交流发电机工作特性(精)

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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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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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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2-179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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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1、交流发电机的发电原理2、交流发电机的整流原理3、交流发电机的中性点电压4、交流发电机的励磁方式及电路5、充电指示灯的电路、作用6、爪极式无刷交流发电机第七节电压调节器功用、分类及调压原理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电压调节器功用: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，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。第七节电压调节器一、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）电压调节器第七节电压调节器一、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电压调节器一、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：（3）集成电路调节器第七节电压调节器一、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：（4）数字调节器第七节电压调节器一、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）触点式电压调节器（2）晶体管调节器（3）集成电路调节器电子调节器（4）数字电路调节器第七节电压调节器一、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电压调节器二、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：Eφ=CeФn（V）Ce－为发电机的结构常数，n－为转子转速，Ф－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。第七节电压调节器二、电压调节器的调压原理Eφ（不变）=CeФ↓n↑Eφ（不变）=CeФ↑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Ф使之随n的变化作相应的变化来保持发电机电动势Eφ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If来减小磁通Ф，使发电机电动势Eφ保持不变。第七节电压调节器二、电压调节器的调压原理Eφ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Ф，使发电机的输出电压UB保持不变。第七节电压调节器二、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1、电压调节器的功用2、电压调节器的分类3、电压调节器的调压原理4、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电阻R1和R2组成一个分压器，R1上得分压为：BRURRRU21111.外搭铁型电子调节器的基本电路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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；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VD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（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。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。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(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。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当发电机电压下降到等于调节下限U1时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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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。3-413、电子调节器的工作特性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。JF106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集成电路调节器也称IC调节器IC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。IC调节器体积小，装在发电机内部，在成整体式发电机。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2－23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电子电压调节器搭铁型式检测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一、奥迪、红旗发电机电路；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；五、广州本田充电系电路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