电机；故障；检修

目录

第壹章绪言1

第二章汽车电源系统交流发电机简介2

2.1 汽车发电机的功用2

2.2 汽车发电机的主要组成2

2.2.1 发电机转子2

2.2.2 发电机定子3

2.3 发电机电压调节器4

2.4发电机的工作原理6

2.5流发电机的特性6

2.5.1 输出特性6

2.5.2空载特性8

2.5.3外特性8

第三章充电系统的常故障查和维护10

3.1汽车充电系统的常见故障和产生原因10

3.1.1不充电10

3.1.2 充电电流过小10

3.2 发电机的常规维护11

3.2.1交流发电机和调节器的使用注意事项11

3.2.2交流发电机和调节器的维护12

第四章充电系统的故障事例分析13

4.1故障事例壹13

4.2 故障实例二13

4.3故障实例三13

4.4故障实例四14

结语16

参考文献17

致谢18

II

第壹章绪言

随着汽车技术的进步，汽车的用电量越来越高。20年前，中级轿车的发电机输出功率壹般只有500瓦左右，当下壹般中级轿车发电机都在1000瓦左右。发电机功率的增加是随着车上用电设备增加而增加的。由此发电机的作用也越来越显得重要。充电系统最重要的部件是发电机，普通的发电机都是由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。发电机主要的特性有输出特性，空载特性，外特性。由于充电系统相对简单，它的故障比较好总结，主要有不发电，输出电压过小或过大，输出不稳等。经过前人的总结也都有比较便捷的解决方法。

桂林航天工业高等专科学校毕业设计（论文）

第二章汽车电源系统交流发电机简介

2.1汽车发电机的功用

发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（启动机除外）供电，同时给蓄电池充电。

汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机的性能在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰。目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是直流电。

交流发电机必须配装电压调节器，电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电器的需求。

2.2汽车发电机的主要组成

普通交流发电机壹般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。

2.2.1发电机转子

转子的功用是产生磁场。

转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成，如图2.1、2.2所示。

图2.1交流发电机的转子总成

图2.2交流发电机转子分解图

1-滑环2-转子轴3-爪极4-磁轭5-励磁绕组

转子轴上压装着俩块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。

滑环由俩个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上且和轴绝缘，俩个滑环分别和励磁绕组的俩端相连。

当给俩滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，且产生轴向磁通，使爪极壹块被磁化为N极，另壹块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。如图2.2所示，转子转动时，就形成了旋转的磁场。

2.2.2发电机定子

定子的功用是产生交流电。

定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在壹起，当转子在其内部转动时，引起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。

定子由定子铁心和定子绕组（线圈）组成，如图2.3所示。

图2.3交流发电机定子总成及连接方式

a)定子绕组星形连接b)定子绕组三角形连接

定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。

定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法俩种，如图2.3a、b所示，都能产生三相交流电。

2.2.3发电机整流器

整流器的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。

整流器由整流板和整流二极管组成，6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管分别压装（或焊装）在相互绝缘的俩块板上组成的，其中壹块为正极板（带有输出端螺栓），另壹块为负极板，负极板和发电机外壳直接相连（搭铁），也能够将发电机的后盖直接作为负极板。6只整流二极管分为正极管和负极管俩种。引出电极为正极的称为正极管，3只正极管装在同壹块板上，称为正极板；引出电极为负极的称为负极管，3只负极管安装在负极板上，也可直接安装在后盖上。如图2.4所示。

图2.4交流发电机整流二极管安装示意图

a)焊接式b)电路图c)压装式

1-正整流板，2-负整流板

2

2.3发电机电压调节器

2.3.1电压调节器作用

由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电机的速比为1.7～3，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器才能工作。

电压调节器是把发电机输出电压控制在规定范围内的装置，其功用是在发电机转速变化时，自动控制发电机电压保持恒定，使其不因发电机转速高时电压过高烧坏用电器和导致蓄电池过充电；也不会因发电机转速低而电压不足导致用电器工作失常。

2.3.2电子电压调节器工作原理

随着电子技术的发展，目前交流发电机几乎全部采用电子调节器。其优点是：电压调节精度高，且不产生火花，仍具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点。电子调节器有晶体管调节器和集成电路调节器俩种。

外搭铁型电子调节器的工作原理:

(1)基本电路如图2.5

图2.5电子电压调节器基本电路

(2)工作原理：

①点火开关SW刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因UR1较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。随着发动机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。

②当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电且开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压UB<调节器调节上限UB2，VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。

③当发电机电压升高到等于调节上限UB2时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。

④当发电机电压下降到等于调节下限UB1时，VS截止，VT1截止，VT2重新导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。周而复始，发电机输出电压UB被控制在壹定范围内，这就是外搭铁型电子调节器的工作原理。

2.3.3电子调节器的工作特性

调节器通过三级管VT2的通断控制磁场电流，随着转速的提高，大功率三级管VT2的导通时间减小，截止时间增加，这样可使得磁场电流平均值减小，磁通减小，保持输出电压UB不变。发电机的输出电压UB、磁场电流If（平均值）随转速n的变化关系称为电子调节器的工作特性。从电子调节器的工作特性曲线能够见出，n1为调节器开始工作转速，称为工作下限，随着发电机转速的升高，磁场电流减小。当发电机转速很高时，由于大功率三极管可不导通，磁场电流被切断，发电机仅靠剩磁发电，所以，电子调节器的工作转速上限很高，调节范围很大。

2.4发电机的工作原理

如图2.6所示，发电机定子的三相绕组按壹定规律分布在发电机的定子槽中，内部有壹个转子，转子上安装着爪极和励磁绕组。当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。这就是交流发电机的发电原理。