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汽車交流發電機

鎖定
汽車交流發電機(alternator),發電機是汽車的主要電源,由發動機驅動,它在正常工作時,對除起動機以外的所有用電設備供電,若還有過餘能量,再向蓄電池充電。
中文名
汽車交流發電機
外文名
alternator
類    別
發電機
特    點
汽車交流

汽車交流發電機電機介紹

交流發電機的結構、工作原理及工作特性
一、交流發電機的結構

汽車交流發電機轉子

(1)功能:產生正弦磁場。
(2)組成:鐵芯、勵磁繞組、轉子軸、爪極、滑環(也稱為集電環)。
(3)爪極的形狀(鳥嘴形):使磁場正弦規律分佈。
(4)滑環:滑環相互之間、滑環與軸之間都保持絕緣。

汽車交流發電機定子

(1)功能:產生三相對稱電動勢。
(2)組成:鐵芯、三相對稱繞組(大多采用星形接法)。
3、皮帶輪
4、風扇
5、前後端蓋
6、電刷電刷架 (1)絕緣電刷:其引線為發電機的磁場接線柱,標以“F”(內搭鐵);或“F1”(外搭鐵)。
(2)搭鐵電刷:其引線為發電機的搭鐵接線柱,標以“-”或“E”(內搭鐵);或“F2”(外搭鐵)。 (3)搭鐵形式
a、內搭鐵:勵磁繞組直接搭鐵。
b、外搭鐵:勵磁繞組經過調節器後再搭鐵。

汽車交流發電機整流器 

(1)功能:將定子繞組產生的三相交流電變換為直流電。
(2)組成:六隻硅二極管、兩個元件板。
(3)特點
a、三隻正二極管(紅色)安裝在元件板上,其元件板構成發電機的輸出極(正極),即發電機的火線接線柱,標以“B”、“+”或“A”。
b、三隻負二極管(黑色)安裝在元件板上,其元件板構成發電機的負極,即發電機的搭鐵接線柱,標以“-”或“E”。
(4)八管整流器:所加兩管在發電機高速時,可提高發電機的輸出功率15%左右。
(5)九管整流器:加裝的三個二極管專門用來在自勵時供給勵磁繞組電流,這三個二極管還可以控制充電指示燈(省去充電指示燈繼電器)。 [1] 

汽車交流發電機充電指示燈

a、作用:既指示發電機及調節器的工作情況,又可以在停車後提醒駕駛員及時關閉點火開關,避免浪費蓄電池電能。
b、狀態:勵磁繞組他勵,充電指示燈亮;勵磁繞組自勵,充電指示燈滅。
(6)十一管整流器

汽車交流發電機工作原理

1、發電原理
E=Cnφ(E正比於n和φ)
2、整流原理
(1)任一瞬間,只有一隻正二極管和一隻負二極管導通,且正、負二極管不會是同一橋中的兩隻。
(2)發電機中性點接線柱“N”,其中性點電壓UN=1/2U(U為發電機輸出電壓)。
3、勵磁方式
(1)先他勵:迅速建立磁場,便於低速充電。
(2)後自勵

汽車交流發電機工作特性

1、空載特性:U=f( n )?OI = 0。從空載特性可判定發電機低速充電性能是否良好。
2、輸出特性:I = f( n )?OU = 常數。
(1)空載轉速n1、滿載轉速n2:測得這兩個轉速,與規定值相比即可判斷髮電機性能是否良好。
(2)自身具有限制輸出電流的能力。
3、外特性:U = f( I )?On = 常數。
(1)發電機電壓受轉速和負載變化的影響較大,必須配用電壓調節器
(2)在發電機高速旋轉時,避免大幅度減載。
國產發電機型號

汽車交流發電機電壓調節器

電壓調節器概論
1、功用:在一定的轉速範圍內使發電機輸出電壓基本恆定。
2、電壓調節原理:在轉速變化時,調節器自動調節發電機勵磁電流的大小,從而使發電機輸出電壓保持恆定。
3、分類 (1)電磁振動式(觸點式):單級式(一對觸點)和雙級式(兩對觸點)。
(2)電子式:晶體管式和集成電路式。
觸點式電壓調節器:通過改變觸點閉合或斷開的時間長短來改變勵磁電流的大小。
1、雙級式電壓調節器的構造
(1)3個接線端
(2)3個電阻
(3)低速觸點K1常閉,K1與加速電阻R1、調節電阻R2並聯。高速觸點K2常開,K2一端直接搭鐵,它與勵磁繞組並聯。
(4)一個線圈
2、雙級式電壓調節器的工作過程
(1)先他勵
a、勵磁電路:蓄電池正極→電流表→點火開關→低速觸點→勵磁繞組→搭鐵→蓄電池負極。
b、調節器線圈電路:蓄電池正極→電流表→點火開關→R1→調節器線圈→R3→搭鐵→蓄電池負極。
(2)後自勵
a、發電機電壓低於第一級調壓值
勵磁電路:發電機正極→點火開關→低速觸點→勵磁繞組→搭鐵→發電機負極。
調節器線圈電路:發電機正極→點火開關→R1→調節器線圈→R3→搭鐵→發電機負極。
b、發電機電壓達到第一級調壓值
勵磁電路:發電機正極→點火開關→R1→R2→勵磁繞組→搭鐵→發電機負極。
通過低速觸點不斷開閉,使電阻時而串入時而隔出勵磁繞組電路來調節勵磁電流,從而使發電機電壓控制在一定範圍之內。
c、發電機電壓達到第二級調壓值
勵磁電路:發電機正極→點火開關→R1→R2→高速觸點→搭鐵→發電機負極。
晶體管式電壓調節器:利用晶體管的開關特性,來控制發電機的勵磁電流,使發電機的輸出電壓保持恆定。
1、兩種接線方式
2、工作原理:以JFT106型晶體管電壓調節器(外搭鐵)為例
(1)先他勵:VD1截止,VT1截止,VT2、VT3飽和導通。
勵磁電路:蓄電池正極→電流表→點火開關→勵磁繞組→VT3→搭鐵→蓄電池負極。
(2)後自勵
a、發電機電壓低於調壓值時(略)
b、發電機電壓高於調壓值時:VD1反向擊穿導通,VT1飽和導通,VT2、VT3截止。
勵磁繞組電流近似為0。
集成電路電壓調節器(基本工作原理與晶體管調節器一樣)
1、集成電路電壓調節器電壓檢測法
(1)發電機電壓檢測法:檢測點P的電壓UP =R2?UL/(R1 R2),與發電機電壓UB成正比。
(2)蓄電池電壓檢測法:檢測點P的電壓UP =R2?UBAT/(R1 R2),與蓄電池電壓UBAT成正比,一般大功率發電機採用蓄電池電壓檢測法。
2、幾種集成電路調節器實例
(1)JFT152型集成電路電壓調節器
(2)日產汽車集成電路調節器
交流發電機電壓調節器的型號
交流發電機和電壓調節器的拆裝和維護
常用維修工具與測試儀器的使用
1、跨接線
2、測試燈
(1)12V無源測試燈
(2)12V有源測試燈
3、汽車專用電筆
(2)數字式萬用表

汽車交流發電機檢修維護

交流發電機的維護
1、交流發電機的解體
2、交流發電機主要部件的檢測
(1)V形皮帶鬆緊度的檢查與調整
(2)電刷的檢查與更換
(3)轉子的檢查
a、磁場繞組電阻的測量
b、磁場繞組和轉子軸之間絕緣情況的檢查
(4)定子繞組的檢查
a、定子繞組電阻的檢查
b、定子繞組與定子鐵心絕緣電阻的檢查
(5)硅二極管的檢查
3、交流發電機的組裝
4、交流發電機的不解體檢測:測量發電機各接線柱之間的電阻值。
調節器的檢查
(1)FT61型調節器的檢查
(2)晶體管調節器的檢查
a、用試燈和直流穩壓電源檢查
b、用萬用表檢查
電源系統電路
一、充電指示燈控制電路
1、利用中性點電壓,通過充電指示繼電器控制:以豐田汽車發電機調節器(帶繼電器)控制為例
2、利用九管發電機控制
二、幾種車型電源系電路
1、CA1091電源電路
2、桑塔納2000電源系統電路
(1)先他勵
勵磁電路:蓄電池正極→P→30#→15#→充電指示燈→A16→D4→T1→發電機D 接線柱→勵磁繞組→調節器→搭鐵→蓄電池負極。
(2)後自勵
勵磁電路:D 接線柱→勵磁繞組→調節器→搭鐵→發電機負極。
發電機和調節器的正確使用和故障診斷基本方法
一、交流發電機的正確使用
二、調節器的正確使用
三、電源系統故障診斷的基本方法
1、充電指示燈診斷
2、用電壓表診斷
3、空載與負載性能的診斷
電源系的常見故障診斷與排除
一、不充電
(1)故障現象
(2)診斷步驟
二、充電電流過小
三、充電電流過大
四、交流發電機充電系常見故障部位
計算機控制的調壓電路、過壓保護電路
一、計算機調壓電路
這種系統以每秒400個脈衝固定頻率向勵磁繞組提供電流脈衝,通過改變開與關的時間,來改變勵磁電流平均值,從而使發電機輸出適當的電壓。
二、過壓保護電路:以穩壓管保護電路居多。

汽車交流發電機測試

發電機與調節器性能測試
一、發電機空載試驗
二、發電機負載試驗
三、調節器性能試驗
參考資料