汽車電器公開課詳細教案.doc

.交流發(fā)電機的功用結構和分類教學內容交流發(fā)電機的功用 結構 原理計劃學時2教學目標1.熟悉交流發(fā)電機的功用2.掌握交流發(fā)電機的結構3.熟悉交流電機的工作原理教學重點交流發(fā)電機轉子、定子、電刷、整流器等主要零件的作用和結構及工作原理解決措施多媒體教學、實物講解教學難點轉子、定子繞組的作用和結構；發(fā)電機原理解決措施多媒體教學、對照實物講解教學過程導入新課教師提問：前面，我們學習了蓄電池的有關知識，大家在腦海中迅速梳理一下，讓我來問大家一個問題：蓄電池的作用有哪些？ 1）發(fā)動機啟動時，向啟動機和點火系統(tǒng)供電； 2）發(fā)動機低速運轉時，向用電設備和發(fā)電機磁場繞組供電； 3）發(fā)動機中高速運轉時，將發(fā)電機剩余電能轉化為化學能儲存起來； 4）發(fā)電機過載時，協(xié)助發(fā)電機向用電設備供電； 5）蓄電池相當于一個大電容器，能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓，保護電子元件，保持汽車電器系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。 教師：可見，蓄電池與發(fā)電機之間是有著密切的關聯(lián)的。好，那么，我們從這節(jié)課開始來學習有關發(fā)電機的知識。 新知識開始講解之前，我先介紹一下發(fā)電機學這一模塊習目標： 1.了解交流發(fā)電機的功用、結構； 2.掌握發(fā)電機的工作原理及檢測維修方法； 3.掌握汽車充電系的組成、電路及檢測維修方法； 4.了解調節(jié)器的工作原理； 5. 掌握調節(jié)器的檢測方法 明確了學習目標， 這節(jié)課，我們主要學習目標中的第一個內容：交流發(fā)電機的功用、結構、原理。首先，是發(fā)電機的功用；一 、發(fā)電機的功用 發(fā)動機正常運轉時，向所有用電設備（起動機除外）供電，同時向蓄電池充電。二、交流發(fā)電機結構 交流發(fā)電機組成：轉子、定子、整流器、前后端蓋、風扇、帶輪等。（實物展示）（下面，我們一個一個零部件的來學習：）1.轉子功用：產生磁場結構：由爪極、轉子鐵心、磁場繞組、集電環(huán)、轉子軸組成。2定子作用：產生交流電結構：由定子鐵心、三相繞組組成。 定子鐵心由相互絕緣的內圓帶嵌線槽的圓環(huán)狀硅鋼片疊成。嵌線槽內嵌入三相對稱的定子繞組。繞組的接法有星形、三角形兩種方式。一般采用星形連接，即每相繞組的首端分別與整流器的硅二極管相接，每相繞組的尾端接在一起，形成中性點N。3整流器 整流器的作用是將發(fā)電機定子繞組產生的三相交流電變換為直流電，一般由6只硅整流二極管及其散熱板所組成。整流二極管的工作電流大、反向電壓高。交流發(fā)電機整流二極管有正極管和負極管之分，引出線為二極管正極的稱為正極管，引出線為二極管負極的稱為負極管。4.前、后端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起支撐轉子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用非導磁性的材料鋁合金制成，具有輕便、散熱性好等優(yōu)點。5電刷總成電刷總成由兩只電刷、電刷彈簧和電刷架組成。電刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入勵磁繞組。兩個電刷分別裝在電刷架的孔內，借助彈簧壓力與集電環(huán)保持接觸。電刷一般與調節(jié)器裝為一體。電刷和集電環(huán)的接觸應良好，否則會因為磁場電流過小，導致發(fā)電機發(fā)電不足。很好，學習完了發(fā)電機的組成，接下來我們來學習它的原理：三、交流發(fā)電機的工作原理1.發(fā)電原理交流發(fā)電機產生交流電的基本原理是電磁感應原理，即交流發(fā)電機是利用產生磁場的轉子旋轉，使穿過定子繞組的磁通量發(fā)生變化，在定子繞組內產生交流感應電動勢。 當勵磁繞組有電流通過時，勵磁繞組便產生磁場，轉子軸上的兩個爪極分別被磁化為N極和S極。 當轉子旋轉時，磁極交替地在定子鐵芯中穿過，形成一個旋轉的磁場，磁力線和定子繞組之間產生相對運動，在三相繞組中產生交流感應電動勢。 在交流發(fā)電機中，由于轉子磁極呈鳥嘴形，其磁場的分布近似正弦規(guī)律，所以在發(fā)電機定子繞組中產生的交流感應電動勢也近似為正弦規(guī)律。 2.整流原理三相橋式整流電路的整流原理如下見圖2-19（a）。1） 由于3個正極管子（VD1、VD3、VD5）的正極分別接在發(fā)電機三相繞組的首端（U1、V1、W1），而它們的負極同接在元件板上，因此這3個正極管子導通的條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最高（相對其他兩相來說正值最大），則該相的正極管子就導通。2） 由于3個負極管子（VD2、VD4、VD6）的負極分別接在發(fā)電機三相繞組的首端，而它們的正極同接在后端蓋上，因此這3個負極管子的導通條件是：在某一瞬間，哪一相的電壓最低（相對其他兩相來說負值最大），則該相的負極管子就導通。3)在每一瞬間，同時導通的管子只有兩個，即正、負管子各一個。根據上述原則，其整流過程如下。 在t1t2時間內，U相的電壓最高，而V相的電壓最低，故VD1、VD4處于正向電壓下而導通，負載R兩端得到的電壓為uUV（為線電壓的瞬時值，不計管子導通時的壓降）。 在t2t3時間內，U相的電壓仍為最高，而W相的電壓變?yōu)樽畹?，于是VD1、VD6導通，R兩端的電壓為uUW。 在t3t4時間內，VD3、VD6導通，R兩端的電壓為uVW。 這樣依次類推，循環(huán)反復，就在R兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈沖直流電壓U，一個周期內有6個波形，如圖2-19（c）所示.3.交流發(fā)電機的勵磁將電流引入到勵磁繞組使之產生磁場稱為勵磁。交流發(fā)電機勵磁方式有他勵和自勵兩種。（1）他勵在發(fā)電機轉速較低時（發(fā)動機未達到怠速轉速），自身不能發(fā)電，需要蓄電池供給發(fā)電機勵磁繞組電流，使勵磁繞組產生磁場來發(fā)電。這種由蓄電池供給磁場電流發(fā)電的方式成為他勵發(fā)電。（2）自勵隨著轉速的提高（一般在發(fā)動機怠速時），發(fā)電機定子繞組的電動勢逐漸升高并能使整流器二極管導通，當發(fā)電機的輸出電壓大于蓄電池電壓時，發(fā)電機就能對外供電了。當發(fā)電機能對外供電時，就可以把自身發(fā)的電供給勵磁繞組，這種自身供給磁場電流發(fā)電的方式稱為自勵發(fā)電。交流發(fā)電機勵磁過程是先他勵后自勵。當發(fā)動機達到正常怠速轉速時，發(fā)電機的輸出電壓一般高出蓄電池電壓12v以便對蓄電池充電，此時，由發(fā)電機自勵發(fā)電。不同汽車的勵磁電路各不相同，但有一個共同特點：勵磁電路都必須由點火開關控制。4、 質疑 本節(jié)課的新課到這里就結束了，大家整理一下，我來問大家一個問題： 1.發(fā)電機定子鐵心、轉子爪極均采用導磁性能好的材料，而端蓋則采用非導磁材料，這是為什么呢？五、互動性交流 由學生自由提問題，老師作啟發(fā)性回答，讓學生自己來總結出答案六、總結 由老師引導思路與大家一起對本次課程內容進行系統(tǒng)回顧。作業(yè)1.