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汽车交流发电机

发电机1.简介(功能、分类等)汽车发电机汽车发电机是汽车的主要电源,其功用是在发动机正常运转时(怠速以上),向所有效电设备(起动机除外)供电,同时向蓄电池充电。

目录简介随着汽车技术的进步,汽车的用电量愈来愈高。

20年前,中级轿车的输出功率一般只有500瓦左右,此刻一般中级轿车发电机都在1000瓦左右。

发电机功率的增加是随着车上用电设备增加而增加的。

此刻汽车上的发电机都是风冷式发电机,由皮带轮后的风扇吹风进入机壳进行冷却。

在现有风冷式发电机构造的限制下,功率的增加必然会致使发电机体积的加大。

发电机的分类汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机,由于交流发电机在许多方面优于直流发电机,直流发电机已被淘汰,目前所有汽车均采用交流发电机,交流发电机依照不同的分类方式分为以下几类:1.3.1按结整体结构分五类(1)普通交流发电机(使历时需要配装电压调节器的发电机) 例JF132 (EQ140用)插图(2)整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体的发电机) 例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机(包括CS—12一、CS—130和CS—144三种不同的型号)(3)带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在一路的发电机) 例JF ZB292发电机。

(4)无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例JFW1913 (5)永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机)1.3.2按整流器结构分四类(1)六管交流发电机例JF1522(东风汽车用)(2)八管交流发电机例JFZ1542(天津夏利汽车用)(3)九管交流发电机例(日今日立、三凌、马自达汽车用)(4)十一管交流发电机例JFZ1913Z(奥迪、桑塔纳汽车用)1.3.3按磁场绕组搭铁形式两分类(1)内搭铁型交流发电机磁场绕组的一端(负极)直接搭铁(和壳体相联)(2)外搭铁型交流发电机磁场绕组的一端(负极)接入调节器,通过调节器后再搭铁。

交流发电机的型号按照中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽车电器设备产品型号编制方式》的规定,汽车交流发电机型号组成如下:1.4.1产品代号产品代号用中文字母表示。

例:JF——普通交流发电机JFZ——整体式(调节器内置)交流发电机JFB——带泵的交流发电机JFW——无刷交流发电机。

1.4.2电压品级代号电压品级代号用一名阿拉伯数字表示,例:1表示12V系统,2表示24V系统,6表示6V系统1.4.3电流品级代号电流品级代号也用一名阿拉伯数字表示1.4.4设计序号设计序号用1~2位阿拉伯数字表示,表示产品设计的前后顺序。

1.4.5变形代号交流发电机以调整臂位置作为变形代号,从驱动端看,调整臂在左侧用Z表示,调整臂在右端用Y表示,调整臂在中间不加标记。

注:入口发电机不符合上述标准。

2.工作原理交流发电机原理2.1.1交流发电机的发电原理如图所示是交流发电机的工作原理图:发电机的三相定子绕组按必然规律散布在发电机的定子槽中,彼此差120°电角度交流发电机的磁路是:转子爪极的磁力线从转子的N极动身,穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心,最后又通过空气隙回到相邻的S极,并通过磁轭组成了磁回路转子磁极呈鸟嘴形,可使定子绕组感应的交流电动势近似于正弦曲线的波形当转子旋转时,由于定子绕组与磁力线有相对的切割运动,所以在三相绕组中产生频率相同,幅值相等,相位互差120°电角度的正弦电动势为eA、eB和eC2.1.2整流原理和进程在交流发电机中,整流器是利用硅二极管的单向导电性能进行整流的在三相桥式全波整流电路中,三个正二极管的正极引出线别离同三相绕组的首端相连在某一刹时,只有与电位最高的一相绕组相连的正二极管导通一样,三个负二极管的引出线也同三相绕组的首端相连在同一刹时,只有与电位最低的一相绕组相联的负二极管导通这样反复循环、6只二极管轮流导通,在负载两头便取得一个较平稳的脉动的直流电压下图为6只二极管组成的三相桥式全波整流电路及产生的电压波形图中性点电压一般用来控制各类用途的继电器,如磁场继电器、充电继电器等2.1.3交流发电机的励磁方式交流发电机开始发电时,需由蓄电池供给励磁电流,此时为它励当发电机达到蓄电池电压时,即由发电机自己供给励磁电流,也就是由它励转变成自励2.1.4不同形式交流发电机的电路连接方式及原理一、9管交流发电机9管交流发电机的特点是除常常利用的6个二极管外,又增加了3个小功率二极管,专门用来供给磁场电流,又称为磁场二极管采用磁场二极管后,可以省去充电指示灯继电器,其线路连接关系如图所示二、8管交流发电机8管交流发电机除三相桥式整流电路的6个二极管外,还具有2个中性点二极管,利用中性点二极管的输出可以提多发电机的输出功率如图所示发电机高速运转时:1)当中性点电压的瞬时值高于输出电压(14V)时,从中性点输出电流,如图2-11a所示其输出电路为:定子绕组→中性点二极管VD7→负载和蓄电池→负极管→定子绕组2)当中性点电压瞬时值低于负极电位时,流过中性点二极管VD8的电流如图2-11b 所示其输出电路为:定子绕组→正极管→B接线柱→负载和蓄电池→中性点二极管VD8→定子绕组当交流发电机输出电流时,中性点的电压含有交流成份,即中性点三次谐波电压,且幅值随发电机的转速而转变如图所示3、11管交流发电机11管交流发电机由6个三相桥式整流二极管,3个磁场二极管和2个中性点二极管组成,如图所示11管交流发电机兼有8管与9管交流发电机的特点和作用六管交流发电机的结构交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部份组成。

JF132型交流发电机组件图见图2-5aJF132型交流发电机结构图见图2-5bJF132型交流发电机结构图见图2-5c2.2.1转子转子的功用是产生旋转磁场。

转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成,见图2-6。

转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。

集电环由两个彼此绝缘的铜环组成,集电环压装在转子轴上并与轴绝缘,两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。

当两集电环通入直流电时(通过电刷),磁场绕组中就有电流通过,并产生轴向磁通,使爪极一块被磁化为N极,另一块被磁化为S极,从而形成六对彼此交织的磁极。

当转子转动时,就形成了旋转的磁场。

交流发电机的磁路为:磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。

见图2-7。

2.2.2定子定子的功用是产生交流电。

定子由定子铁心和定子绕组成。

见图2-8A定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。

定子绕组有三相,三相绕组采用星形接法或三角形(大功率)接法,都能产生三相交流电。

三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差1 20°的三相电动势。

1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。

2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。

3.三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度(一对磁极占有的空间为360 o电角度)例:国产JF13系列交流发电机三相绕组绕制见图2-8B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型联结在国产JF13系列交流发电机中,一对磁极占6个槽的空间位置(每槽60o 电角度),一个磁极占3个槽的空间位置,所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽,每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽,三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽,8个槽,14个槽等。

2.2.3整流器交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变成直流电,6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路,6只整流管分别压装(或焊装)在两块板上。

2.2.3.1汽车用硅整流二极管特点(1)工作电流大,正向平均电流50A,浪涌电流600A;(2)反向电压高,反向重复峰值电压270V,反向不重复峰值电压300V;(3)只有一根引线见图2-9。

并且有的二极管引线是正极,有的二极管引线是负极,引出线为正极的管子叫正极管,引出线为负极的管子叫负极管,所以说整流二极管有正二极管和负二极管之分。

2.2.3.2整流管的安装将正极管安装在一块铝制散热板上,称为正整流板;将负极管安装另一块铝制散热板上,称为负整流板,也可用发电机后盖代替负整流板。

见图2-10。

在正整流板上有一个输出接线柱B(发电机的输出端)。

负整流板上直接搭铁。

负整流板上一定和壳体相联接。

整流板的形状各异,有马蹄形、长方形、半圆形等见图2-112.2.4端盖端盖一般分两部份(前端盖和后端盖),起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。

端盖一般用铝合金铸造,一是可有效的避免漏磁,二是铝合金散热性能好。

后端盖上装有电刷组件,有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。

电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。

见图2-12磁场绕组(两只电刷)和发电机的联接不同,使发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种1.内搭铁型发电机:磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机(和壳体直接相连)。

见图2-13a2.外搭铁型发电机:磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。

见图2-13b外搭铁型发电机的磁场绕组负极(负电刷)接调节器,通事后再搭铁。

2.2.5交流发电机接线柱的识别方式车型不同,交流发电机的机型也有区别,但一般机型均设有电枢、磁场、搭铁、中性点等接线柱。

维修交流发电机时,若对各接线柱识别不清,不仅影响维修工作的进行,乃至还会损坏交流发电机。

下面介绍交流发电机接线柱的3种识别方式。

1. 直观识别法交流发电机上较粗(Φ6mm)的接线柱为电枢接线柱;2个较细(Φ3 mm)的接线柱中的一个螺钉根部与外壳直接接触或用导电铜片相接的为搭铁接线柱,另一个与之相邻的细接线柱则为磁场接线柱,还有一个独立的接线柱为中性点接线柱。

2直接识别直径最粗的接线柱为"十"接线柱;为识别其余三个接线柱,可用蓄电池火线对其别离刮火。

火花最强者为"一"接线柱;火花弱者为"F"接线柱;无火花者为"N"接线柱。

3用万用表测量把万用表拨到RX1挡,用两个测试棒别离测量各接线柱与机壳之间的电阻,然后再将测试棒互换位置进行测量。

若两次测量中均为零,则为"-"接线柱;电阻均为5-6欧(l2V交流发电机)或欧(24V交流发电机),则为"F"接线柱;电阻值一次为40-50欧,另一次为10欧时,则为"-"接线柱;电阻值一次为8-10欧,另一次为10k欧时,则为"N"接线柱。

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