1、汽車電器充電系第1頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五第一節 概 述一、發電機和調節器的作用 發電機是在發動機的驅動下，將機械能轉變為電能的裝置。發電機作為汽車的主要電源，主要作用是在發動機怠速以上轉速運轉時，為電氣設備供電；給蓄電池充電。 第2頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 調節器的作用是在發電機的轉速和負荷變化時，自動調節發電機輸出電壓的平均值不超過規定值。第3頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二、對發電機和調節器的基本要求1.發動機怠速運轉時，發電機輸出電壓應不低于蓄電池的端電壓并具有一定的帶載能力；2.在發動機中、高速

2、運轉時，發電機應能滿足大多數用電設備同時用電的要求；3.發電機的負載和發動機的轉速在正常范圍內變化時，保持發電機輸出電壓既不低于蓄電池電壓，又不高于用電設備的允許電壓；4.在發電機電樞電壓低于蓄電池電壓時，防止蓄電池通過發電機電樞放電。第4頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五一、組成交流發電機結構圖第二節 發電機的構造第5頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五交流發電機的分解圖第6頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五1、轉子轉子的作用是形成發電機的磁場。它主要有兩塊爪極、磁場繞組、滑環組成。兩個電刷裝在與端蓋絕緣的電刷架內，通過彈簧力使

3、其與滑環保持接觸。當發電機工作時，兩電刷與直流電源連通，可為磁場繞組提供定向電流并產生軸向磁通。使兩塊爪極形成 N極和S極，從而形成犬牙交錯的磁極并沿圓周方向均勻分布。發電機的磁極對數多為6對。二、構造第7頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五轉子組成1-滑環，2-軸，3-爪極，4-磁軛，5-激磁繞組第8頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五2、定子 定子又稱電樞，用以產生交流電動勢，它由定子鐵芯和定子繞組組成。定子鐵芯槽內嵌入三相對稱定子繞組。定子繞組的連接方式有兩種。第9頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五每相繞組的線圈個數與磁極對數

4、相等。三相繞組的線圈個數和每個線圈的匝數相同。每個線圈的節距必須相同。節距等于N、S極距。三相繞組的首端A、B、C在定子槽內的排列須間隔120電角度。第10頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五3、整 流 器 發電機的整流器，有六只硅整流二極管組成。其作用是：將定子繞組產生的三相交流電轉換為直流電；其次阻止蓄電池電流向發電機倒流，避免燒壞發電機。 第11頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 整流器的硅二極管根據引線的極性不同分為正極管和負極管兩種類型: 1. 正極管:引線為二極管的正極，外殼為負極。2負極管:引線為二極管的負極，外殼為正極。第12頁，共68

5、頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五整流器總成有多種、有半圓形、馬蹄形、圓形、方形等。第13頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五4、端蓋與電刷總成在后端蓋上裝有電刷組件，電刷組件包括電刷、電刷架和電刷彈簧等 。第14頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五三、裝配關系1、內搭鐵發電機：如果發電機電刷組件的兩個“磁場”接線柱中，有一個直接搭鐵，另一個接調節器，就稱這種發電機為內搭鐵發電機。第15頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五2、外搭鐵發電機：如果發電機電刷組件的兩個“磁場”接線柱都絕緣，并且有一個通過開關接電源，另一個接調節

6、器，就稱這種發電機為外搭鐵發電機。第16頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五一 、 交流電動勢的產生發電機利用電磁感應原理產生交流電動勢。第三節 發電機的工作原理第17頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二、磁場分布第18頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五三、 整流過程 利用二極管的單向導電性，交流發電機通過整流器將定子繞組所感應出的交流電轉變為直流電對外輸出 。第19頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五當二極管的外加電壓為正向電壓時，呈低阻抗，處于“導通”狀態。當外加電壓為反向電壓時，呈高阻抗，處于截至狀態。第

7、20頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 由于三相橋式整流電路中，每只二極管只有1/3的時間導通，所以每只二極管的平均電流ID只為發電機輸出電流I的1/3,即 第21頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五四、中性點的電壓UN = 1/2 U第22頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五五、 激勵方式 交流發電機采用他激和自激結合的激磁方式，當發電機輸出電壓低于蓄電池端電壓時，發電機的激磁電流由蓄電池供給，稱為他激；當發電機輸出電壓達到蓄電池電壓時，發電機的激磁電流由自己供給，稱為自激。 電壓建立過程采用他激的原因：發電機磁極剩磁太弱；整流二

8、極管有0.60.7V的死區電壓。第23頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五一、 輸出特性 發電機對外供電時，其端電壓達到額定值時（即U =C時)， I =f(n)的曲線。1.發電機達到額定電壓時的最低轉速定為空載轉速n1，常用來作為選擇發電機與發動機速比的主要依據。第四節 交流發電機的特性第24頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五2.發電機輸出額定電壓和額定電流時的轉速為滿載轉速n2。3.當發電機轉速達到一定值之后，發電機的輸出電流不再隨轉速升高而增加，此時電流又稱發電機的最大輸出電流值。第25頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二

9、、空載特性 發電機在空載運行時，其端電壓隨轉速變化的關系，即I=0時，U=f(n)的曲線。第26頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五三 、外特性n=C時，U=f(I)的曲線。隨著發電機的輸出電流增加，使得發電機的內壓降增大，引起端電壓下降。第27頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 當端電壓下降較多時，由于磁場電流減小，引起磁場減弱，因而使發電機的電動勢減小，導致端電壓進一步下降。當發電機的輸出電流增大較多時，隨著電樞反應增強，導致定子繞組中的感應電動勢下降，引起端電壓進一步下降。第28頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 通過以上分

10、析可以發現，在轉速變化時，交流發電機端電壓有較大變化；在轉速恒定時，由于輸出電流的變化對端電壓也有很大的影響。因此，實際使用中交流發電機必須配用電壓調節器。 第29頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五一、 電壓調節原理根據電磁感應原理，發電機的感應電動勢為 第五節 調節器概述可以通過調節激磁電流平均值的大小使發電機端電壓平均值在不同的轉速和負載情況下基本保持恒定。調節器就是利用這一原理工作的。第30頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二 、調節器的種類 調節器可分為電磁振動式和電子調節器兩類。 電磁振動式調節器是通過觸點開閉改變激磁電路的電阻來改變激磁電

11、流平均值的； 電子調節器是利用三極管的開關特性接通與切斷激磁電流來改變激磁電流平均值的。 第31頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五1-蓄電池 2-發電機3-磁場繞組 4-磁化線圈 利用電磁力和彈力的平衡控制觸點開閉，改變激磁電路的電阻來改變激磁電流平均值。一、電磁振動式電壓調節器的基本結構原理第六節 電磁振動式電壓調節器第32頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二、雙級電磁振動電壓調節器的工作過程第33頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五0 電壓建立過程， 他激， 隨 的升高而升高， 閉合， 開啟； 開始自激，并開始充電， 閉合，

12、開啟； 但未達到節壓值， 閉合， 開啟，自激，所以 、 、 均上升；第34頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 達到節壓值，為一級節壓階段， 振動， 開啟，隨 的升高 平均值下降 穩定； 失控區， 、 均開啟， 隨 的升高 、 繼續上升；第35頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 為二級節壓階段， 開啟， 振動，隨 的升高 平均值下降 穩定在新的規定值；發電機的極限轉速 與轉子的剩磁有關，正常工作時調節器處于二級節壓階段。第36頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五一、晶體管調節器的工作原理 由于汽車發電機有內搭鐵型與外搭鐵型之分，與之

13、匹配的晶體管調節器也有內搭鐵型與外搭鐵型兩類。內、外搭鐵型晶體管調節器的基本電路分別為： 第七節 電子調節器第37頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五晶體管調節器實例第38頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五晶體管調節器的優點結構簡單、重量輕、工作可靠、故障少；調節精度高；無需維護；使用壽命長；能適應大功率發電機的要求；對無線電干擾小。第39頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二、集成電路調節器第40頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五集成電路調節器實例第41頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五

14、集成電路調節器的優點電壓調節精度高；耐用、耐振；體積小、重量輕；可與發電機電刷制成一體，直接裝于發電機后端蓋上，減少了外部接線。第42頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五中性點電壓：UN=1/2 U一、帶中性點的發電機第八節 典型發電機及調節器介紹第43頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二、利用中性點電壓控制充電指示燈繼電器的雙聯電磁振動調節器第44頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五三、九管發電機第45頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 磁場二極管的作用：控制充電指示燈和提供磁場電流第46頁，共68頁，202

15、2年，5月20日，0點40分，星期五四、十一管交流發電機第47頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五中性點二極管的作用：發電機中高速時，利用中性點的電壓增加發電機的輸出電流，從而提高了發電機的輸出功率。第48頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五五、無刷發電機爪極式第49頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五永磁式第50頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五六、磁場內、外搭鐵式發電機磁場內搭鐵式發電機第51頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五磁場外搭鐵式發電機第52頁，共68頁，2022年，5月20日，

16、0點40分，星期五一 、整機檢測1、用萬用表檢測各接線柱之間的電阻值2、整機性能檢測3、用示波器觀察輸出電壓波形第九節 發電機的檢測第53頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五1 、 磁場繞組的檢測二、發電機零部件的檢測第54頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五2、定子繞組的檢測第55頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五3 、二極管的檢測 1. 用萬用表的二極管擋檢測。二極管正向電壓應不大于0.7V，反向應截止。 2.用萬用表的（R 1）檔，檢查二極管的極性和質量。第56頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五4 、電刷

17、總成的檢測 電刷及電刷架應無破損或裂紋，電刷在電刷架中應能活動自如，無卡滯現象。 電刷長度也稱電刷高度，應不低于原長的二分之一，否則應更換。第57頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五一 、雙級電磁振動式調節器的檢查與調整1、檢修 (a)觸電是否被氧化、燒蝕，可用白金砂條磨平并于清理，當觸點嚴重燒蝕，應用銼刀銼平，不易修復時應更換。 (b)檢查電阻是否燒斷以及線圈有無短路、斷路等故障。電阻的數據是否符合標準。第十節 調節器故障的檢測與調整第58頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五、測試與調整第59頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五二

18、、 電子調節器的測試電子調節器的識別第60頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 線路連接無誤后閉合開關，如果指示燈L1亮、L2滅，表明調節器適用于外搭鐵發電機； 如果指示燈L1滅、L2亮，表明調節器適用于內搭鐵發電機； 如果指示燈L1和L2都亮，表明調節器調節值過低或調節器已經損壞。 如果指示燈L1和L2都不亮，表明蓄電池電壓過低或開關已經損壞。 第61頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五用連續可調直流電源檢測節壓值 首先調節電源電壓低于調節器標稱電壓（12V或24V） 接通開關，正常情況下只有一個指示燈亮 如果指示燈L1亮、L2滅，表明調節器適用于外搭鐵發電機 如果指示燈L1滅、L2亮，表明調節器適用于內搭鐵發電機。第62頁，共68頁，2022年，5月20日，0點40分，星期五 隨后慢慢調高直