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第二章 交流发电机与调节器


2.九管交流发电机的整流原理
3.八管交流发电机的工作原理
实验证明,加装中性点二极管后,在发电机 转速超过 2 000 r/min时,其输出功率可提高 11 %~15%。
4.十一管交流发电机的工作原理
2.2.3 励磁方式
一般发电机的转速达到 1000 r/min左右时, 励磁电流便由发电机自身供给,这种励磁方式称为 自励。由此可见,汽车交流发电机在输出电压建立 前后分别采用他励和自励两种不同的励磁方式。
2.6.2交流发电机的维护
1.交流发电机的检测 ⑪.单机静态测试 ①、检测F与E之间的电阻值; ②、检测整流二极管的正向电阻。 ⑫.试验台动态检测 ①空载试验 当n=1000 r/min时, 发电机电压应为14 V ②负荷试验 当n=1000 r/min时, 发电机电压应大于12V
⑬.交流发电机的就车检验 将蓄电池搭铁线暂时拆下,把一块0~40 A的电流 表串接到发电机火线B接线柱与火线原接线之间, 再把一块0~50 V的电压表接到 B与 E之间,再恢复 蓄电池的搭铁线,以保证操作安全。起动机启动发 动机,并提高转速,当发电机转速为 2 500r/min时, 电压应在14 V或28 V以上,电流应为 10 A左右。此 时打开前照灯、雨刮器等负荷,电流若为20 A左右, 则表明发电机工作正常。
2.4.2感应子式交流发电机
当凸齿对 齐时,定子绕 组中的磁通最 大,当凸齿不 对齐时,定子 绕组中的磁通 最小。
2.5电压调节器 2.5.1触点式电压调节器
触点式电压调节器又称振动式电压调节器,分双 级式和单级式。 1.双级触点式电压调节器的构造
1-静触点支架;2-衔铁;
3-磁化线圈;4-弹簧;
2.3 交流发电机的工作特性
2.3.1输出特性 输出特性也称负载特性或输出电流特性,它是 在发电机保持输出电压一定时,发电机的输出电流 与转速之间的关系。 I=f(n)
由输出特性表明:
①发电机只需在较低的空载转速n1时,就能达 到额定输出电压值,因此其具有低速充电性能好的 优点。 ②发电机转速升至满载转速n2时,即可输出额 定功率的电能,因此其具有发电性能优良的特点。 ③当转速升到某一定值以后,输出电流就不再 随转速的升高和负荷的增多而继续增大,因此其具 有自身控制输出电流的功能,不再需要限流器。交 流发电机的最大输出电流约为额定电流的1.5倍。
定子绕组应遵循的原则: ①、每相绕组的线圈个数、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A、B、C(或末端X、Y、Z)在 定子槽内的排列,必须相隔120°电角度。
2.1.3整流器
交流发电机的整流器大多由6只硅二极管组成。 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; 外壳为负极、中心引线为正极的二极管,称为正 极管,管壳底上有红色标记。 安装三只正极管的整流板(装在外侧)称为正整 流板。 安装三只负极管的整流板(装在内侧)称为负整 流板。
③、当14V<U < 14.5V 时,工作电路是: 发电机正极→点火开 关→调节器火线接线柱 S→R1→R2→调节器磁 场接线柱F→发电机励 磁绕组→搭铁→发电机 负极。 ④、当 U ≥ 14.5V时,工 作电路是: 发电机正极→点火开 关→调节器火线接线柱 S→R1→R2→磁轭→衔 铁→K2 →搭铁。
2.3.2 空载特性
空载特性是指无负荷时,发电机端电压与转速 的变化规律。
U=f(n)
2.3.3外特性
外特性是指转速保持一定时,发电机的端电压与 输出电流的关系。 转速一定时,端电压 均随输出电流的增大而 相应下降,原因是: ①发电机内压降增大, 引起端电压下降。 ②电压↘,磁场↘, 引起磁场减弱,感应 电动势↘。 ③电枢反应↗,感应 电动势↘,端电压↘↘ 。
5-磁轭;6-电刷;
7-滑环;8-磁场绕组; 9-三相定子绕组; 10-点火开关; R1-加速电阻(1Ω); R2-调节电阻(8.5Ω); R3-补偿电阻(13Ω);
工作原理:
①、低速时励磁电路为: 蓄电池正极→电流表 →点火开关→调节器 火线接线S→低速触点 K1→衔铁→调节器磁 场接线柱F→发电机励 磁绕组→搭铁→蓄电 池负极。 ②、当U<14V 时,工作 电路不变,只是由他 激变为自激。
2.4无刷交流发电机
无刷交流发电机的优点有: ①没有电刷和滑环,不会因为电刷和沿环的磨损与 接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障。 ②工作时不会产生火花,减少了无线电干扰。 有爪极式 分类 励磁机式 永磁式 感应子式
2.4.1 爪极式无刷交流发电机
爪极式无 刷交流发电机 的结构与一般 交流发电机大 致相同,只不 过其励磁绕组 是静止的,不 随转子转动 。
⑥、蓄电池可起到电容器的作用,即可在一定程度上 吸收电路中的瞬时过电压。 ⑦、熄火后,应及时将点火开关断开,否则蓄电池长 期向磁场绕组放电,会使磁场绕组过热而损坏。 ⑧、调节器与交流发电机的搭铁形式必须一致。 ⑨、调节器与交流发电机的电压等级必须一致,否则 充电系统不能正常工作。 ⑩、调节器的调节电压不能过高或过低,避免损坏用 电设备或引起蓄电池充电不足。
(P点电压信号指示磁场电路异常,输出端B断线时, 点亮充电指示灯。 )
2.6 交流发电机与电压调节器的维护
2.6.1 交流发电机与电压调节器的使用注意事项 ①、蓄电池的搭铁极性必须与发电机搭铁极性相同。 ②、不能使用试火方法检查发电机是否发电,否则容 易损坏二极管及其他电子元件。 ③、发现交流发电机不发电或者充电电流较小时,应 及时找出故障予以排除。 ④、绝对禁止用200 V以上的交流电压或兆欧表检查 发电机的绝缘性能,否则将损坏整流二极管及调节 器中的电子元件。 ⑤发电机正常运行时,切不可任意拆卸各电器的连接 线,以防引起电路中的瞬时过电压损坏二极管及调 节器中的电子元件或其他电子设备。
2.交流发电机零部件的检查
⑪.硅二极管的检查 ⑫.定于绕组的检查查
(3)励磁绕组的检查 (4)转子轴的检查 (5)滑环的检查 (6)电剧的检查
2.6.3交流发电机电压调节器的维护
1.晶体管电压调节器的检查 ⑪.内搭铁式晶体管电压调节器的测试 当电压达到6 V左右时, 指示灯点亮。 当电压达到 13.5- 14.5 V时,指示灯应 熄灭。
第二章 交流发电机与调节器
2.1交流发电机的构造
2.1.1转子
转子是发电机的磁场部分,它主要由两块爪极、 磁场绕组、滑环及轴等组成,见图2.2 。
2.1.2定子
定子是产生和输出交流电的部件,又叫电枢, 由定子铁心和定子绕组组成。 定子槽内置有三相对称绕组,三相绕组大多数 采用Y形(星形)联结,也有用△形联结的。
⑫.外搭铁式晶体管电压调节器的测试 当电压达到6 V左右时, 指示灯点亮。 当电压达到 13.5- 14.5 V时,指示灯应 熄灭。
2.集成电路电压调节器的检查
⑪.3引线集成电路电压调节器的测试 当V2小于调节电压值时 ,V1为0.6~1V 当V2大于或等于调节电 压值时 ,V1= V2 3-5Ω
2.1交流发电机的工作原理
2.2.1交流电动势的产生
eA=Emsinωt=Eφsinωt
eB=Emsin(ωt-120°) =EΦsin(ωt-120°)
eC=Emsin(ω t+120°) =EΦ sin(ω t+120°)
EΦ= 4.44KfNΦ
式中,K--定子绕组系数,一般小于1; f-一感应电动势的频率(单位:Hz); f=Pn/60[P为磁极对数,n为转速] N-一每相绕组的匝数; Φ ——磁极的磁通(单位:Wb)。
2.2.2整流原理
1.六管交流发电机的整流原理 由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路, 3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法,3 个二极管VD1、VD3、VD5组成共阴极组接法。
式中,Uav——输出直流电压平均值(单位:v); UΦ ——发电机相电压有效值(单位:v)。
Uav=2.34 UΦ
0-30V
⑫.4引线集成电路电压调节器的测试 当V2小于调节电压值时 ,V1为0.6~1V 当V2大于或等于调节电 压值时 ,V1= V2
2.JFT201型晶体管调节器 请同学们自己分析工作过程
2.5.3集成电路电压调节器
1.集成电路电压调节器电压检测方法 ⑪.发电机电压 检测法
UP与发电机的 端电压UL成正比
⑫.蓄电池电压检测法
UP与蓄电
池的端电压 UB成正比
2.JFT151型电压调节器
(薄膜混合集成电路调节器 )
3.具有保护功能的集成电路电压调节器
2.1.4端盖与电刷总成
交流发电机有内、外搭铁之分,见图2.6。
2.1.5国产交流发电机的型号
根据国标QC/T 73-93汽车电气设备产品型号编 制方法》的规定,汽车交流发电机的型号如下: 第1部分为产品代号。交流发电机的产品代号有 JF、JFZ、JFB、JFW四种。 第2部分为电压等级代号。用1位阿拉伯数字表示, 1-12 V;2-24V;6-6 v。 第3部分为电流等级代号。用1位阿拉伯数字表示, 其含义见表2.l。 第4部分为设计序号。按产品的先后顺序,用阿 拉伯数字表示。 第5部分为变型代号。交流发电机以调整臂的位 置作为变型代号。从驱动端着,Y一右边;Z一左 边;无一中间。
3.调节器的性能
2.5.2晶体管式电压调节器
1.JFT106型晶体管电压调节器
工作原理:
①当VD1 <14.5V时,VD1 截止,使VT6 截止,VT7 、VT8 导通, 这时VT8供给励磁电流,他励。 ②当B+ <VD1 <14.5V时,VD1 截止,仍由VT8 供给励磁电流, 但变为自励。 ③当VD1≥14.5V时,VD1反向击穿导通,使VT6导通,VT7、VT8 截止,断开了励磁电路,发电机端电压迅速下降。
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