交流发电机与电压调节器

3、整流器（检查）
4、端盖与电刷总成
前后端盖由非导磁材料铝合金制成， 漏磁少，重量轻，散热性能好。
4、端盖与电刷总成（电刷）
图2.22 电刷架的结构 (a) 能从外部拆除；(b)不能从外拆除
4、端盖与电刷总成（搭铁形式）
注意
交流发电机有内、外搭铁之分，电刷引线的接法不同。
5、国产交流发电机的型号
电动势：
eA 2E sin t
2 eB 2 E sin(t ) 3 4 eC 2 E sin(t ) 3
式中： E
表示电动势的有效值；
表示电角速度， 2f
pn
30
2、整流原理
硅二极管具有单向导电性。
整流过程实际上就是将具有单向导电性的硅 二极管组成各种整流电路，把交流电变成直流电。
当发电机转速升到n1时，发电机 电压稍高于第一级调节电压U1时， 流经电磁铁线圈的电流产生的吸 力克服弹簧拉力使K1打开，激磁 电流路径发生了变化
1、触点式电压调节器工作原理
磁场电流路径
1、触点式电压调节器工作原理
当发电机转速超过n2又小于n3时， K1一直打开，R1一直串入激磁回路 中，激磁电流和发电机端电压都随 转速的升高而升高，低速触点失去 调节作用，活动触点处于中间位置， 称为失控区。
3
（2）承受的最高反向电压：
U DRM 2U AB 2 3U 2.54U 1.05U
2、整流原理（动画）
整流原理动画（六管） 整流原理动画（八管），加2个中性点二极管 整流原理动画（九管），加3个小功率磁场二极管
3、励磁方式
励磁方式： 汽车上同时采用两种励磁方式： (1)自励：发电机利用剩磁自励发电； (2)他励：由蓄电池供激磁电流。
二、交流发电机的构造与检查
三相 同步 交流发电机结构图 其配有6支二极管构成的三相桥式全波整流器
1、转子（构造）

交流发电机的转子是 发电机的磁场部分。 主要由爪极、磁场绕 组（线圈）、滑环和 轴等组成。
1、转子（检查）

磁场绕组的检查:如图 转子轴的检查:垂直度，百分表，摆差<0.10mm 滑环的检查：圆柱度<0.25mm、厚度>1.5mm
1、触点式电压调节器工作原理
调节器不工作 时，低速触点 K1闭合，高速 触点K2处于开 启状态。
动画
1、触点式电压调节器工作原理
发电机低速 运转时，低 速触点K1是 闭合的，发 电机的供给 电压低于蓄 电池电压。 激磁电流由 蓄电池供给 （他激）。
1、触点式电压调节器工作原理
磁场电流路径
1、触点式电压调节器工作原理
2、定子

定子又称为电枢，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 三相绕组的连接方法大多数 采用Y型（星形）。
2、定子

为使三相绕组产生大小相等、相位差120 （电角度） 的对称电动势，对应的绕法原则如下：
。
1、每组绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距 都必须完全相等。 2、三相绕组的起端U1、V1、W1在定子槽内的排列，必须相隔 。 120 电角度。
五、交流发电机使用与检修
2、交流发电机的检测 分为检修前诊断和修理后性能检查两种。 具体种类有： （1）单机静态测试 在发电机不解体时，用万用表测量各接线柱间的电阻值； （2）试验台动态测试 在汽车电器万能试验台山进行发电机空载试验和负荷试验； （3）交流发电机的就车检验 实车测发动机转速2500r/min时，电压应在14或28V以上， 电流在10A左右。
六、无刷交流发电机
无刷交流发电机是指无电刷无滑环的交流发电机。 优点：结构新颖、性能优良、工作稳定、故障少。 种类：爪极式、励磁机式、永磁式和感应子式。
三菱8DC无刷24V（40A）发电机
七、电压调节器
1、触点式电压调节器：分双级式和单级式，通过改变触点闭合 或断开的时间长短来改变励磁电流的大小。 构造：两对触点：高速触点（动合）和低速触点（动断） 优点：触点火花小、触点开合频率有所改善、灵敏度较高； 调压质量符合使用要求。 缺点：触电间隙太小0.1-0.3mm，不便于保养和检查调整； 低速触点过渡到高速触点时会出现失调区； 触点断开时仍有电火花，对车载无线电设备有干扰； 在脏污的情况下会导致触点烧结故障。 下面以FT61型双级触点式电压调节器为例。
1、触点式电压调节器工作原理
当发电机转速高于n3时，磁 化线圈XL的吸力使高速触点 K2闭合，将激磁绕组短路， 激磁电流减小到零。
2、晶体管式电压调节器
触点式电压调节器结构复杂，重量和体积大，火花易烧蚀触点， 寿命低，对无线电干扰大，触点开闭动作迟缓。 晶体管电压调节器以开关管代替触点，不但开关频率提高， 且不会产生火花，调节效果好，具有重量轻、体积小、 寿命长、可靠性高等优点，
作业




1、交流发电机的功用是什么？ 2、普通交流发电机的结构分哪几部分？ 3、转子的功用是什么？磁场如何产生？ 4、定子的功用是什么？ 5、整流器的功用是什么？两块整流板有何不同？ 6、汽车用硅整流二极管有何特点？ 7、整流器和定子如何连接？ 8、电刷的作用是什么？ 9、发电机的内搭铁、外搭铁如何区分？ 10、交流发电机的型号
第二章 交流发电机与电压调节器
学习目标： 1、掌握交流发电机的构造与工作原理 2、了解交流发电机的工作特性 3、了解无刷交流发电机的构造与工作原理 4、掌握交流发电机的检修方法 5、掌握电压调节器的工作原理 6、掌握电压调节器的检查方法
一、发电机的功用与种类
种类：硅整流交流发电机是目前最常用的汽车用发电机。 功用：与发电机调节器互相配合工作，其主要任务： 对除起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。
2、空载特性
空载特性是指发电机空载时， 发电机端电压与转速之间的关系， 即I=0时，U= f（n）的函数关系。
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。
3、外特性
外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系， 即n=常数时，U=f（I）的函数关系。 从图中我们可以看出： 交流发电机端电压U受转速n和负载I 变化的影响较大，必须配用电压调节器， 才能保持恒定的电压值。
根据检测的是发电机电压还是蓄电池电压分为： 发电机电压检测法和蓄电池电压检测法（大功率发电机）
3、集成电路电压调节器（JFT151）
产品型号：JFT151-14V-1200W； 产品说明：夏利(圆插),通用五十铃。
3、集成电路电压调节器（日产兰鸟）
3、集成电路电压调节器（日产兰鸟）
八、电压调节器的使用与检修
汽车上的励磁时刻： 汽车在低速运转时，发电机刚开始发电，采用他励 方式；当发动机转速达到1000r/min，则采用自励方式。
四、交流发电机的工作特性
硅整流发电机的传动比较大，转速变化范围也大： 转速变化：汽油发动机1：8；柴油发动机1：5 交流发电机的特性有：空载特性、输出特性和外特性， 其中的输出特性最为重要。
2、定子（展开图）
结构参数如下： 磁极对数p :6对 定子槽数z :36槽 定子绕组相数m :3相 每个线圈匝数N :13匝 绕组联结方法 ：Y型联结
2、定子（检查）
3、整流器
定义：整流器是由6只硅二极管连接而成的三相桥式全波整流电路。 近来又生产了9管发电机，在6管基础上加了3个小功率磁场二极管
注意 发电机正常工作时，突然失去负荷时端电压会急剧上升， 击穿硅二极管和其他电子元件。 应该避免发电机发生外电路断路的现象。
五、交流发电机使用与检修
1、交流发电机使用注意事项 （1）蓄电池的搭铁极性必须与发电机搭铁极性相同； （2）发电机运转时，不能使用试火方法检查发电机是否发电； （3）发现交流发电机不发电或者充电电流较小时，应及时排除； （4）绝对禁止用200V以上的交流电压表或兆欧表 检查发电机的绝缘性能； （5）发电机正常运行时，切不可任意拆卸各电器设备的连接线； （6）蓄电池可吸收电路中的瞬时过电压， 发动机运行之中不要拆下连接导线； （7）发动机熄灭后，应及时将点火开关断开； （8）保持发电机带合适的张紧度。
一、奥迪、红旗发电机电路
二、夏利发电机电路 九、典型充电系电路实例
三、普桑充电系电路 九、典型充电系电路实例
九、典型充电系电路实例
四 、 帕 萨 特 充 电 系 电 路
作业




1、交流发电机的功用是什么？ 2、普通交流发电机的结构分哪几部分？ 3、转子的功用是什么？磁场如何产生？ 4、定子的功用是什么？ 5、整流器的功用是什么？两块整流板有何不同？ 6、汽车用硅整流二极管有何特点？ 7、整流器和定子如何连接？ 8、电刷的作用是什么？ 9、发电机的内搭铁、外搭铁如何区分？ 10、交流发电机的型号
2、整流原理（六管）
2、整流原理（九管）
2、整流原理（输出电压的平均值）

发电机输出电压的平均值U U=1.35UAB=2.34Uφ （星形连接） U=1.35U φ （三角形连接）


式中： UAB -线电压的有效值 Uφ -相电压的有效值， U U AB
3
D
以每只硅二极管为研究对象： （1）平均电流：I 1 I
1、电压调节器的使用注意事项 （1）调节器与交流发电机的搭铁形式必须一致。 （2）调节器与交流发电机的电压等级必须一致。 2、电压调节器的维护 （1）晶体管电压调节器的检查 分 内搭铁、外搭铁 两类 （2）集成电路电压调节器的检查 分 3引线、4引线 两类
2、电压调节器的维护
九、典型充电系电路实例
中国行业标准QC/T 73-93《汽车电器设备产品型号编制方法》， 汽车交流发电机的型号如下： 1 2 3 4 5
1-产品代号：常用的有JF、JFZ、JFB和JFW四种、 2-电压等级代号：1表示12V，2 表示24V，6表示6V 3-电流等级代号 4-设计序号 5-变型代号
例如：桑塔纳、奥迪100型轿车所使用的代号为 JFZ1913Z型交流发电机， 含义为：电压等级为12V、输出电流大于90A、 第13次设计、调整臂位于左边的整体式交流发电机。
2、晶体管式电压调节器(电路图)
3、集成电路电压调节器
也叫IC电压调节器。利用晶体管组成开关电路， 以控制磁场电流来调节发电机的输出电压。
和晶体管电路的不同之处： 所有二极管、晶体管都集成 在一块芯片上，体积小。
WA202A-3A AVR 发电机自动电压调节器
3、集成电路电压调节器（检测方法）
1、输出特性
输出特性是指发电机端电压不变时， 发电机的输出电流I 与发电机转速n之间的关系。数学描述：U=C 时，I=f（n）。 从图中可以看出： （1）空载n1,低速充电性好； （2）满载n2,发电性能优良； （3）n到一定值后，具有 自身控制输出电流I的能力， 无需限流器。
补充
n1,n2是判断发电机技术性能优劣的重要指标 ，具体数值在技术说明书上可查到或直接实物测量。
6、典型的交流发电机
JFWZ240发电机
6、典型的交流发电机
桑塔纳JFZ1913Y发电机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、典型的交流发电机
别克cs130发电机
三、交流发电机的工作原理
1、交流电动势的产生
1、交流电动势的产生（波形）
1、交流电动势的产生（公式）
交流电动势频率： f p n
60
式中：p——磁极对数； n——发电机转速