汽车电工电子技术基础第5章

第5章发电机与电动机汽车工程学院21.掌握交流发电机的基本结构和工作原理2.掌握直流电动机的基本构造3.掌握直流电动机的基本原理1.能够掌握交流发电机在汽车上的应用2.对直流电动机的电路进行分析，并对电动机进行安装3.能够对电动机进行调速能力目标知识目标理论课堂•（1）汽车的电源有几种？他们是什么关系呢？•（2）汽车电器设备是否由蓄电池供电？3交流发电机•汽车发电机的历史•世界上首台汽车发电机于1913年投放市场，它是防水、12V并励、100W的直流发电机。20世纪60年代以后，汽车上开始采用交流发电机，并逐渐取代直流发电机。41、交流发电机的功用交流发电机的作用：交流发电机的作用是在发动机正常运转时，向所用用电设备（起动机除外）供电，同时对蓄电池充电。5一、概述62、发电机的分类•普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机)例JF132（EQ140用）•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•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)例JFZB292发电机。•无刷交流发电机(不需要电刷的发电机)例JFW1913•永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机)7按结总体结构分五类89•六管交流发电机例JF1522（东风汽车用）•八管交流发电机例JFZ1542（天津夏利汽车用）•九管交流发电机例（日本日立、三凌、马自达汽车用）•十一管交流发电机例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）10按整流器结构分四类•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）•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。11按磁场绕组搭铁形式分两类123、交流发电机的型号•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13•电压等级代号用一位阿拉伯数字表示，•1表示12V系统•2表示24V系统•6表示6V系统14二、交流发电机的发电原理1516•1）.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场）•2）.磁场外有一个定子绕组,绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度•3）.当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。1718)tsin()tsin()tsin()tsin(tsintsin34234322322EEeEEeEEemWmVmUmEE－每相电动势的最大值－每相电动势的有效值－电角速度19K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关)N-每项匝数（匝）φ-每极磁通（Wb）Ce-电机结构常数三、整流原理20图所示为六管整流电路5V4V-3V21二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通,当给二极管加上反向电压时,二极管截止1、二极管导通的原则2、右图二极管导通原则当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。22四、汽车发电机结构普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。1－后端盖2－电刷架3－电刷4－电刷弹簧压盖5－硅二极管6－元件板7－转子8－定子9－前端盖10－风扇11－带轮23转子由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。它的作用是当通过电刷给励磁绕组供电时，励磁绕组产生磁场。其电器符号一般用电磁线圈加文字标注表达。241、转子25国产发电机大多采用6对磁极。爪极凸缘的外形象鸟嘴，这种形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。26磁路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。27定子又叫电枢，由铁心和三相绕组组成，其功用是产生感应电动势。定子绕组有星形连接和三角形连接两种形式。在星形连接形式中，三相绕组的公共接点称为中性点，一般用“N”表示。（如图所示）282、定子29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。30定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用Y形联结，也有用△形联结整流器的功用是将发电机定子绕组产生的交流电变换为直流电。一般由6只整流硅二极管和安装二极管的散热板组成。31整流器实物与硅二极管连接图3、整流器整流板3233•端盖包括驱动端盖、整流端盖以及安装在其上的轴承、轴承盖等零部件。端盖由铝合金制成。因为铝合金为非导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好等优点。为了提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，在有的发电机端盖的轴承座内镶有钢套。344.端盖•作用：将直流电引入励磁绕组•结构：两只电刷装在电刷架内，在弹簧压力作用下与滑环保持良好的接触。•后端盖装有电刷架。35（a）能从外部拆除；（b）不能从外拆除5.电刷直流电动机361、直流电动机的结构由定子和转子构成汽车发动机没有自起动能力，需由外力带动曲轴旋转才能进入正常工作状态。电力起动系统由起动机、传动机构和控制装置三部分组成，如图所示。37图4-1发动机起动系统