发电机原理.ppt
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汽车电气——Auto Electric Course
（一）励磁方法
1、他励
在发动机起动 期间，需要蓄 电池供给发电 机磁场电流生 磁使发电机发 电。这种供给 磁场电流的方 式称为他励。
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• 中性点电压的作用
• 带有中性点接线柱 的发电机可用中性 点电压来控制各种 用途的继电器。
• 试验表明：加装中 性点二极管的交流 发电机在结构不变 的情况下可以提高 发电机的功率 10%～15%。之间。
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（二）八管交流发电机
• 利用高速运转时，中性点瞬时电压（三次谐波电压） 的绝对值高于发电机输出电压的特性，可提高发电机 输出功率。
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·整流器的基本组成：
由六只二极管组成 其中：
三只正二极管
三只负二极管
◎形成三相桥式整流电路。 • 三只负极端相连的二极
管（正二极管），正极 端电位最高者导通； • 三只正极端相连的二极 管（负二极管），负极 端电位最低者导通。
正二极管 负二极管
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第二节 交流发电机的工作原理
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一、交流发电机的发电原理
·知识回顾
电磁感应：
当磁通被在磁场中 运动的导体切割时 ，导体中便会产生 电动势（感应电压）
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• 有的发电机具有中性点 接线柱，是从三相绕组 的中性点引出来的，标 记为“N”。输出电压 为UN，称为中性点电 压
• 中性点电压的瞬时值是 一个三次谐波电压，中 性点电压的平均值为发 电机输出电压（平均值） 的一半
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4、定子三相绕组感应电动势的大小为：
其中： • E m -每相电动势的最大值 • ω-电角速度 • Eφ-每相电动势的有效值
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8 管 交 流 发 电 机 原 理 电 路 图
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1、在发电机内部有一 个由发动机带动的转子 （旋转磁场） 2、磁场外有一个定子 绕组, 绕组有3组线圈(3 相绕组)，3相绕组彼此 相隔120度 3、当转子旋转时，旋 转的磁场使固定的电枢 绕组切割磁力线（或者 说使电枢绕组中通过的 磁通量发生变化）而产 生电动势。
变幅值的交流波形。
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二、交流发电机的整流原理
·知识回顾：
二极管具有单向导电性：
（1）当给二极管加上正向 +
-
电压时,二极管导通；
（2）当给二极管加上反向
导通
电压时,二极管截止。
×
截止
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5、定子每相电动势的有效值
• K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 ) • N-每项匝数（匝） • φ-每极磁通（Wb） • Ce-电机结构常数
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6、交流电动势波形 • 交流电动势的幅值是发电机转速的函数。 • 因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、
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三、交流发电机的励磁
• 除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的 交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场， 也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。 定义：
将电源引入到磁场绕组使之产生磁场称为励磁。
交流发电机励磁方式有： ·他励 ·自励
• 结论： 交流发电机的励磁方式是： 先他励，后自励。
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(二)励磁基本电路
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四、典型交流发电机电路
（一）九管交流发电机
• 增加了三个磁场二极管（VD7～9），用于磁场电流和 充电指示灯控制，省去了充电指示灯继电器。
（一）整流过程（二极管导通条件）
• 对于三个正极管子，在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。 • 对于三个负极管子，在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。 • 但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。
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（二）整流电压
2、自励
• 随着转速的提高， 发电机的电动势逐 渐升高并能对外输 出，
• 一般在发动机怠速 时发电机就能对外 供电
• 当发电机能对外供 电时，就可以把自 身发的电供给磁场 绕组生磁发电，这 种供给磁场电流的 方式称为自励。
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• 三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使 得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电 压。
• 发电机输出的直流电压平均值为： U=1.35UL=2.34UΦ
其中： UL——线电压 UΦ——相电压
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（三）中性点电压
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（一）励磁方法
1、他励
在发动机起动 期间，需要蓄 电池供给发电 机磁场电流生 磁使发电机发 电。这种供给 磁场电流的方 式称为他励。
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• 中性点电压的作用
• 带有中性点接线柱 的发电机可用中性 点电压来控制各种 用途的继电器。
• 试验表明：加装中 性点二极管的交流 发电机在结构不变 的情况下可以提高 发电机的功率 10%～15%。之间。
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（二）八管交流发电机
• 利用高速运转时，中性点瞬时电压（三次谐波电压） 的绝对值高于发电机输出电压的特性，可提高发电机 输出功率。
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·整流器的基本组成：
由六只二极管组成 其中：
三只正二极管
三只负二极管
◎形成三相桥式整流电路。 • 三只负极端相连的二极
管（正二极管），正极 端电位最高者导通； • 三只正极端相连的二极 管（负二极管），负极 端电位最低者导通。
正二极管 负二极管
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第二节 交流发电机的工作原理
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一、交流发电机的发电原理
·知识回顾
电磁感应：
当磁通被在磁场中 运动的导体切割时 ，导体中便会产生 电动势（感应电压）
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• 有的发电机具有中性点 接线柱，是从三相绕组 的中性点引出来的，标 记为“N”。输出电压 为UN，称为中性点电 压
• 中性点电压的瞬时值是 一个三次谐波电压，中 性点电压的平均值为发 电机输出电压（平均值） 的一半
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4、定子三相绕组感应电动势的大小为：
其中： • E m -每相电动势的最大值 • ω-电角速度 • Eφ-每相电动势的有效值
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1、在发电机内部有一 个由发动机带动的转子 （旋转磁场） 2、磁场外有一个定子 绕组, 绕组有3组线圈(3 相绕组)，3相绕组彼此 相隔120度 3、当转子旋转时，旋 转的磁场使固定的电枢 绕组切割磁力线（或者 说使电枢绕组中通过的 磁通量发生变化）而产 生电动势。
变幅值的交流波形。
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二、交流发电机的整流原理
·知识回顾：
二极管具有单向导电性：
（1）当给二极管加上正向 +
-
电压时,二极管导通；
（2）当给二极管加上反向
导通
电压时,二极管截止。
×
截止
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5、定子每相电动势的有效值
• K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 ) • N-每项匝数（匝） • φ-每极磁通（Wb） • Ce-电机结构常数
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6、交流电动势波形 • 交流电动势的幅值是发电机转速的函数。 • 因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、
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三、交流发电机的励磁
• 除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式的 交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场， 也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。 定义：
将电源引入到磁场绕组使之产生磁场称为励磁。
交流发电机励磁方式有： ·他励 ·自励
• 结论： 交流发电机的励磁方式是： 先他励，后自励。
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(二)励磁基本电路
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四、典型交流发电机电路
（一）九管交流发电机
• 增加了三个磁场二极管（VD7～9），用于磁场电流和 充电指示灯控制，省去了充电指示灯继电器。
（一）整流过程（二极管导通条件）
• 对于三个正极管子，在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。 • 对于三个负极管子，在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。 • 但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。
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（二）整流电压
2、自励
• 随着转速的提高， 发电机的电动势逐 渐升高并能对外输 出，
• 一般在发动机怠速 时发电机就能对外 供电
• 当发电机能对外供 电时，就可以把自 身发的电供给磁场 绕组生磁发电，这 种供给磁场电流的 方式称为自励。
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• 三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使 得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电 压。
• 发电机输出的直流电压平均值为： U=1.35UL=2.34UΦ
其中： UL——线电压 UΦ——相电压
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（三）中性点电压