交流发电机工作特性

第四节 交流发电机工作特性 工作特性：1、输出特性试验 工作特性：1、输出特性曲线 2、空载特性曲线 工作特性：3、外特性试验 3、外特性曲线 第五节交流发电机的其他结构型式 一、 交流发电机的分类v交 流 发 电 机 按 总 体 结 构 分 五 类1、 普 通 交 流 发 电 机 例 依 维 柯 发 电 机 一、 交流发电机分五类1、普通交流发电机 一、 交流发电机分五类2、 整 体 交 流 发 电 机v交 流 发 电 机 按 总 体 结 构 分 五 类2、 整 体 式 交发 电 机 例 JFZ1913Z（ 奥 迪 、桑 塔 纳 汽 车 用 ） 别克cs130发电机（整体式交流发电机） 一、 交流发电机分五类3、 带 泵 的 交 流 发 电 机v交 流 发 电 机 按 总 体 结 构 分 五 类3） 带 泵交 流 发 电 机 例 JFB1712 一、 交流发电机分五类4、 无 刷 交 流 发 电 机v交 流 发 电 机 按 总 体 结 构 分 无 刷 交 流 发 电 机 由 于 没 有 电 刷 和 集 电 环 ， 所 以 不会 因 为 电 刷 和 集 电 环 的 磨 损 和 接 触不 良 造 成 激 磁 不 稳 定 或 发 电 机 不 发电 等 故 障 ； 同 时 工 作 时 无 火 花 ， 也减 小 了 无 线 电 干 扰 。 无 刷 交 流 发 电机 分 为 爪 极 式 、 激 磁 机 式 和 永 磁 式三 种 。 爪 极 式 无 刷 交 流 发 电 机 见 图 2-18 一、 交流发电机分五类5、 永 磁 交 流 发 电 机交 流 发 电 机 按 总 体 结 构 分 五 类5） 永 磁 交 流发 电 机 一、 交流发电机的分类v交 流 发 电 机 按 结 总 体 结 构 分 五 类1） 普 通 交 流 发 电机 例 JF132 （ EQ140用 ） 5） 永 磁 交 流发 电 机2） 整 体 式 交 流 发 电 机 例 JFZ1913Z（ 奥 迪 、 桑 塔 纳 汽 车 用 ）4） 无 刷 交 流 发 电 机 3） 带 泵 交 流 发 电机 例 JFB1712 二、交流发电机结构按整流器分类1、6管交流发电机 二、交流发电机结构按整流器分类8管交流发电机 和 6管 交 流 发 电 机 的 基 本 机 构 是相 同 的 ， 所 不 同 的 是 整 流 器 有 8只 硅整 流 二 极 管 ， 其 中 6只 组 成 三 相 全 波桥 式 整 流 电 路 ， 还 有 2只 是 中 性 点 二极 管 ， 1只 正 极 管 接 在 中 性 点 和 正 极之 间 ， 1只 负 极 管 接 在 中 性 点 和 负 极之 间 。 对 中 性 点 电 压 进 行 全 波 整 流 。（ 见 图 2-15） 二、交流发电机结构按整流器分类8管交流发电机 二、交流发电机结构按整流器分类9管交流发电机（ 日 车 应 用 较 多 ） 9管 交 流 发 电 机 的 基 本 结 构 和 6管 交 流 发 电 机 相 同 ， 所 不 同 的 是 整流 器 。 9管 交 流 发 电 机 电 路 见 图 2-17 9管交流发电机的整流器 9管 交 流 发 电 机 的 整 流 器 是 由 6只 大 功 率 整 流 二 极 管 和 3只 小 功 率 励磁 二 极 管 组 成 的 交 流 发 电 机 。 其 中 6只 大 功 率 整 流 二 极 管 组 成三 相 全 波 桥 式 整 流 电 路 ， 对 外 负 载供 电 9管交流发电机的整流器 3只 小 功 率 管 二 极 管 与 三 只 大 功率 负 极 管 也 组 成 三 相 全 波 桥 式 整 流电 路 专 门 为 发 电 机 磁 场 供 电 。 所 以称 3只 小 功 率 管 为 励 磁 二 极 管 。 9管交流发电机的整流器 二、交流发电机结构按整流器分类11管交流发电机的整流器例 ： 桑 塔 纳 车 用 发 电 机 交流发电机的性能指标 交 流 发 电 机 的 性 能 指 标 包 括 ： 一 、 额 定 电 压 二 、 空 载 转 速 三 、 额 定 电 流 四 、 额 定 转 速 1、额定电压在 发 动 机 正 常 转 速 下 发 电 机 应 达 到的 输 出 电 压 称 为 发 电 机 的 额 定 电压（ 对 12V系 统 ： 额 定 电 压 为 14V, 对 24V系 统 ： 额 定 电 压 28V)， 2、空载转速1、 空 载 转 速 n1 发 电 机 达 到 额 定 电压 ， 但 输 出 电 流为 0时 的 转 速2、 额 定 转 速 n2发 电 机 达 到 额 定 电流 时 的 转 速 空 载 转 速 n1、 额 定转 速 n2是 评 价 发 电机 性 能 的 重 要 参 数 3、额定电流v把 发 电 机 输 出 最 大 电 流 的 2/3作 为 评价 发 电 机 的 性 能 指 标 ， 称 为 额 定 电流v发 电 机 达 到 额 定 电 流 时 的 转 速 定 义为 额 定 转 速 n2 几种国产发电机的主要性能指标 第六节交流发电机的检修、试验一 、 整 机 测 试 1.检 测 各 接 柱 之 间 的 电 阻 2.试 验 台 试 验二 、 零 部 件 检 修 1.转 子 的 检 修 2.定 子 的 检 修 3.整 流 器 的 检 修 4.电 刷 组 件 的 检 测 小结v1、 交 流 发 电 机 的 发 电 原 理v2、 交 流 发 电 机 的 整 流 原 理v3、 交 流 发 电 机 的 中 性 点 电 压v4、 交 流 发 电 机 的 励 磁 方 式 及 电 路v5、 充 电 指 示 灯 的 电 路 、 作 用v6、 爪 极 式 无 刷 交 流 发 电 机 第七节 电 压 调 节 器 的 分 类电 压 调 节 器 的 调 压 原理 第七节 电压调节器功用:v 由 于 交 流 发 电 机 的 转 子 是 由 发 动 机 驱 动的 ， 因 此 交 流 发 电 机 转 子 的 转 速 变 化 范 围 非常 大 ， 这 样 将 引 起 发 电 机 的 输 出 电 压 发 生 较大 变 化 ， 无 法 满 足 汽 车 用 电 设 备 的 工 作 要 求 。为 了 满 足 用 电 设 备 恒 定 电 压 的 要 求 ， 交 流 发电 机 必 须 配 用 电 压 调 节 器 ，v 电 压 调 节 器 功 用 ： 使 交 流 发 电 机 输 出电 压 在 发 动 机 所 有 工 况 下 基 本 保 持 恒 定 。 第七节 一、电压调节器的分类 1 交 流 发 电 机 电压 调 节 器 按 工作 原 理 可 分 为 ： （ 1） 触 点 式 （ 电 磁振 动 式 ） 电 压 调 节 器 第七节 一、电压调节器的分类1 交 流 发 电 机电 压 调 节 器 按工 作 原 理 可 分为 ：（ 2） 晶 体 管 调 节 器 第七节 一、电压调节器的分类v1 交 流 发电 机 电 压 调节 器 按 工 作原 理 可 分 为 ：（ 3） 集 成电 路 调 节 器 第七节 一、电压调节器的分类v1 交 流 发 电机 电 压 调 节器 按 工 作 原理 可 分 为 ： （ 4） 数字 调 节 器 第七节 一、电压调节器的分类 1 交 流 发 电 机 电 压 调 节 器 按 工 作原 理 可 分 为 ：v （ 1） 触 点 式 电 压 调 节 器 v （ 2） 晶 体 管 调 节 器v （ 3） 集 成 电 路 调 节 器 电 子 调 节 器v （ 4） 数 字 电 路 调 节 器 第七节 一、电压调节器的分类2 电 子 调 节 器 按 所 匹 配 的 交 流 发 电 机 搭 铁型 式 可 分 为 ：（ 1） 内 搭 铁 型 电 子 调 节 器 ： 适 配 于 与 内 搭 铁 型 交 流 发 电 机 ；（ 2） 外 搭 铁 型 调 节 器 ： 适 配 于 与 外 搭 铁 型 交 流 发 电 机 各种型式调节器外形图 各种型式调节器外形图 各种型式调节器外形图 第七节 二、电压调节器的调压原理 由 交 流 发 电 机 的 工 作 原 理 我 们 知 道 ， 交 流 发电 机 的 三 相 绕 组 产 生 的 相 电 动 势 的 有 效 值 ： E= Cen（ V） Ce 为 发 电 机 的 结 构 常 数 ， n 为 转 子 转 速 ， 为 转 子 磁 极 的 磁 通 ， 也 就 是 说 交 流 发 电 机 所 产 生 的 感 应 电 动 势 与转 子 转 速 和 磁 极 磁 通 成 正 比 。 第七节 二、电压调节器的调压原理 E（ 不 变 ） = CenE（ 不 变 ） = Ce n 转 速 n是 随 发 动 机 转 速 变 化 的 ， 无 法 控制 我 们 可 以 控 制 磁 通 使 之 随 n的 变 化作 相 应 的 变 化 来 保 持 发 电 机 电 动 势 E的不 变 方 法 是 ： 当 交 流 发 电 机 的 转 速 升 高 时 ，通 过 减 小 发 电 机 的 励 磁 电 流 I f来 减 小 磁 通， 使 发 电 机 电 动 势 E保 持 不 变 。 第七节 二、电压调节器的调压原理 E不 随 转 速 变 化 ， 输 出 电 压 UB即 可保 持 恒 定 所 以 ， 交 流 发 电 机 调 节 器 的 工作 原 理 是 ： 当 交 流 发 电 机 的 转 速 升高 时 ， 调 节 器 通 过 减 小 发 电 机 的 励磁 电 流 If来 减 小 磁 通 ， 使 发 电 机 的输 出 电 压 UB保 持 不 变 。 第七节 二、电压调节器的调压原理 电 子 式 调 节 器 就 是 利 用 大 功 率 三极 管 的 导 通 和 截 止 ， 接 通 和 断 开 磁场 电 路 ， 来 改 变 磁 场 电 流 If大 小 。 复习v1、 电 压 调 节 器 的 功 用v2、 电 压 调 节 器 的 分 类v3、 电 压 调 节 器 的 调 压 原 理v4、 电 压 调 节 器 的 基 本 电 路 第八节 电子调节器的工作原理一、晶体管调节器1 外 搭 铁 型 晶 体 管 调 节 器的 基 本 电 路 三 只 电阻 R1、 R2 、 R3 两 只 三 极 管 VT1、VT2 一 只 稳 压 二 极 管 VS 一 只 二 极 管 VD组 成 1.外搭铁型电子调节器的基本电路 v电 阻 R1和 R2组 成 一 个 分 压 器 ， R1上得 分 压 为 ： BR URR RU 21 11 1.外搭铁型电子调节器的基本电路 v 稳 压 管 VS是 感受 元 件 ， 串 联 在 VT1的 基 极 电 路 中 ， 并通 过 VT1的 发 射 结 并联 于 分 压 电 阻 R1的两 端 ， 以 感 受 发 电机 的 输 出 电 压 ； 1.外搭铁型电子调节器的基本电路v VT2是 大 功 率 三 极管 （ NPN型 ） ， 和 发电 机 的 磁 场 绕 组 串 联 ，起 开 关 作 用 ， 用 来 接通 与 切 断 发 电 机 的 励磁 电 路 ； v VT1是 小 功 率 三 极管 （ NPN型 ） ， 用 来放 大 控 制 信 号 ； 1.外搭铁型电子调节器的基本电路vVD是 续 流 二 极管 ； 磁 场 绕 组 由接 通 转 为 断 开 状态 时 （ F端 为 +，B端 为 ） ， 经二 极 管 VD构 成放 电 回 路 ， 防 止三 极 管 VT2被 击穿 损 坏 2外搭铁式电子节器的工作原理 v（ 1） 点 火 开 关SW接 通 ， 发 电机 电 压 UB 蓄电 池 端 电 压时 ,VT1截 止 ，VT2导 通 ， 蓄电 池 直 接 供 电到 磁 场 绕 组 。v 他 励 发 电 ，发 电 机 电 压 随转 速 升 高 而 升高 2外搭铁式电子节器 的工作原理(2) 发 电 机 电 压 虽然 升 高 ,但 如 果蓄 电 池 端 电 压 发 电 机 输 出电 压 UB调 节上 限 时 ,VT1继续 截 止 ， VT2继 续 导 通 。v发 电 机 自 励 且开 始 对 外 供 电 。 2外搭铁式电子节器的工作原理v(3)当 发 电 机 电 压升 高 到 等 于 调 节上 限 U2时 ， 调 节器 开 始 工 作 。v电 阻 R1、 R2分 压 ，UR1=UVS+Ube1，VS导 通 ， VT1导通 ， VT2截 止 ， 磁场 电 路 被 切 断 ，发 电 机 输 出 电 压迅 速 下 降 。 2外搭铁式电子节器的工作原理v当 发 电 机 电 压下 降 到 等 于 调节 下 限 U1时v电 阻 R1、 R2分压 减 小 ， 当UR1 UW+Ube1，VS截 止 ， VT1截 止 ， VT2重新 导 通 ， 磁 场电 路 重 新 被 接通 ， 发 电 机 电压 上 升 。 2外搭铁式电子节器的工作原理v 发 电 机 电 压 升 到 调 节 上 限 时 ， VT2就截 止 ， 磁 场 电 路 被 切 断 ， 输 出 电 压 下 降 ；降 到 等 于 调 节 下 限 U1时 ， 磁 场 电 路 被 接 通 ，发 电 机 电 压 上 升 ， 周 而 复 始 ， 发 电 机 输 出电 压 被 控 制 在 一 定 范 围 内 。 2外搭铁式电子节器的工作原理 由 于 三 极 管 VT2的 状 态 转 换（ 导 通 和 截 止 ） 频 率 很 高 ， 所以 配 装 电 子 调 节 器 的 发 电 机 的输 出 电 压 上 限 U2和 下 限 U1的 差值 很 小 ， 所 以 发 电 机 的 输 出 电压 波 动 非 常 小 ， 再 加 上 电 容 的滤 波 ， 所 以 发 电 机 的 输 出 电 压很 稳 定 。 内搭铁式电子节器的工作原理v 内 搭 铁 式 电 子 调 节 器 基 本电 路 见 图 3-41。 工 作 原 理 与 外搭 铁 式 类 似 ， 所 不 同 的 是 晶 体管 采 用 PNP型 ， 磁 场 绕 组 的 连接 和 外 搭 铁 型 不 一 样 。 3-41 3、电子调节器的工作特性v发 电 机 的 输 出 电 压UB、 磁 场 电 流 If（ 平 均 值 ） 随 转 速n的 变 化 关 系 称 为电 子 调 节 器 的 工 作特 性 。vJF106型 晶 体 管 调节 器 的 工 作 特 性 曲线 如 图 3 38所 示 。 从 电 子 调 节 器 的 工 作 特 性 曲 线 可以 看 出 ， n1为 调 节 器 开 始 工 作 转 速 ，称 为 工 作 下 限 ， 随 着 发 电 机 转 速 的升 高 ， 磁 场 电 流 减 小 。 当 发 电 机 转速 很 高 时 ， 由 于 大 功 率 三 极 管 可 不导 通 ， 磁 场 电 流 被 切 断 ， 发 电 机 仅靠 剩 磁 发 电 ， 所 以 ， 电 子 调 节 器 的工 作 转 速 上 限 很 高 ， 调 节 范 围 很 大 。 第九节 电子调节器应用举例JFT106调节器 第九节 电子调节器应用举例集成电路调节器v集 成 电 路 调 节 器 也 称 IC调 节 器vIC调 节 器 是 根 据 使 用 要 求 ， 将 若 干 元 件集 成 到 同 一 基 片 上 制 成 一 个 独 立 的 电 子芯 片 所 组 成 的 调 节 器 。vIC调 节 器 体 积 小 ， 装 在 发 电 机 内 部 ， 在成 整 体 式 发 电 机 。v集 成 电 路 调 节 器 工 作 原 理 和 晶 体 管 调 节器 相 同 。 夏利轿车IC调节器 IC调节器图片 集成电路调节器的检测电路 集 成 电 路 调 节 器 ， 根 据 分 压 器（ R1、 R2)的 连 接 不 同 ， 可 分 为 两 种检 测 电 路 ： 1、 蓄 电 池 检 测 电 路 ； 2、 发 电 机 检 测 电 路 。 1、蓄电池检测电路（将蓄电池的电压直接加在R1、R2上） 蓄电池检测电路的缺点当 发 电 机 到 蓄 电 池 的 连 接 断 路或 是 信 号 线 断 路 时 ， 调 节 器将 检 测 不 到 发 电 机 的 电 压 ，而 使 发 电 机 失 控 2、发电机检测电路（将发电机的电压直接加在R1、R2上） 发电机检测电路的优缺点优 点 ： 可 直 接 检 测 到 发 电 机 电 压 的 高低 ， 及 时 调 节 ；缺 点 ： 如 果 发 电 机 到 蓄 电 池 的 连 接 有接 触 不 良 ， 会 导 致 蓄 电 池 充 电 不 足 图223 集成电路调节器应用实例奥迪轿车 集成电路调节器应用实例（日产兰鸟） 集成电路调节器应用实例（夏利） 集成电路调节器应用实例 第十节 电子调节器正确使用与检测v电 子 电 压 调 节 器 搭 铁 型 式 检测v电 子 电 压 调 节 器 好 坏 检 测见 实 训 录 像 第十一节 典型充电系电路实例v一 、 奥 迪 、 红 旗 发 电 机 电 路 ；v二 、 夏 利 发 电 机 电 路 ；v三 、 普 桑 充 电 系 电 路 ；v四 、 帕 萨 特 充 电 系 电 路 ；v五 、 广 州 本 田 充 电 系 电 路v六 、 日 产 9管 交 流 发 电 机 一、奥迪、红旗发电机电路 二、夏利发电机电路 二、夏利发电机电路 三、普桑充电系电路 四、帕萨特充电系电路 广州本田发电机电路 五、广州本田充电系电路1-蓄 电 池 ； 2-继 电 器 ；3-点 火 开 ； 4-电 负 载检 测 仪 ； 5-仪 表 板 下保 险 丝 和 继 电 器 6、8-发 动 机 电 脑 接 线 端子 ； 7-ABS电 脑 接 线端 子 ； 9充 电 指 示 灯 ；10整 体 式 交 流 发 电 机 ；11-内 置 式 调 节 器 ； 12-磁 场 绕 组 ； 13； 整 流器 ； 六、宝来充电系电路