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交流发电机的结构与工作原理概述
时间:2020-06-19 05:38

  交流发电机的结构与工作原理概述_中职中专_职业教育_教育专区。交流发电机的结构与工作原理概述

  第3章交流发电机与电压调节器 ? 第3章交流发电机与电压调节器 ? 本章重点 ? ? ? ? ? 3.1 硅整流发电机的类型与构造 3.2 交流发电机的工作原理及特性 3.3 实用新 型交流发电机 3.4 交流发 电机的电压调节器 3.5 汽车电 源系统的保护电路 ? 本 章 小结 ? 自测题 第3章交流发电机与电压调节器 本章重点 1、了解交流发电机的功用、分类; 2、掌握发电机的结构、工作原理及检测维修方法; 3、掌握汽车充电系的组成、电路及检测维修方法; 4、了解调节器的工作原理; 5、掌握调节器的检测方法 第3章交流发电机与电压调节器 发电机是汽车电器系统的主要电源,与 电压调节器互相配合工作,对除起动机以外的 所有用电设备供电,并向蓄电池充电。 现代汽车上应用的都是交流发电机,经过 硅整流器整流以后变成直流向用电设备供电。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.1 硅整流发电机的类型与构造 ? 汽车用发电机可分为: 直流发电机和交流发电机 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。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 早期使用的是直流发电机,它是靠换向 器将电枢绕组内产生的交流电转变为直流 电的。在换向过程中,电刷与换向器之间 容易产生火花引起换向器和电刷的烧蚀和 磨损,并且随着发电机转速的提高,换向 火花也相应增大,无线电干扰严重,磨损 加剧。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 现代汽车都使用硅整流交流发电机,它 包括一个三相同步交流发电机和数个整流二 极管,它使用硅二极管将发电机定子绕组中 产生的三相交流电整流为直流电。 硅整流发电机必须配用电压调节器,以 在发电机转速变化时也能输出稳定的电压。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 硅整流发电机优点: 与直流发电机相比,具有体积小、重量 轻、结构简单、维修方便、使用寿命长、发 动机低速充电性能好、配用的电压调节器结 构简单、无线电干扰小及节约钢材等优点。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 汽车用硅整流发电机的分类方法: 按总体结构分类 按整流器结构分类 搭铁形式分类 第3章交流发电机与电压调节器 ? 1.硅整流发电机按总体结构分类 ? (1)普通硅整流发电机,由三相交流发电机和6只硅整流 二极管组成。如在东风EQ1090型载货汽车上用的JF132型 发电机。 ? (2)整体式硅整流发电机,采用内装式电子电压调节器的 硅整流发电机,如一汽奥迪、上海桑塔纳等轿车使用的 JFZ1813Z型发电机都是这种类型。 ? (3)带泵硅整流发电机,是指带真空制动助力泵的硅整流 发电机。多用于柴油车,如在依维柯汽车上使用的 JFZ1912Z型发电机就是这种类型。 ? (4)无刷硅整流发电机,是指无电刷和滑环结构的发电机, 如JFW1913型发电机。 ? (5)永磁硅整流发电机,是指转子磁极采用永磁材料的发 电机。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 2.硅整流发电机按使用硅整流二极管的个数分类 : (1)六管发电机,其整流器由6只硅整流二极管组成。如 JF132型、CA1091型、JF1522A型和JF152D型发电机。 ? (2)八管发电机,其整流器共有8只二极管,其中有2只是 中性点二极管。如在天津夏利TJ7100轿车上使用的 JFZ1542型发电机。 ? (3)九管发电机,其整流器共有9只二极管,其中有3只磁 场二极管。如在北京BJ1022轻型货车上使用的JFZ141型发 电机。 ? (4)十一管发电机,其整流器共有11只二极管,其中有2 只中性点二极管和3只磁场二极管。如在桑塔纳轿车上使用 的JFZ1813Z型发电机 . 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.硅整流发电机按磁场绕组搭铁形式分类 按照磁场绕组搭铁形式分类,硅整流发电机有 两种类型。 ? (1)内搭铁式 磁场绕组的一端与发电机外壳相连接。如在东 风EQ1090型车上使用的JF132型发电机。 ? (2)外搭铁式 这种发电机磁场绕组的一端经调节器以后再搭 铁。如在解放CA1091型车上使用的JF152D型和 JF1522A型发电机。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 4.交流发电机的构造 汽车上的交流发电机,多采用三相同步 交流发电机,由6只二极管构成三相桥式全波 整流器。各国生产的交流发电机都大同小异, 主要由定子、转子、电刷、整流二极管、前 后端盖、风扇及皮带轮等组成。有的厂家还 将电压调节器与发电机装在一起。我国生产 的JF132型交流发电机的结构如图3-1所示。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-1 JF132型交流发电机的组件 1—后端盖;2—电刷架;3—电刷;4—电刷弹簧压盖;5—硅二极管;6—散热板;7—转子;8—定子总成; 9—前端盖;10—风扇;11—皮带轮 第3章交流发电机与电压调节器 ? (1)转子 转子是用来建立磁场的,它主要由两块爪极、激磁绕 组、轴和滑环等组成。两块爪极压装在转子轴上,在两块 爪极的内腔装有导磁用的铁心,其上绕有激磁绕组。激磁 绕组的两端引线分别焊在两个彼此绝缘的两个滑环上(与 轴绝缘)。两个滑环与装在后端盖上的两个电刷相接触。 爪极凸缘的外形像鸟嘴,这种形状可以使定子感应的 交流电动势近似于正弦波形。转子每转一周,定子的每相 电路上就能产生周波个数等于磁极对数的交流电动势。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-2 转子的磁力线—点火开关;7—蓄电池 第3章交流发电机与电压调节器 ? 滑环 两个滑环与装在后端盖上的两个电刷相接触。 这两个电刷引出的接线柱即为发电机的“F”(磁 场)接线柱和“-”(E或搭铁)接线柱。 当发电机工作,两个电刷与直流电源接通时, 便有电流通过激磁绕组(该电流称为发电机的激 磁电流),在激磁绕组中产生磁场,使两块爪极 被磁化为N极和S极,从而形成相互交错的N、S 磁极,磁极的对数一般为4~8对,国产交流发电 机的磁极对数多为6对。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (2)定子 定子又叫电枢,是用来产生交流电动势的, 由铁心和三相绕组组成。定子铁心由相互绝缘 的内圆带槽的环状硅钢片叠成,在定子槽内置 有三相对称绕组,三相绕组的连接方法可分为 星形连接和三角形连接,目前大多数汽车上使 用的交流发电机采用星形连接。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-3 定子及定子绕组的连接 注意: 桑塔纳、奥迪等的交流发电机的定子绕组为星形连接,富康、北京切诺基发电机定子绕组为三角形连接。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 三相绕组 在三相绕组中产生的电动势应该是对称电动势, 即电动势的大小相等,相位互差120°。为此,每相 绕组的线圈个数和每个线圈的节距与匝数都必须完全 相等。 例JF132型发电机,其磁极对数为6,定子总槽数为36, 每相绕组占有的槽数为36/3=12,采用单层集中绕法,即每个 槽内放置一个有效边(一个线圈有两个有效边,放在两个定 子槽内)。因此,每相绕组都由6个线匝。每个线圈的两个有效 边之间间隔的定子槽数叫做线圈节距,相邻两异性磁极中心 线之间的槽数称为极距。另外,三相绕组的首端A、B、C在 定子槽内的排列必须相隔120°电角度。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-4 JF132型交流发电机定子绕组的展开图 第3章交流发电机与电压调节器 ? (3)整流器 由6个硅二极管组成。近年来又生产了九 管发电机,增加了3个小功率的磁场二极管。 外壳为正极、中心引线为负极的二极管, 称为负极管,管壳底上注有黑色标记; 壳体为负极,中心线为正极的二极管,称 为正极管,管壳底上有红色标记。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 图3-5 硅整流二极管的安装 1—火线—负整流板 第3章交流发电机与电压调节器 ? 三只正二极管的外壳与元件板接在一起成 为发电机的正极,用螺栓引至后端盖外部作为 发电机的火线接线柱,标记为“B”(“A”、 “+”或“电枢”). ? 三只负二极管的外壳与发电机的后端盖接 在一起成为发电机的负极。元件板必须与后端 盖绝缘,并固定在后端盖上. ? 为维修方便,有些车型的发电机将三只负 二极管压装在另一个元件板上。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (4)前后端盖 前后端盖是由铝合金制成的,它具有漏磁 少、轻便、散热性能好等优点。在后端盖上装 有电刷架和电刷,两个电刷分别装在电刷架的 孔内,借助弹簧的压力与滑环保持接触。目前, 交流发电机的电刷架有两种结构形式,一种是 电刷架可以直接从发电机的外部进行拆装,称 外装式,另一种是电刷架不可以从发电机的外 部进行拆装,称内装式,电刷架的结构如图37所示。 无刷发电机中没有电刷。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 电刷的功用 将电源的电流引入到转子的线圈(磁场绕组)中,使内部 的电磁铁(磁轭和爪极)产生较强的磁场。 图3-6 电刷架的结构 第3章交流发电机与电压调节器 外装式电刷拆装和更换在发电机外部即 可进行,拆装检修十分方便,因此被普遍采 用;内装式电刷若需更换电刷,必须将发电机 解体,由于拆装检修不便,因此现在很少采 用。 ? 提示:电刷的高度低于7 mm时应更换,更 换时注意电刷的规格型号要求一致。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 交流发电机的搭铁形式分为内搭铁和外搭铁两 种。 交流发电机的内搭铁和外搭铁和电刷的接线方 法有关 ? 内搭铁式的交流发电机,其激磁绕组的两端通过 电刷分别引至发电机后端盖上的接线柱,分别称为 “F”(“磁场”)和“E”(“搭铁”)接线柱, 即激磁绕组的一端在发电机的外壳上直接搭铁,如图 3-7( a)所示; 外搭铁式的交 流发电机,其激磁绕组的两端引至后端盖上的接线 ”接线柱,且两个接线柱均 与发电机的后端盖绝缘,激磁绕组需经调节器搭铁, 第3章交流发电机与电压调节器 图3-7 交流发电机的搭铁方式 第3章交流发电机与电压调节器 ? (5).风扇及皮带轮 交流发电机的前端装有带轮和风扇,由 发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风 扇一起旋转 。 (1) 转子的转动使发电机发电; (2)风扇的转动为发电机散热。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 5.国产交流发电机的型号 根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-1993《汽 车电器设备产品型号编制方法》的规定,汽车交流发电机 型号由五部分组成: 第3章交流发电机与电压调节器 ? 第1部分为产品代号 JF——表示普通交流发电机; JFZ——表示整体式(调节器内置)交流 发电机; JFB——表示带泵的交流发电机; JFW——表示无刷交流发电机。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 第2部分为电压等级代号 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。 1——表示12V系统; 2——表示24V系统; 6——表示6V系统。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 第3部分为电流等级代号 电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示: 电流等级代号 1 2 3 4 发电机额定电流 19A 29A 39A 49A 第3章交流发电机与电压调节器 ? 第4部分为设计序号 按产品的先后顺序,用1~2位阿拉伯数字表 示. 第5部分为变型代号 交流发电机以调整臂位置作为变形代号。 从驱动端看,Y表示右边;Z表示左边;无表示 中间。 例:JFZ1913Z发电机-电压等级为12 V、输出电流大于90 A、第13次设计、调整 臂位于左边的整体式交流发电机。 第3章交流发电机与电压调节器 ? JFZ1913Y发电机 JFWZ240发电机 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.2 交流发电机的工作原理及特性 ? 1.交流发电机的基本原理 ? 交流发电机的基本原理是电磁感应,当 产生磁场的转子旋转时,使穿过定子绕组的 磁通量发生变化,则在定子的绕组内就会产 生交流电动势。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 交流发电机的工作原理 当激磁绕组有电流通过时,激磁绕组便产生磁场,转子轴上的两个爪极分别被磁 化为N极和S极。当转子旋转时,磁极交替地在定子铁心中穿过,形成一个旋转的磁场, 磁力线和定子绕组之间产生相对运动,在三相绕组中产生交流感应电动势。 第3章交流发电机与电压调节器 三相绕组中所产生的感应电动势可用下列方 程式表示: eA ? Em sin ?t ? 2 Eφ sin ?t eB ? Em sin(?t ? 120 ?) ? 2 Eφ sin(?t ? 120 ?) eC ? Em sin(?t ? 240?) ? 2Eφ sin(?t ? 240?) 式中:Em—相电动势的最大值; Eφ—相电动势的有效值; ω—电角速度(ω=2π?)。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 发电机每相绕组所产生的电动势的有效值为 Eφ ? 4.44KfN? (V) ? 式中:K——定子绕组系数,一般小于1; ? ?——感应电动势的频率(Hz),?=Pn/60(P为磁 极对数, ? n为转速(r/min)); ? N——每相绕组的匝数(匝); ? ???? Φ——磁极的磁通(Wb)。 ? 上式表明,使用中的交流发电机,其交变电动势 的有效值取决于转速和转子的磁通量,这一性质将直 接决定着交流发电机的输出电压值。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 2.整流过程 硅二极管具有单向导电特性。当二极管加上正向电压 时,管子处于导通状态;当二极管加上反向电压时,管子处 于截止状态。用硅二极管组成整流电路,就可以把交流电 变成直流电。在交流发电机中,6只二极管组成的三相全波 整流电路。 由于3个正极管子(VD1 、VD3 、VD5 )的正极分别 接在发电机三相绕组的首端(A、B、C),它们的负极同 接在元件板上,所以在某一瞬间,哪一相的电压最高,哪 一相就获得正向电压而导通。由于3个负极管子(VD2 、 VD4 、VD6 )的负极也分别接在三相绕组的首端,而它们 的正极同时接在后端盖上,所以在某一瞬间,哪一相的电 压最低,哪一相的负极管子就导通,而在某一瞬间同时导 通的管子只有两个(即正负管子各一个)。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 三相全波整流器的整流过程 图3-10 三相全波整流电路及电压波形 第3章交流发电机与电压调节器 0 ~t1 时间内 第3章交流发电机与电压调节器 t1 ~t2 时间内 第3章交流发电机与电压调节器 t2 ~t3 时间内 第3章交流发电机与电压调节器 以此类推,周而复始,在负载上就得到 一个比较平缓的直流脉动电压。 在三相全波整流电路中每只二极管所承 受的最高反向电压,为线电压 的最大值。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 中性点电压 的作用: 有的交流发电机带有中心抽头,它是从三相绕组的中性 点引出来的,如图3-11所示,其接线柱的记号为“N”。 中性点对发电机外壳(即搭铁)之间的电压一般用来控 制各种用途的继电器,如磁场继电器、充电指示灯继电器等。 图3-11 带有中心抽头的交流发电机 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.励磁方法 将电源引入到磁场绕组,使之产生磁场称为励磁。 励磁方法 分为自励和他励 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 发电。 自励-当发电机有能力对外供电时,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。 除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。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 交流发电机的激磁电路图 图3-12 交流发电机的激磁电路图 第3章交流发电机与电压调节器 ? 发电机的激磁方法是:先他激、后自激。交流发电 机的激磁电路如图3-12所示。 当点火开关S接通时,蓄电池便通过调节器向 发电机的激磁绕组提供激磁电流(他激),激磁电 路为:蓄电池正极→点火开关S→调节器“火线”接 线柱→调节器→调节器的“F”接线柱→发电机的 “F”接线柱→发电机激磁绕组→搭铁。 当发动机起动以后,发电机的输出电压略高于 蓄电池电压时,发电机自己给激磁绕组提供激磁电 流(自激),激磁电路为:发电机“+”→点火开关 S→调节器“火线”接线柱→调节器→调节器的 “F”接线柱→发电机的“F”接线柱→发电机激磁 绕组→搭铁,发电机自激发电,并给蓄电池充电。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-12 交流发电机的激磁电路存在着一 个缺点,即驾驶员如果在发动机熄火后忘记 将点火开关S关闭,蓄电池就会通过调节器 向发电机激磁绕组长时间放电。 针对这一问题,有很多车型使用了九管 发电机,如图3-13所示。在这个电路中,增 加了三个功率较小的硅二极管,专供激磁电 流,称为激磁二极管,激磁二极管同时也控 制充电指示灯。三只激磁二极管与三只负极 管子同样组成桥式整流电路,“D+”与火线 接线柱“B”电位相等。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-13 九管交流发电机的原理图 1—激磁二极管; 2—点火开关; 3—充电指示灯 4—调节器; 5—负载 第3章交流发电机与电压调节器 当点火开关S接通时,激磁电路是他激式-电流由蓄电 池正极→点火开关S→充电指示灯→调节器→发电机激磁绕 组→搭铁。这时充电指示灯亮,表示蓄电池在放电。 当发动机起动以后,发电机电压高于蓄电池电压时,由 于D+与B两点电位相等,因此充电指示灯因两端电位相等 而熄灭,表示发电机正常发电。 一方面,由发电机的火线接线柱“B”向全车供电及向 蓄电池充电,另一方面通过“D+”为发电机的激磁绕组提 供激磁电流(自激)。 激磁电路如下:D+→调节器→发电机激磁绕组→搭铁。 当发动机熄火时,充电指示灯亮,表明蓄电池在放电,提 醒驾驶员关闭点火开关;当车辆运行时,充电指示灯亮,说 明充电系统有故障,提醒驾驶员应及时维修。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 4.交流发电机的工作特性 交流发电机的工作特性有输出特性、空载特性 和外特性,其中以输出特性最为重要。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (1)输出特性 指在发电机端电压 U不变时,其输出电流与转速之间 的关系,如图3-14所示。由特性曲线可以看出: ①发电机达到额定电压时的转速定为空载转速n1 ,空 载转速常用作为选择发电机与发动机速比的主要依据。 ②发电机达到额定电流时的转速定为满载转速n2 ,额 定电流一般定为最大输出电流的2/3。 ③当转速 n达到一定值后,发电机的输出电流不再随转 速升高而增加,此时电流又称为发电机的最大输出电流或 限流值。由此可见,交流发电机自身具有限制输出电流防 止过载的能力,又称为交流发电机的自我保护能力。 空载转速与满载转速是测试交流发电机性能的重要依 据,发电机出厂时,通过试验,规定了空载转速与满载转 速,并列入产品说明书。在使用过程中,可通过检测这两 个数据,来判断发电机性能的好坏。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-14 交流发电机的输出特性曲线章交流发电机与电压调节器 ? (2)空载特性 指无负荷时,发电机端电压与转速的变化规 律,如图3-15所示。从曲线可以看出,随着转速 的升高,端电压上升较快。当发电机由他激转入 自激发电时,即能向蓄电池进行补充充电。 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。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-15 交流发电机的空载特性曲线章交流发电机与电压调节器 ? (3)外特性 指转速保持一定时,发电机的端电压与输出电流的关 系,如图3-16所示。 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,但当发电机保持在某一转速时, 端电压随输出电流的增大而相应下降。 此外,当发电机的输出电流增加到一定值时,若再继 续增加负载,输出电流不再增加,反而同端电压一起下降。 交流发电机的端电压受转速和负载变化的影响较大,因此 必须配用电压调节器才能输出恒定的电压值。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-16 交流发电机的外特性 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.3 实用新型交流发电机 1.八管硅整流发电机 (1)当中性点的瞬时电压高于发电机的输出电压 UB 时, 第3章交流发电机与电压调节器 ? (2)当中性点的瞬时电压低于0 V时 第3章交流发电机与电压调节器 ? 2.九管硅整流发电机 在六管硅整流发电机的基础上,增设三只小 功率二极管与三只负极管子组成三相桥式整流电路 专门供给磁场电流的发电机称为九管交流发电机, 增设的三只小功率二极管称为磁场二极管。 九管硅整流发电机充电系统的典型电路如图313所示。当发电机工作时,定子绕组中产生的三 相交流电动势经由三只正极管子和三只负极管子组 成的三相桥式全波整流电路整流后,输出直流电压 UB 向负载供电和向蓄电池充电。发电机的磁场电 流则由三只磁场二极管和三只负极管子组成的三相 桥式全波整流电路后输出的直流电压 UD+ 供给。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.十一管硅整流发电机 整流器具有三只正极管子、三只负极管子、三只磁场 二极管和两只中性点二极管的硅整流发电机,称为十一管 硅整流发电机,其典型电路如图3-18所示。十一管发电机 兼有八管和九管发电机的特点和作用。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-18 十一管交流发电机充电系电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? 4.无刷硅整流发电机 由于没有电刷和集电环,所以不会因为电刷和集电环 的磨损和接触不良造成激磁不稳定或发电机不发电等故障; 同时工作时无火花,也减小了无线电干扰。 汽车用无刷硅整流发电机有爪极式无刷发电机、带有 激磁机的无刷发电机和永磁式无刷发电机三种类型。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-19 爪极式无刷发电机结构原理及磁路 1—转子轴;2—磁轭托架;3—后端盖;4—爪极;5—定子铁心; 6—非导磁连接环;7—磁场绕组;8—转子磁轭 第3章交流发电机与电压调节器 图3-20 带有激磁机的无刷硅整流发电机 1—接线—磁场绕组; 7—定子铁心;8—定子绕组;9—驱动端盖;10—油封;11—风扇;12—油道; 13—油杯;14—爪极式转子;15—磁场绕组;16—二极管;17—散热板;18—进风口 第3章交流发电机与电压调节器 ? 永磁式无刷硅整流发电机 图3-21 钕铁硼永磁转子的结构 1—导磁轭;2—转轴;3—通风孔 ;4—永磁体;5—环氧树脂胶 图3-22 永磁硅整流发电机电路及电压控制原理 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.4 交流发电机的电压调节器 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,使其输出电压在发动机所有工况下能保持恒 定。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 1.电压调节器的分类 按工作原理可分为: 触点式电压调节器 电子式调节器 集成电路调节器 电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为: (1)内搭铁型电子调节器: 适配于与内搭铁型交流发机; (2)外搭铁型调节器: 适配于与外搭铁型交流发电机 第3章交流发电机与电压调节器 ? 2.电压调节器的工作原理 交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值: E = CeФn(V) Ce-为发电机的结构常数, n -为转子转速, Ф-为转子磁极的磁通, 也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极 磁通成正比。 E (不变) = CeФ↓n↑ E (不变) = CeФ ↑ n ↓ 转速n是随发动机转速变化的,无法控制 我们可以控制磁通Ф 使之随n的变化作相应的变化来保持发 电机电动势Eφ的不变 方法是:当交流发电机的转速升高时,通过减小发电机的励 磁电流If来减小磁通Ф,使发电机电动势E 保持不变。 φ φ φ φ 第3章交流发电机与电压调节器 Eφ不随转速变化,输出电压UB即可保持恒定 所以,交流发电机调节器的工作原理是:当交流发电机 的转速升高时,调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁 通Ф,使发电机的输出电压UB保持不变。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.电子电压调节器的基本原理 电子式调节器就是利用大功率三极管的导通和 截止,接通和断开磁场电路,来改变磁场电流大小。 图3-23 电子电压调节器的基本电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? JFT106型电子电压调节器的工作原理 图3-24 JFT106型电子电压调节器电路图 第3章交流发电机与电压调节器 ? JFT106型电子电压调节器为14 V负极搭铁型, 可以配14 V、750 W的九管交流发电机,也可用 于14 V、功率小于1000 W的六管交流发电机,调 节电压为13.8~14.6 V, 其工作过程如下: (1)接通点火开关SW,蓄电池经充电指示灯、 R5 、VD2 和 R7 向VT2 提供偏流使其导通,VT3 也接着导通。电流从蓄电池正极经点火开关SW→ 充电指示灯→激磁绕组 L→VT3 的c、e极→蓄电 池负极(搭铁),对交流发电机进行他激,此时 充电指示灯亮。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (2)随着发电机转速升高,电压逐渐升高,通 过激磁二极管加于指示灯两端电位相近,指示灯 熄灭。 当A点电压达到调节电压时, R1 、R2 组 成的分压器上 R1 两端的电压将VD4 反向击穿, 使VT1 导通,VT2 与VT3 则截止, 激磁电流迅速下降,发电机端电压及A点电 位亦随之下降。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (3)A点电位下降,稳压管VD4 截止, VT1 随之截止,而VT2 、VT3 导通,电压 又迅速上升。 ? 如此反复交替工作,控制发电机电压保 持在额定值上。 第3章交流发电机与电压调节器 ? JFT106型电子电压调节器电路其他元件的作用: ? R3 —调整电阻,R3 的合理选择,可以提高调节器的稳定性。 C1 、C2 —为滤波电容,可以使VD4 两端的电压平滑过渡,减 小对发电机输出电压脉冲影响,降低晶体管的工作频率和减小损 耗。 VD1 、VD2 —温度补偿二极管,可以减少温度对晶体管工作特 性的影响。 VD3 —续流二极管,可以将VT3 由导通进入截止时,在激磁绕 组中产生的瞬时过电压短路,以保护VT3 。 R6—限制VD4 的击穿电流,保护VD4 ,保护VD5 ,同时又是 VT1 的偏压电阻。 R4 —为正反馈电阻,用以提高晶体管的转换速度,减少损耗。 ? ? ? ? 第3章交流发电机与电压调节器 ? 5.集成电路调节器 集成电路调节器也称IC调节器 IC调节器是根据使用要求,将若干元件集成到同 一基片上制成一个独立的电子芯片所组成的调节器。 IC调节器体积小,装在发电机内部,在成整体式 发电机。 集成电路调节器工作原理和晶体管调节器相同。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 夏利车IC调节器 第3章交流发电机与电压调节器 ? (1)集成电路调节器的特点 集成电路调节器可分为全集成电路和混合集成电路调 节器两类,前者是将二极管、三极管、电阻、电容等电子 元件同时制在一块基片上;后者是指由厚膜电阻或薄膜电 阻与集成芯片或分立元件组装而成。现在使用最广泛的是 厚膜混合集成电路调节器。 ? 集成电路调节器除具有分立电子元件调节器的优点外,还 有以下更突出的优点: ? ①体积和重量更小,故可直接装在发电机内部或壳体上成 为整体式硅整流发电机的一个零件,这样可省去调节器与 发电机的连接导线,减少了线路损失,使调节精度达到 ±0.3 V。 ? ②由于取消了外接线路,发生故障的可能性更小,且无需 任何保养,性能十分可靠。 ? ③耐高温性能好,可在130℃的高温下正常工作。 ? ④更加耐震,寿命更长。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (2)集成电路调节器的电压检测法 集成电路调节器是装在发电机上的,可直接在发电机上 检测发电机的输出电压,也可通过检测蓄电池的端电压来检 测发电机的输出电压。 根据其电压检测点的不同,集成电路调节器的电压检测 法分为发电机电压检测法和蓄电池电压检测法两种。 第3章交流发电机与电压调节器 ? ①发电机电压检测法 发电机电压检测法的基本电路如图3-25所示。 加在分压器 R1 和R2 上的电压是磁场二极管输出端 L的电压 UL , UL 和发电机B端电压 UB 相等,检测 点P的电压为: Up =UBR2/(R1+R2) 由于检测点P电压UP加在稳压管VD1 两端的反 向电压与发电机的端电压成正比,所以称为发电机 电压检测法。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-25 发电机电压检测法 第3章交流发电机与电压调节器 ? ②蓄电池电压检测法 基本电路如图3-26所示。加到分压器R1 和R2 上的电 压为蓄电池端电压,由于检测点P加在稳压管VD1 上的反向 电压与蓄电池端电压成正比,所以称为蓄电池电压检测法。 采用发电机电压检测法时,发电机的引出线可以少一根,缺 点是在“B”到“BAT”接线柱之间导线的电压降较大(因 发电机输出电流太大)时,蓄电池的充电电压将会偏低,使 蓄电池充电不足。因此,一般大功率发电机宜采用蓄电池电 压检测法。 用蓄电池电压检测法时,如“B”到“BAT”之间或 “S”到“BAT”之间断线时,由于不能检测出发电机的端 电压,发电机的输出电压将会失控。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 图3-26 蓄电池电压检测法 第3章交流发电机与电压调节器 ? 改进后的蓄电池电压检测法 在调节器的分压器与发电机“B”点之间增加了一个电阻 R6 和一 个二极管VD2 ,这样,当“B”点与蓄电池正极之间或“S”点与蓄电 池正极之间出现断线 的存在,仍能检测出发电机的端电压 UB ,使调节器正常工作,可以防止发电机出现电压过高的现象。 图3-27 蓄电池电压检测法 第3章交流发电机与电压调节器 ? (3)国产JFT152型集成电路电压调节器 JFT152型集成电路调节器是一种厚膜混合集成电路调 节器,由外壳、安装板、电路板三部分组成。调节器通过 安装板安装在发电机的电刷架上,适用于14 V/350 W~500 W的外搭铁硅整流发电机,如东风EQ1090车用的JFZ132N、 JFZ13A、JFZ13E型发电机等。JFT152型集成电路电压调 节器的内部电路如图3-28所示,采用的是发电机电压检测 法。 工作原理与前述分立元件外搭铁型调节器相同,电路中 的VD1VD2 为温度补偿二极管, R4 为正反馈电阻,VD4 为续流二极管,VD5 用于保护大功率三极管VT3 免受瞬时 过电压的冲击而损坏,电容 C起降低三极管的开关频率、 减小三极管损耗的作用。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-28 JFT152型集成电路调节器内部电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? (4)多功能集成电路调节器 多功能集成电路调节器除具有电压调节功能以外,还具有充电指 示灯控制、发电机故障检测和指示等多种功能。 如天津夏利TJ7100、TJ7100U车的发电机用单片式集成电路调 节器的外形。 该调节器共有6个接线柱,其中“B”、“F”、“P”、“E”4 个接线柱用螺钉直接与发电机相连,接线插座内的“IG”、“L”两 个接线柱用导线引出。该调节器具有控制发电机电压、充电指示灯、 发电机故障检测功能,并在发电机输出端与蓄电池正极连线断开时, 能起保护作用,不致造成电压失控。 “IG”端经点火开关接至蓄电池,用于检测蓄电池和发电机电压, 从而控制三极管VT2 的导通与截止。 “P”端接在发电机定子绕组的某一相上,该点电压为硅整流发 电机直流输出电压的一半。单片集成电路调节器从“P”端检测到硅 整流发电机的电压,从而控制三极管VT1的导通与截止。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 多功能集成电路调节器(天津夏利TJ7100)工作原理 ①接通点火开关,发电机未转动时,蓄电池电 压经点火开关加到发电机的“IG”端和调节器的 “IG”端,单片集成电路检测出这个电压,使VT2 导通,于是激磁电路接通。此时,发电机因未运转 不发电,故“P”端电压为零,单片集成电路检测出 该电压,使VT1 导通,于是充电指示灯点亮,指示 蓄电池放电。 ②当发电机转速升高,发电机电压超过蓄电池 电压时,“P”端电压信号使集成电路控制VT1 截止, 于是充电指示灯熄灭,指示发电机开始向蓄电池充 电,并向用电设备供电。 第3章交流发电机与电压调节器 ? ③ 当发电机电压升高并超过调节电压值时,“B”端 电压使集成电路控制VT2 截止,切断了激磁电流,使发电 机电压下降。当发电机电压下降到低于调节电压值时,集 成电路又控制VT2 导通,激磁电路又接通,发电机电压又 升高,该过程反复进行,使“B”端电压稳定于调节电压值。 ? ④ 当激磁电路断开等故障造成发电机不发电时,“P” 端电压为零,单片集成电路检测出该电压信号后便控制VT1 导通,使充电指示灯点亮,从而告知驾驶员充电系统出现 故障。 ? ⑤ 在发电机运行中,如发电机输出端“B”与蓄电池正 极的连线断开时,单片集成电路仍能检测出发电机“B”端 电压,使调节器正常工作,即可防止发电机电压过高的现 象。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-32 夏利轿车集成电路调节器电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? 电压调节器实例(卢卡斯14TR型集成电路调节器 ) 卢卡斯14TR型集成电路调节器电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? 电压调节器实例 (LR160-780型发电机与集成电路调节器) 1—蓄电池;2—整体式九管发电机;3—点火开关;4—点火继电器; 5—熔断丝;6—充电指示灯及其并联电阻 图3-30 LR160-780型发电机与集成电路调节器电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? (7)充电指示灯的控制电路 充电指示灯(属于报警装置),用来监测充电系统的 工作情况。 当接通点火开关时,充电指示灯亮,而当发动机起动后, 交流发电机正常工作时,充电指示灯熄灭。 因此,当发动机正常工作时,充电指示灯突然发亮,则 表示充电系统有故障,提醒驾驶员注意及时维修。 第3章交流发电机与电压调节器 ? ①利用中性点电压,通过起动复合继电器控制充电 指示灯 如图3-33所示,充电指示灯由起动复合继电器中的保护 继电器控制。充电指示灯的控制电路为: 蓄电池正极→点火开关S→充电指示灯→起动复合继电器 的接线柱L→保护继电器的常闭触点S2 →磁轭→起动复合继 电器的接线柱E→搭铁。当点火开关接通时,充电指示灯亮。 当发动机起动后,发电机开始正常发电,由于发电机的 中性点N有电压输出,这时,起动复合继电器上的磁化线 有电流通过,其电路如下: 发电机的中性点接线柱N→起动复合继电器的接线 →搭铁接线柱E。这时,磁化线 将产生 磁吸力,将常闭触点S2 打开,充电指示灯熄灭,表示发电机 正常工作。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-33 东风1092、解放CA1092充电指示灯控制电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? ②利用二极管来控制充电指示灯 沃尔沃汽车采用二极管控制充电指示灯,如图3-34所示。 其工作原理是: 当点火开关S闭合时,激磁电路如下(他激):蓄电池正 极→点火开关S→充电指示灯→调节器→发电机激磁绕组→ 搭铁。这时,充电指示灯亮。 当发动机起动后,发电机的输出电压高于蓄电池的电动 势,二极管VD导通,同时,二极管VD将充电指示灯短路, 充电指示灯熄灭,表示发电机正常工作。 蓄电池的充电电路为:发电机的火线接线柱B→二极管 VD→蓄电池正极。激磁电路为(自激):发电机的B→调节器 →发电机的激磁绕组→搭铁。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-34 沃尔沃汽车的充电指示灯控制电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.5 汽车电源系统的保护电路 汽车电源系统的保护主要指电源系统的过电 压保护和柴油发动机用硅整流发电机的 磁场绕组 保护。 汽车电源系统的过电压 发电机激磁绕组的保护 第3章交流发电机与电压调节器 ? 1.汽车电源系统的过电压 ? 电子元器件对于过电压十分敏感,另外过电压 对其他电器也十分有害,例如额定电压为12 V的车 灯,在13.5 V的电压工作时,其寿命为100%,若在 15 V电压下工作,其寿命只有28%。 过电压包括瞬变性过电压和非瞬变性过电压。 非瞬变性过电压主要是由于调节器失控造成发 电机电压过高,在12 V蓄电池电源系统中,电压可 上升到17 V,使蓄电池充电电流过大,从而导致蓄 电池早期损坏;如果此时将蓄电池的连接断开,发电 机电压会升高到80 V,使汽车电器很快烧坏。 第3章交流发电机与电压调节器 瞬变性过电压根据过电压的方向与电源电压方 向相同与否,又分为正向瞬变和反向瞬变过电压两 种。 由于交流发电机的定子绕组有一定电 感,如果 发电机突然断开负载(如蓄电池连线松脱),定子 绕组中的电流发生突变会产生自感电动势,该自感 电动势附加在原绕组的电动势上,会使发电机的端 电压产生正向瞬变过电压。 发电机转速越高、失去负载越快,则产生的过 电压幅值越大,最大峰值可达120 V,升压时间为 100μs左右。 当点火开关突然断开或激磁电路因故障突然 断开时,在激磁绕组两端也会产生峰值为126 V、 衰减时间为200 ms左右的反向瞬变过电压。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 2.发电机激磁绕组的保护 汽油机通常利用点火开关对硅整流发电机的激磁电路 进行控制。发电机熄火时关断点火开关,可切断上述电路, 防止蓄电池对它们长期放电而将其烧坏。 柴油发动机上没有点火开关,上述电路由电源开关控制。 驾驶员通过断油使发动机熄火后,如果忘记关断电源开关, 蓄电池便会长时间对发电机激磁绕组放电,使激磁绕组有 烧坏的危险。 因此,在柴油发动机上的电压调节器中必须装有油压 开关控制的发电机激磁绕组电路,以保护发电机的激磁绕 组不会因驾驶员忘关电源开关而烧坏。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 3.汽车电源系统的过电压保护电路 稳压管保护电路 稳压管加继电器保护电路 可控硅保护电路 具有瞬变过电压和非瞬变过电压的保护电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? (1).稳压管保护电路 目前应用最广泛而且电路最简单的一种。国产JFT106 型调节器采用的稳压管保护电路如图3-35所示。 图3-35 稳压管保护电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? (2).稳压管加继电器保护电路 在保护继电器的磁化线圈电路中反向串联一个稳压管VD 图3-36 稳压管加继电器保护电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? (3)可控硅保护电路 德国波许(BOSCH)公司采用的一种过电压保护电 路。该电路的中心元件是一只可控硅VS 图3-37 可控硅过电压保护电路 第3章交流发电机与电压调节器 具有自动恢复功能的可控硅过电压保护电路 图3-38 具有自动恢复功能的可控硅过电压保护电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? (4)具有瞬变过电压和非瞬变过电压的保护电路 图3-39 JFT204P型调节器电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? 4.柴油机用发电机激磁绕组的保护电路 利用装于柴油机润滑油道上的油压开关来控制发电机激 磁电路。 图3-40 油压开关控制发电机磁场绕组的电路 第3章交流发电机与电压调节器 ? 5.交流发电机及调节器的故障检查与测试 交流发电机每运转750 h(相当于汽车跑30000 km)后,应拆开检修一次,主要检查电刷和轴承的 情况。 新电刷的高度是14 mm,磨损至7~8 mm时, 则应更换新电刷。 轴承如有显著松动,应予更换。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (1)解体前的检测 ? 交流发电机解体前,应先在万能试验台上进行空载 电压和负载电流的测试,进一步检查交流发电机的 故障程度。 ? ①测量各接线柱之间的电阻 ? 利用万用表的(R×1)挡测量“F”与“-”之间的 电阻值,测量“+”与“-”之间和“+”与“F”之 间的正、反向电阻值,也可以判断交流发电机内部 的技术状况,其标准值见表 3-3。如果“F”与“-” 之间的阻值过大,表明电刷与滑环接触不良或激磁 绕组断开;若阻值过小,则表明激磁绕组有匝间短路 的情况。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-41 交流发电机的空载和满载测试 第3章交流发电机与电压调节器 ? ②空载转速的测试 空载转速的测试在实验台上进行,接线 闭合,由蓄电池给发电机提供他 激电流,接着起动电动机,逐步提高电动机的转 速。当转速上升到500~800 r/min时,发电机开 始自激; 继续提高转速,同时观察电压表的读数;转速 上升到规定值时,如果电压低于标准值(见表32),则表明发电机有故障。 第3章交流发电机与电压调节器 ? ③满载转速的测试 有些故障,在没有电流输出的情况下是表现不 出来的,所以在对发电机进行空载转速测试后,应 再作满载转速测试。满载转速测试可以接着空载转 速进行,如图3-41所示。当交流发电机的空载转速 达到额定值时,接通S2 ,提高发电机转速,改变电 阻 R,不断增大负载电流。 如果发电机在输出额定电流的情况下,其电压 能够达到或超出额定值(见表3-2),则说明发电 机完好;如果发电机在输出额定电流的情况下,其电 压低于额定值,表明发电机有故障。 第3章交流发电机与电压调节器 ? ④用示波器观察输出电压波型 当交流发电机有故障时,其输出电压的波形将 出现异常,因此根据输出电压波形可以判断交流发 电机内部二极管及定子绕组是否有故障,交流发电 机出现各种故障时输出电压的波形如图3-42所示。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-42 交流发电机各种故障时的输出电压波形 第3章交流发电机与电压调节器 ? (2)解体后的检查 包括如下几个方面: 转子的检修 定子的检修 二极管的检测 炭刷的检测 第3章交流发电机与电压调节器 ? ①转子的检修 用万用表可检测激磁绕组是否短路、断路及是否搭铁。 如图3-43所示,用万用表可以检测激磁绕组的电阻,如果 阻值低于标准值(见表 3-3),则说明激磁绕组短路了;如 果阻值为无限大,则说明激磁绕组断路。 如图3-44所示,用万用表可以检测激磁绕组是否搭铁, 每个滑环与转子轴之间,其阻值都是无穷大,如果阻值很 低,说明激磁绕组搭铁了。 无论激磁绕组是短路、断路还是搭铁,都必须更换转子。 但是,更换转子的费用与更换发电机的费用接近,所以一 般情况下,当激磁绕组需要更换时,就应当直接更换发电 机总成。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-43 检查激磁绕组是否短路和断路 图3-44 检查激磁绕组是否搭铁 第3章交流发电机与电压调节器 ? ②定子的检修 用万用表可以检测定子绕组是否断路和搭铁。 如图3-45所示,用万用表可检测定子绕组是否断路。检 测时,每次任取两个首端,测量三次,每次测量的阻值都应 小于0.5Ω;如果阻值有无穷大的情况,说明定子绕组断路, 需更换定子总成。 如图3-46所示,用万用表可检测定子绕组是否搭铁。测 量三次,阻值均应为无穷大,如果有不是无穷大的情况,说 明定子绕组搭铁,需更换定子总成。 定子绕组短路是很难检测的,因为一个正常定子绕组的 阻值非常低。如果所有其他部件的检测均属正常,但输出电 压却很低,其原因就可能是定子绕组匝间短路。无论定子绕 组是断路、短路还是搭铁,均需更换定子总成。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-45 检测定子绕组是否断路 图3-46 检测定子绕组是否搭铁 第3章交流发电机与电压调节器 ? ③二极管的检测 首先将二极管与定子绕组之间的连线断开,用万用表的 两个表笔分别接到二极管的引线与壳体上,测二极管的正向 与反向电阻。 二极管的正向电阻应在8~10Ω,反向电阻应在1000Ω以 上。 若正、反向电阻均为0,说明二极管短路;若正、反向电阻 均为无穷大,说明二极管断路。 更换二极管需要在压床上进行,或在虎钳上使用专用工 具,但不得使用手锤敲击,以免损坏元件。压装二极管时, 过盈量控制在0.07~0.09 mm之间。 第3章交流发电机与电压调节器 ? ④炭刷的检测 炭刷的标准高度应是14 mm,磨损至7 mm时,应进行更换。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (3)调节器的测试 电子电压调节器与集成电路调节器在使用 中,一般不需要调整,可以在车上测试,也 可以在车下用实验的方法测试。 用实验的方法测试时,对于电子电压调节 器应先分清楚是内搭铁式的还是外搭铁式的。 第3章交流发电机与电压调节器 ? ①内搭铁式电子电压调节器的测试 按图3-47所示方法,可对内搭铁式电子电压调 节器进行测试。 测试时先将可调直流电源与调节器用导线连接 好,然后逐渐提高电源电压,当电压大于6 V时, 灯泡开始发亮,继续提高电压,当电压达到13.5~ 16.5 V时,灯泡应熄灭,这种情况说明调节器完好。 如果灯泡从开始一直不亮或亮了以后一直不熄 灭,说明调节器有故障。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-47 内搭铁式电子电压调节器的测试 第3章交流发电机与电压调节器 ? ②外搭铁式电子电压调节器的测试 按图3-48所示方法,可对外搭铁式电子电压调 节器进行测试。 测试时先将可调直流电源与调节器用导线连接 好,测试方法与内搭铁式电子电压调节器完全相同。 第3章交流发电机与电压调节器 图3-48 外搭铁式电子电压调节器的测试 第3章交流发电机与电压调节器 ? ③集成电路调节器的测试 整体式交流发电机的激磁绕组一般是通过调节器搭铁的。 根据这一原理,按图3-49所示方法,先将可调直流电流与集 成电路调节器用导线连接好,测试方法与上述两种方法相同。 图3-49 集成电路调节器的测试 第3章交流发电机与电压调节器 ? 6.交流发电机充电系统故障的判断 充电系统由蓄电池、发电机及调节器组成, 其工作情况的好坏主要靠电流表或充电指示灯来 判断。 交流发电机充电系统经常出现的故障有不充 电、充电电流过小、过大或充电不稳定等,故障 原因可能是多方面的。 因此,当发现故障时,应根据故障现象,结 合充电线路的特点进行认真分析,查找故障原因, 及时排除故障。 第3章交流发电机与电压调节器 ? (1)不充电 发动机中速运转时,电流表指示放电或充电指 示灯亮即表示是不充电故障。其原因可能是: ? ① 蓄电池和发电机之间的连接导线断裂或脱落。 ? ② 发电机不发电。可能是硅二极管短路、断路,定 子绕组或磁场绕组有短路、断路和搭铁故障,电刷 在电刷架内卡住或磁场F接线柱的绝缘损坏搭铁。 ? ③ 调节器有故障。如调节不当使电压过低,不能激 磁等。若出现不充电故障,首先应检查发电机、调 节器、蓄电池、线束之间的连接线有无松脱、断路, 皮带是否过松,如过松应予调整,然后可按下列步 骤进行判断: 第3章交流发电机与电压调节器 第3章交流发电机与电压调节器 ? (2)充电电流过小 当蓄电池接近充足电状态时,充电电流过小 为正常现象,但若蓄电池存电不足而充电电流过 小,则说明充电系统有故障。其故障原因可能为: ? ① 属于发电机的故障有:皮带过松,个别二极 管断路,定子绕组有一相连接不良或断路,电刷 磨损过度以及滑环油污使电刷与滑环接触不良。 ② 属于调节器的故障有:电压调节过低等。 判断步骤如下所示: ? ? 第3章交流发电机与电压调节器 第3章交流发电机与电压调节器 ? ③充电电流过大充电电流过大,多是由于 调节器有故障而引起的,如电压调整过高以 及调节器搭铁不良等,应更换新件。 第3章交流发电机与电压调节器 ? 本章小结 ? 1、交流发电机的功用 ? 2、普通交流发电机的结构分为:转子、定子、整流器、电刷 组件、风扇外壳等 ? 3、汽车用硅整流结构及二极管的特点 ? 4、整流器与定子的连接 ? 5、发电机的搭铁类型 ? 6、交流发电机的型号 ? 7、交流发电机的整流原理 ? 8、交流发电机的中性点电压 ? 9、交流发电机的励磁方式及电路 ? 10、充电指示灯的电路、作用 第3章交流发电机与电压调节器 11、交流发电机的额定电流指。 12、 交流发电机的空载转速、额定转速。 13、电压调节器的分类 14、电压调节器(JFT106)的调压过程 15、集成电路调节器的检测电路 16、电子调节器正确使用与检测 第3章交流发电机与电压调节器 ? 自测题 3-1 交流发电机由哪几部分组成?其作用如何? 3-2 简述交流发电机的工作原理。 3-3 何谓交流发电机的输出特性、空载特性与外特性? 3-4 交流发电机为什么能自动限制最大输出电流? 3-5 交流发电机高速运转时突然失去负载有何危害? 3-6 交流发电机的中性点输出有何功用? 3-7 九管交流发电机有何特点?磁场二极管功用是什 么? 3-8 简述无刷交流发电机的种类和结构特点。 第3章交流发电机与电压调节器 3-9 何谓永磁转子式交流发电机?有何优点? 3-10 发电机充电指示灯有何作用?交流发电机充电指示灯的控制 方式有哪些? 3-11 分析JFT106型电子电压调节器的工作原理,并说明各主要 电子元件的作用。 3-12 集成电路调节器有几种电压检测法?各有何特点? 3-13 电源系瞬变过电压在什么情况下产生?有何危害?保护的方 法有几种? 3-14 交流发电机与电压调节器在使用中应注意哪些事项? 3-15 如何检查交流发电机是否有故障?如何通过试验来检验交流 发电机的性能好坏? 3-16 分析出现不充电、充电电流过大时的故障原因,并给出一 种故障诊断方法。