汽车发电机工作原理资料PPT课件.pptx

第二章、交流发电机及调节器 主要内容 交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 交流发电机的工作特性 交流发电机的调节器 交流发电机的使用与维护 发电机与充电系统的测试 充电系统的常见故障 发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设备供电，并向蓄电池充电。 汽车上所用的发电机大多为三相交流发电机。 汽车上采用硅整流交流发电机，它以硅二极管为整流器，将交流电转变成直流电。具有结构简单、体积小、重量轻、功率高、工作可靠、寿命长、维修方便等特点。 汽车用交流发电机的分类 按结构分为： 按工作原理分 固定磁场式（无刷式） 旋转磁场式（常用） 普通式 整体式 真空泵式 §2-1、交流发电机的构造 交流发电机由转子、定子、电刷与滑环机构、三相桥式整流器、轴承、风扇和前后端盖等组成。 一、转子 （教材P23） 转子由爪极（每个爪极有６个鸟嘴形磁极）、转子绕组、滑环和转轴等组成。 在转子绕组中通入一个直流电流时，产生一个磁场。 在发动机的带动下转子旋转，在定子绕组中产生一个旋转磁场。 定子是由定子铁心和三相定子绕组组成，固定在前后端盖之间。 三相定子绕组 定子铁心 二、定子 三相绕组一般采用三角形（△）和星形（Y）两种接法，定子绕组在转子产生的旋转磁场作用下，感应并输出三相正弦交流电动势。 整流器是将交流电转换成直流电的一种装置，在车用发电机中，一般采用三相桥式整流电路作整流器。 三、整流器 （教材P25） 普 通 型 中性点二极管型 整流器一般有以下四种形式： 磁场二极管型 中性点与磁场二极管型 磁场二极管可以提高电压调节的精度。 中性点二极管的整流器，可以提高发电机的输出功率。 桑塔纳汽车用的整流器电路 前端盖用来固定发电机，后端上装有电刷架和整流器。 风扇风叶装在前端盖与皮带轮之间（双风扇发电机的两个风叶装在发电机内部的转子上），在发电机工作时，起强制通风散热作用。 前、后端盖 风　叶 轴　承 四、端盖、风扇和轴承 一、发电原理 　　当发电机的转子绕组中通入直流电时，产生磁场，转子在发动机的带动下旋转，定子绕组切割转子磁场感应三相交流电动势。 §2-2、交流发电机的工作原理 整流电路将三相电动势转变成直流脉动电压；由于蓄电池具有电容的功能，故输出的直流电压波形较平坦。 在发电机空载运行时，忽略三相绕组和整流器的电阻压降，直流电动势约为：U＝2.34Eφ（Eφ为相电动势）。 二、整流原理 发电机转子绕组产生磁场，称为励磁，发电机的励磁有他励和自励两种方式。 由蓄电池向磁场绕组供电的方式，称为他励；由发电机产生的电压向磁场绕组供电的方式，称为自励。 汽车用发电机在刚开始发电时，转子绕组由蓄电池供电产生磁场，属于他励；待发电机旋转起来，输出电压高于蓄电池电压时，发电机向磁场绕组供电，励磁方式由他励变为自励。 三、励磁方法 交流发电机的工作特性，是指发电机工作时，端电压U、输出电流Ｉ与转速ｎ之间的关系。 一、空载特性 空载特性是指发电机空载（即 Ｉ＝0）时，发电机端电压U与转速 ｎ之间的关系。 U与n成线性关系 他励 自励 §2-3、交流发电机的工作特性 当发电机转速一定时，输出电压Ｕ随输出电流Ｉ的变化规律。 在转速一定时，端电压随输出电流的增加而下降，当输出电流超过一定值后，电压和电流同时下降（拐点处）。 当发电机在高速旋转时，如果突然失去负载，端电压将瞬时增大，整流器及调节器中的电子元件造成损坏。 二、外特性 在发电机输出电压U一定时（通常12V发电机保持在14V），发电机负载电流Ｉ与转速ｎ之间的关系称为输出特性或负载特性。 Ie 输出电流Ｉ将随转速ｎ升高而增大，当转速超过一定值时，电流增加的速率减慢，并趋于稳定，此时的电流为最大输出电流。 三、输出特性（负载特性） 发电机的输出电压与发电机转子的转速有关： §2-4、交流发电机的调节器 U≈E＝Cφｎ C—为发电机的结构常数 φ—为磁极磁通 ｎ—为发电机转速 由此可知：发电机的输出电压U与转速ｎ和磁通φ成正比。 一、电压调节器的工作原理 （教材P33） 当发电机的转速升高时，减小磁场电流，以减弱磁通φ，使φｎ基本保持不变，从而维持端电压的不变。 二、电压调节器的分类 触点式电压调节器 晶体