汽车用交流发电机基础知识
第一部分 概述
一、交流发电机的作用
在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。 蓄电池在汽车起动时提供起动电流，蓄电池作为辅助电源。当发电机发 出电量不足时，可以协同发电机供电。
第一部分 概述
充电平衡公式（理想状态）：
发电电流IG = 负载电流IL + 蓄电池电流IB
第二部分 组成与结构
4、整流器
整流器由正整流板、 负整流板、绝缘垫、整流 二极管组成。
整流二极管根据引出 电极的不同分为正二极管 和负二极管。
第二部分 组成与结构
5、端盖
端盖一般分两部分（前端盖和 后端盖），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 可有效的防止漏磁，二是铝合金散 热性能好。
发电机, 蓄电池及电气负载之间的电流图
第一部分 概述
二、交流发电机的分类
1 按结构分 普通交流发电机：使用时需要配装电压调节器的发电机（JF） 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（JFZ） 带泵交流发电机：和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机（JFB） 无刷交流发电机：不需要电刷的发电机（JFW） 永磁交流发电机：磁极为永磁铁制成的发电机
第一部分 概述
四、交流发电机在汽车上的位置
仪表
调整臂 V带
点火开关
支架 蓄电池
调节器
第二部分 组成与结构
带 轮 螺
皮 带
母
轮
前
前
轴
端
承
盖
电
转 子 总
定 子 总 成
压 调 节 器
成
整
后
流
端
器
盖
总
成
第二部分 组成与结构
第二部分 组成与结构
1、主要组成：
转子组件——产生旋转磁场 定子组件——产生三相交流电 整流器——把交流电变成直流电，也叫整流桥 电压调节器——自动调节发电机输出电压并使电压保持恒定 前后端盖——减少发电机漏磁，安装电刷架、整流器和电压调节器
当发电机电压低于调节器的 响应电压，调节器不工作（如 14V发电机常用13.5V作为试验电 压，此时调节器常开）
示波器测得的发电机电压
第四部分 电压调节器及其原理
3、温度补偿 交流发电机输出电压与温度的函数关
系，要与蓄电池的化学特性相匹配：在低 温时发电机电压稍有增加，以便更利于冬 季充电；在高温时发电机电压稍有降低， 以防夏季蓄电池过充电。
带有中性抽头的交流发电机
第三部分 电路原理
（2）用途： 控制各种用处的继电器 （如磁场继电器、充电指示灯继电器等） 增大功率输出 试验表明：加装中性点二极管的交流发电 机在结构不变的情况下可以提高发电机的 功率10%～15%之间。
第三部分 电路原理
4、过电压保护
在以下情况会产生过电压： 调节器故障 点火的影响 断开大电感负载 线束断裂或接触不良
自励：当发电机转速提高到可以对外供电时 （必须在怠速之前），励磁电流由自身提供， 这种供给磁场电流的方式称为自励。
外搭铁交流发电机励磁电路
第三部分 电路原理
2、充电指示灯的作用
在预励磁电路中起电阻作用，决 定预励磁电流大小。
励磁电流0.2A~1A, 充电指示灯功率1~2W 指示发电机工作情况 输出电压<蓄电池电压——灯亮。 输出电压=额定电压——灯灭。 提醒驾驶员停车后关断点火开关
充电指示灯并不说明蓄电池是否在充电，也不说明在什么转速下开始充电。 在大负载时，会有充电指示灯不亮，蓄电池不是充电而是在放电的情况。
第三部分 电路原理
3、中性点电压
（1）概念： 定子绕组为星形连接时，三相绕组的公
共结点称为中性点。从中性点引一根导线到 发电机外，标记为“N”。中性点对发电机外 壳（搭铁）之间的电压Un称为中性点电压， 中性点电压为发电机输出电压的一半。
最普及的是整体式交流发电机，如右图
第一部分 概述
2 按磁场绕组搭铁形式分 内搭铁型交流发电机：磁场绕组负极负电刷直接搭铁 外搭铁型交流发电机：磁场绕组的负电刷接调节器，然后再搭铁。
3 按整流器结构分 六管交流发电机 八管交流发电机 九管交流发电机 十一管交流发电机
第一部分 概述
六管 九管
八管 十一管
第一部分 概述
三、交流发电机的型号
根据汽车行业标准QC/T73-93《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组成如下：
调整臂位置
产品代号 电压等级代号 电流等级代号 设计序号 变型代号
例如:B11发电机型号JFZ1915——整体式交流发电机、电压等级12V、 输出电流90A、第15次设计
第三部分 电路原理
一、基本原理
通电线圈绕在旋转铁心上产生旋转磁场； 定子三相绕组切割磁场产生三相交流电； 整流器将三相交流电转变为直流电。
第三部分 电路原理
第三部分 电路原理
1、励磁
励磁：将电源引入到磁场绕组使之产生磁场 永磁式交流发电机不需要励磁
励磁方式：自励和他励两种。 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，即预励磁。
第二部分 组成与结构
2、转子组件
电刷将直流电通入两个集 电环时，磁场绕组中就有电流 通过，并产生轴向磁通，使爪 极磁化，从而形成六对相互交 错的磁极。当转子转动时，就 形成了旋转的磁场。
第二部分 组成与结构
3、定子组件
功能：定子线圈产生三相交流电。 组成：由铁芯和三相绕组组成 。 连接方法：
星形连接：I=Ip，U=√3U 三角形连接：U=Up，I= √3I 定子线圈的绕制： 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120°的三相电动。
通常，蓄电池的低内阻可以抑制电气系统中产生的电压尖峰（所以正常运行 时，发电机不能断开蓄电池工作），仍有必要安装过电压保护装置，防止异常时 的危险。
过电压保护措施有用于整流器的雪崩二级管、励磁绕组并联防浪涌二级管等
第四部分 电压调节器及其原理
1、为什么要调节电压？ 交流发电机电压依赖于转速和负载，并受温度影响 整车电气系统需要恒定电压 蓄电池充电需要充电电压随温度调整
所以，电压调节器的任务是维持发电机电压恒定，从而稳定汽车电气系统 电压，在发动机整个转速范围内不因负载和转速的变化而变化；并保证对蓄电 池充电良好，避免过充电和充电不足。
第四部分 电压调节器及其原理
2、调压原理 电压调节器通过控制发电机
的励磁电流的通断和通断时间， 控制转子的磁场强度，从而使发 电机的输出电压稳定在微小范围 内。