汽車供電系統(tǒng)之交流發(fā)電機

1、2.3 交流發(fā)電機交流發(fā)電機 2.3.1 交流發(fā)電機的功用交流發(fā)電機的功用 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 2.3.3 交流發(fā)電機工作原理交流發(fā)電機工作原理 2.3.4 常見交流發(fā)電機的分類及型號常見交流發(fā)電機的分類及型號 2.3.1 發(fā)電機的功用發(fā)電機的功用 發(fā)電機是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機正常運發(fā)電機是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機正常運 轉(zhuǎn)，向所有用電設(shè)備（起動機除外）供電，同時給蓄電轉(zhuǎn)，向所有用電設(shè)備（起動機除外）供電，同時給蓄電 池充電。池充電。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子 端蓋端蓋 整流器整流器電刷組件電刷組件 帶輪帶輪 風(fēng)扇風(fēng)扇 普通交流發(fā)電機一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流

2、器、前后端蓋、普通交流發(fā)電機一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、前后端蓋、 風(fēng)扇、帶輪等組成。下圖為風(fēng)扇、帶輪等組成。下圖為JFB2JFB2型型6 6管普通交流發(fā)電機解體圖管普通交流發(fā)電機解體圖 JFB2型交流發(fā)電機解體圖型交流發(fā)電機解體圖 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) (1) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 l轉(zhuǎn)子是磁極部分，功用轉(zhuǎn)子是磁極部分，功用是產(chǎn)生磁場。是產(chǎn)生磁場。 l轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子由爪極、勵磁繞組、鐵心和滑爪極、勵磁繞組、鐵心和滑 環(huán)環(huán)等組成，如圖所示。等組成，如圖所示。 l兩塊爪極兩塊爪極 鳥嘴形狀，壓裝轉(zhuǎn)子軸鳥嘴形狀，壓裝轉(zhuǎn)子軸 上，爪極空腔內(nèi)裝有鐵心

3、和磁場繞組。上，爪極空腔內(nèi)裝有鐵心和磁場繞組。 l滑環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，滑環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成， 磁場繞組的兩端焊接在兩個滑環(huán)上，磁場繞組的兩端焊接在兩個滑環(huán)上， 滑環(huán)分別與發(fā)電機后端蓋上的兩個電滑環(huán)分別與發(fā)電機后端蓋上的兩個電 刷相接觸。刷相接觸。 l當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁 場場。 交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子總成交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子總成 交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子分解圖交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子分解圖 1滑環(huán)滑環(huán) 2轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)子軸 3爪極爪極 4鐵心鐵心 5磁場繞組磁場繞組 (2) 定子定子 l定子是電樞部分，功用是定子是電樞部分，功用是產(chǎn)產(chǎn) 生交流電生交流電。 l定子由定子由定

4、子鐵心和對稱的三定子鐵心和對稱的三 相定子繞組相定子繞組組成，如圖所示。組成，如圖所示。 l定子鐵心由內(nèi)圈帶槽、互相定子鐵心由內(nèi)圈帶槽、互相 絕緣的硅鋼片疊成。絕緣的硅鋼片疊成。 l三相繞組按一定規(guī)則對稱嵌三相繞組按一定規(guī)則對稱嵌 放在槽內(nèi)。放在槽內(nèi)。 l三相繞組的連接方法有星形三相繞組的連接方法有星形 接法和三角形接法兩種，如圖接法和三角形接法兩種，如圖 a、b所示，都能產(chǎn)生三相交流所示，都能產(chǎn)生三相交流 電。電。 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 交流發(fā)電機定子總成及連接方式交流發(fā)電機定子總成及連接方式 a）星形星形連接連接 b) 三角形連接三角形連接 a） b） 2.3.2

5、交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) (3) 整流器整流器 功用是功用是將定子繞組的三相交流電變將定子繞組的三相交流電變 換為直流電換為直流電。 整流器由整流器由6 6個個整流二極管和散熱板整流二極管和散熱板 組成。組成。6只整流二極管分別壓裝或只整流二極管分別壓裝或 焊接在相互絕緣的兩塊板上組成的，焊接在相互絕緣的兩塊板上組成的， 其中一塊為正極板，另一塊為負極其中一塊為正極板，另一塊為負極 板。板。 整流二極管分為整流二極管分為正極管和負極管正極管和負極管 兩種。引出電極為正極的稱為正極兩種。引出電極為正極的稱為正極 管，管，3只正極管安裝在正極板上；只正極管安裝在正極板上； 引出電極為負極的

6、稱為引出電極為負極的稱為負極管負極管，3 只負極管安裝在負極板上。只負極管安裝在負極板上。交流發(fā)電機整流二極管安裝示意圖交流發(fā)電機整流二極管安裝示意圖 a）焊接式）焊接式 b）電路圖）電路圖 c) 壓裝式壓裝式 1正整流板正整流板 2負整流板負整流板 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 汽車用硅整流二極管有如汽車用硅整流二極管有如 下特點：下特點： (1)允許的工作電流大，允許的工作電流大， (2)承受反向電壓的能力高，承受反向電壓的能力高， 可承受的反向重復(fù)峰值電壓可承受的反向重復(fù)峰值電壓 在在270V左右，反向不重復(fù)峰左右，反向不重復(fù)峰 值電壓在值電壓在300V左右左右 (3)只

7、有一根引線（引出電只有一根引線（引出電 極）極） (4)根據(jù)引出電極的不同分根據(jù)引出電極的不同分 為正二極管和負二極管。為正二極管和負二極管。 整流器和定子繞組的連接整流器和定子繞組的連接 如圖所示。如圖所示。 JF1522A型交流發(fā)電機整流器總成型交流發(fā)電機整流器總成 a)整流板整流板 b)整流器總成整流器總成 1-負整流板負整流板 2-正整流板正整流板 3-散熱片散熱片 4-螺栓孔螺栓孔 5-正極管正極管 6-負極管負極管 7-安裝孔安裝孔 8-絕緣墊絕緣墊 9 電樞接柱安裝孔電樞接柱安裝孔 a) b) 交流發(fā)電機整流器和定子的連接電路圖交流發(fā)電機整流器和定子的連接電路圖 a）星形連接星形

8、連接 b）三角形連接三角形連接 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) (4) 端蓋及電刷組件端蓋及電刷組件 端蓋分兩部分（前端蓋和后端蓋），起端蓋分兩部分（前端蓋和后端蓋），起 支撐轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的支撐轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的 作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可 有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能 好。后端蓋上裝有電刷件。好。后端蓋上裝有電刷件。 電刷組件由電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧電刷、電刷架和電刷彈簧 組成。組成。 電刷架有兩種形式。電刷架有兩種形式。 電刷組件電刷組件 a) 外裝式外裝式

9、b)內(nèi)裝式內(nèi)裝式 電刷的作用電刷的作用是將電源通過滑環(huán)引入磁場繞組。兩個電刷分別裝在是將電源通過滑環(huán)引入磁場繞組。兩個電刷分別裝在 電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。電刷架的孔內(nèi)，借助彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。 注意事項：電刷和滑環(huán)的接觸應(yīng)良好，否則會因為磁場電注意事項：電刷和滑環(huán)的接觸應(yīng)良好，否則會因為磁場電 流過小，導(dǎo)致發(fā)電機發(fā)電不足。流過小，導(dǎo)致發(fā)電機發(fā)電不足。 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 交流發(fā)電機有內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種，如圖所示。交流發(fā)電機有內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種，如圖所示。 a)a)內(nèi)搭鐵型發(fā)電機內(nèi)搭鐵型發(fā)電機 有一只電刷和有一只電刷和 殼體直接搭鐵的發(fā)電

10、機殼體直接搭鐵的發(fā)電機 b)b)外搭鐵型發(fā)電機外搭鐵型發(fā)電機 兩只電刷和端蓋兩只電刷和端蓋 絕緣相連的發(fā)電機絕緣相連的發(fā)電機 p磁場繞組的一端經(jīng)滑磁場繞組的一端經(jīng)滑 環(huán)和電刷，通過與發(fā)電環(huán)和電刷，通過與發(fā)電 機端蓋絕緣的磁場接線機端蓋絕緣的磁場接線 柱相連，另一端通過引柱相連，另一端通過引 線與發(fā)電機外殼相連；線與發(fā)電機外殼相連； p磁場繞組的兩端經(jīng)滑磁場繞組的兩端經(jīng)滑 環(huán)和電刷，通過引線均環(huán)和電刷，通過引線均 與絕緣接線柱相連。與絕緣接線柱相連。 2.3.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) (5)帶輪及風(fēng)扇帶輪及風(fēng)扇 交流發(fā)電機的前端裝有帶輪和風(fēng)扇，由發(fā)動機通過交流發(fā)電機的前端裝有帶輪和風(fēng)

11、扇，由發(fā)動機通過 傳動帶驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸和風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn)。傳動帶驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸和風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn)。 發(fā)電機工作時，定子繞組和磁場繞組中都會有熱量發(fā)電機工作時，定子繞組和磁場繞組中都會有熱量 產(chǎn)生，溫度過高會燒壞導(dǎo)線的絕緣導(dǎo)致發(fā)電機不能正產(chǎn)生，溫度過高會燒壞導(dǎo)線的絕緣導(dǎo)致發(fā)電機不能正 常工作，所以為發(fā)電機散熱是必需的。常工作，所以為發(fā)電機散熱是必需的。 為了提高散熱能力，有的發(fā)電機裝有兩個風(fēng)扇（前為了提高散熱能力，有的發(fā)電機裝有兩個風(fēng)扇（前 后各一個）。如豐田轎車的發(fā)電機。后各一個）。如豐田轎車的發(fā)電機。 (1)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使發(fā)電機發(fā)電；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使發(fā)電機發(fā)電； (2)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動為發(fā)電機散熱。風(fēng)扇

12、的轉(zhuǎn)動為發(fā)電機散熱。 2.3.3 交流發(fā)電機工作原理交流發(fā)電機工作原理 2.3.3.1 發(fā)電原理發(fā)電原理 2.3.3.2 整流原理整流原理 2.3.3.3 交流發(fā)電機的勵磁交流發(fā)電機的勵磁 2.3.3.1 發(fā)電機發(fā)電原理發(fā)電機發(fā)電原理 發(fā)電機發(fā)電原理示意圖發(fā)電機發(fā)電原理示意圖 由發(fā)動機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)由發(fā)動機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 由電刷給轉(zhuǎn)子通電產(chǎn)生磁場由電刷給轉(zhuǎn)子通電產(chǎn)生磁場(有刷交流發(fā)有刷交流發(fā) 電機，無刷直接通電電機，無刷直接通電) 由定子產(chǎn)生交變感應(yīng)電動勢由定子產(chǎn)生交變感應(yīng)電動勢 由整流器整流為直流電輸出由整流器整流為直流電輸出 2.3.3.1 發(fā)電機發(fā)電原理發(fā)電機發(fā)電原理 l 交流電

13、動勢的波形也近似正弦規(guī)律，（因轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形，交流電動勢的波形也近似正弦規(guī)律，（因轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形， 其磁場的分布近似正弦規(guī)律）其磁場的分布近似正弦規(guī)律） l 三相電動勢對稱三相電動勢對稱( (因發(fā)電機定子的三相繞組是對稱繞制的）因發(fā)電機定子的三相繞組是對稱繞制的） 感應(yīng)電動勢輸出波形感應(yīng)電動勢輸出波形 ) 3 4 tsin(2) 3 4 tsin( ) 3 2 tsin(2) 3 2 tsin( tsin2tsin EEe EEe EEe mW mV mU m E E 2.3.3.1 發(fā)電機發(fā)電原理發(fā)電機發(fā)電原理 nCKfNE e 44. 4 K N f e C E 60/44. 4KNp

14、Ce 60/pnf e C E 2.3.3.1 發(fā)電機發(fā)電原理發(fā)電機發(fā)電原理 1) 整流原理整流原理: : (1)二極管的導(dǎo)通原則二極管的導(dǎo)通原則 當(dāng)當(dāng)3 3只正二極管負極端連接在一起只正二極管負極端連接在一起 時，正極端電位最高者導(dǎo)通；時，正極端電位最高者導(dǎo)通； 當(dāng)當(dāng)3 3只負二極管正極端連接在一起只負二極管正極端連接在一起 時，負極端電位最低者導(dǎo)通。時，負極端電位最低者導(dǎo)通。 整流二極管導(dǎo)通分析整流二極管導(dǎo)通分析 2.3.3.2 發(fā)電機整流原理發(fā)電機整流原理 2.3.3.2 發(fā)電機整流原理發(fā)電機整流原理 交流發(fā)電機定子的三相繞交流發(fā)電機定子的三相繞 組中，感應(yīng)產(chǎn)生的是交流電，組中，感應(yīng)產(chǎn)生

15、的是交流電， 要通過要通過6只二極管組成的三只二極管組成的三 相橋式整流電路整流為直流相橋式整流電路整流為直流 電的，整流電路如圖電的，整流電路如圖a所示。所示。 二極管具有單向?qū)ㄐ远O管具有單向?qū)ㄐ? , 當(dāng)給二極管加上正向電壓時當(dāng)給二極管加上正向電壓時 二極管導(dǎo)通二極管導(dǎo)通, , 當(dāng)給二極管加當(dāng)給二極管加 上反向電壓時二極管截止。上反向電壓時二極管截止。 將定子的三相繞組和將定子的三相繞組和6只整只整 流二極管按圖流二極管按圖a的電路連接，的電路連接， 發(fā)電機的輸出端發(fā)電機的輸出端B、E上就上就 輸出一個脈動直流電壓，如輸出一個脈動直流電壓，如 圖所示圖所示c c，這就是發(fā)電機的，這就

16、是發(fā)電機的 整流原理。整流原理。 發(fā)電機整流原理發(fā)電機整流原理 a) 整流電路整流電路 b) 三相交流電壓三相交流電壓 c) 整流電壓波形整流電壓波形 0t1瞬時瞬時 2.3.3.2 發(fā)電機整流原理發(fā)電機整流原理 t1t2瞬時瞬時 2.3.3.2 發(fā)電機整流原理發(fā)電機整流原理 t2t3瞬時瞬時 2.3.3.2 發(fā)電機整流原理發(fā)電機整流原理 (2)整流過程的分析整流過程的分析 同時導(dǎo)通的二極管管子總是兩個，正、負管子各一個。同時導(dǎo)通的二極管管子總是兩個，正、負管子各一個。 三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)導(dǎo)通三相橋式整流電路中二極管的依次循環(huán)導(dǎo)通,使得負載使得負載RL兩端兩端 得到一個比較平穩(wěn)

17、的脈動直流電壓。得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電壓。 2 BE N U U 2.3.3.2 發(fā)電機整流原理發(fā)電機整流原理 2.3.3.3 發(fā)電機的勵磁發(fā)電機的勵磁 將電流引入到勵磁繞組使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁。將電流引入到勵磁繞組使之產(chǎn)生磁場稱為勵磁。 交流發(fā)電機勵磁方式有自勵和他勵兩種。交流發(fā)電機勵磁方式有自勵和他勵兩種。 1) 他勵他勵 在發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低時（發(fā)動機未達到怠速轉(zhuǎn)速），在發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低時（發(fā)動機未達到怠速轉(zhuǎn)速）， 自身不能發(fā)電，需要蓄電池供給發(fā)電機勵磁繞組電自身不能發(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(chǎn)生磁場來發(fā)電。這種由蓄電池供流，使勵磁繞組產(chǎn)生磁場來發(fā)電。這種由蓄電

18、池供 給磁場電流發(fā)電的方式稱為他勵發(fā)電。給磁場電流發(fā)電的方式稱為他勵發(fā)電。 2)自勵自勵 隨著轉(zhuǎn)速的提高隨著轉(zhuǎn)速的提高, , 當(dāng)發(fā)電機的輸出電壓當(dāng)發(fā)電機的輸出電壓U UB B大于蓄大于蓄 電池電壓時，發(fā)電機就能對外供電了。當(dāng)發(fā)電機能電池電壓時，發(fā)電機就能對外供電了。當(dāng)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，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。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交流發(fā)電機勵磁過程是先他勵后自勵。 2.3.3.3 發(fā)電機的勵磁發(fā)電機的勵磁 2.3.4發(fā)電機的分類及型號發(fā)電

19、機的分類及型號 2.3.4.1 交流發(fā)電機的分類交流發(fā)電機的分類 2.3.4.2 交流發(fā)電機的型號交流發(fā)電機的型號 2.3.4.3交流發(fā)電機的工作特性交流發(fā)電機的工作特性 2.3.4.1交流發(fā)電機的分類交流發(fā)電機的分類 1.1.按總體結(jié)構(gòu)分按總體結(jié)構(gòu)分 （1）普通交流發(fā)電機。這種發(fā)電機即無特殊裝置，也無普通交流發(fā)電機。這種發(fā)電機即無特殊裝置，也無 特殊功能特點，使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器。特殊功能特點，使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器。 （2）整體式交流發(fā)電機，發(fā)電機和調(diào)節(jié)器制成一個整體的整體式交流發(fā)電機，發(fā)電機和調(diào)節(jié)器制成一個整體的 發(fā)電機。發(fā)電機。 （3）帶泵的交流發(fā)電機。發(fā)電機和汽車制動系統(tǒng)用真空

20、助帶泵的交流發(fā)電機。發(fā)電機和汽車制動系統(tǒng)用真空助 力泵安裝在一起的發(fā)電機。力泵安裝在一起的發(fā)電機。 （4）無刷交流發(fā)電機，不需要電刷的發(fā)電機。無刷交流發(fā)電機，不需要電刷的發(fā)電機。 （5）永磁交流發(fā)電機，轉(zhuǎn)子磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機。永磁交流發(fā)電機，轉(zhuǎn)子磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機。 交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)外型 a)JF1522A型交流發(fā)電機 b) JFZ1813型交流發(fā)電機 c)JFB1712型交流發(fā)電機 2.3.4.1交流發(fā)電機的分類交流發(fā)電機的分類 2.按整流器結(jié)構(gòu)分按整流器結(jié)構(gòu)分 （1）6管交流發(fā)電機管交流發(fā)電機 （2）8管交流發(fā)電機管交流發(fā)電機 （3）9管交流發(fā)電機管交流發(fā)電機 （4）11管交流發(fā)

21、電機管交流發(fā)電機 3.按勵磁繞組搭鐵型式分按勵磁繞組搭鐵型式分 （1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機 （2）外搭鐵型交流發(fā)電機）外搭鐵型交流發(fā)電機 2.3.4.1交流發(fā)電機的分類交流發(fā)電機的分類 2.3.4.2交流發(fā)電機的型號交流發(fā)電機的型號 根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標準QC/T73-1993汽車電器設(shè)備 產(chǎn)品型號編制方法的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機型號由五部分組成： 1、產(chǎn)品代號、產(chǎn)品代號 JF表示普通交流發(fā)電機； JFZ表示整體式（調(diào)節(jié)器內(nèi)置）交流發(fā)電機； JFB表示帶泵的交流發(fā)電機； JFW表示無刷交流發(fā)電機。 2、電壓等級代號、電壓等級代號 電壓等級代號用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示 1表示

22、12V系統(tǒng)；2表示24V系統(tǒng)；6表示6V系統(tǒng) 3、電流等級代號、電流等級代號 電流等級代號也用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。見表21 電流等級代號1234 5678 額定電流/A1929394959697989 4、設(shè)計序號、設(shè)計序號 5、變型代號、變型代號 設(shè)計序號用12位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，表示產(chǎn)品 設(shè)計的先后順序。 交流發(fā)電機以調(diào)整臂位置作為變形代號 Z左調(diào)整臂；Y 右調(diào)整臂 2.3.4.2交流發(fā)電機的型號交流發(fā)電機的型號 桑塔哪、奧迪桑塔哪、奧迪100型轎車用型轎車用JFZ1913Z型交流發(fā)電機型交流發(fā)電機 表示電壓等級為表示電壓等級為12V，電流等級為大于或等于，電流等級為大于或等于90、第、第

23、13次設(shè)計，調(diào)整臂在左邊的整體式交流發(fā)電機。次設(shè)計，調(diào)整臂在左邊的整體式交流發(fā)電機。 2.3.4.2交流發(fā)電機的型號交流發(fā)電機的型號 桑塔納奧迪100 JFZ1913Z發(fā)電機 2.3.4.3交流發(fā)電機的工作特性交流發(fā)電機的工作特性 工作特點：傳動比大，工作轉(zhuǎn)速變化范圍大。工作特點：傳動比大，工作轉(zhuǎn)速變化范圍大。 交流發(fā)電機的特性包括：輸出特性、空載特性和外特性。交流發(fā)電機的特性包括：輸出特性、空載特性和外特性。 輸出特性：輸出特性：是指保持發(fā)電機的端電壓不變，其輸出電流是指保持發(fā)電機的端電壓不變，其輸出電流 與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即U=常數(shù)時，常數(shù)時，If（n） 的函數(shù)關(guān)系。的

24、函數(shù)關(guān)系。 l空載轉(zhuǎn)速空載轉(zhuǎn)速n1是指是指I=0,U=Ue時的發(fā)電時的發(fā)電 機轉(zhuǎn)速；機轉(zhuǎn)速； l滿載轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速n2是指是指U=Ue，I=Ie時的發(fā)時的發(fā) 電機轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)速。 l當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到一定值時，輸出當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到一定值時，輸出 電流就不再隨轉(zhuǎn)速的增加而上升。電流就不再隨轉(zhuǎn)速的增加而上升。 具有自動限制電流的自我保護能力。具有自動限制電流的自我保護能力。 由特性曲線可以看出：由特性曲線可以看出： 2.3.4.3交流發(fā)電機的工作特性交流發(fā)電機的工作特性 空載特性空載特性 是研究發(fā)電機空載時，發(fā)電機的端電壓是研究發(fā)電機空載時，發(fā)電機的端電壓U與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n之間的之間的 關(guān)系。即關(guān)系。即

25、 I=0時，時，U=f(n)曲線曲線 ，如圖，如圖 所示。所示。 從曲線可以看出，從曲線可以看出，nU ，由，由 他勵轉(zhuǎn)入自勵發(fā)電時，即能向他勵轉(zhuǎn)入自勵發(fā)電時，即能向 蓄電池補充充電。蓄電池補充充電。 2.3.4.3交流發(fā)電機的工作特性交流發(fā)電機的工作特性 外特性外特性 是指發(fā)電機轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與輸出電流之間的是指發(fā)電機轉(zhuǎn)速一定時，其端電壓與輸出電流之間的 關(guān)系，即關(guān)系，即 n=常數(shù)時，常數(shù)時，U=f（I）的曲線，如圖所示。）的曲線，如圖所示。 從外特性曲線可以看出發(fā)從外特性曲線可以看出發(fā) 電機電壓受負載影響的程電機電壓受負載影響的程 度：如果發(fā)電機在高速運度：如果發(fā)電機在高速運 轉(zhuǎn)時，

26、突然失去負載，發(fā)轉(zhuǎn)時，突然失去負載，發(fā) 電機電壓會突然升高，致電機電壓會突然升高，致 使發(fā)電機及調(diào)節(jié)器等內(nèi)部使發(fā)電機及調(diào)節(jié)器等內(nèi)部 電子元件有被擊穿的危險。電子元件有被擊穿的危險。 2.4電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器 2.4.1 電壓調(diào)節(jié)器的功用電壓調(diào)節(jié)器的功用 2.4.2 電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類 2.4.3 電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 2.4.4 電子調(diào)節(jié)器的工作原理電子調(diào)節(jié)器的工作原理 2.4.1電壓調(diào)節(jié)器的功用電壓調(diào)節(jié)器的功用 為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要求，交流發(fā)電機必須配為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的要求，交流發(fā)電機必須配 用電壓調(diào)節(jié)器才能工作。用電壓調(diào)節(jié)器才能工作。 電

27、壓調(diào)節(jié)器是將發(fā)電機輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi)的電壓調(diào)節(jié)器是將發(fā)電機輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi)的 裝置，其功用是在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，自動控制發(fā)電機裝置，其功用是在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時，自動控制發(fā)電機 電壓保持恒定。電壓保持恒定。 nCKfNE e 44. 4 從電動勢與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和磁極的磁通的關(guān)系。汽車用交從電動勢與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和磁極的磁通的關(guān)系。汽車用交 流發(fā)電機工作時其轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定且變化范圍很大，如果對流發(fā)電機工作時其轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定且變化范圍很大，如果對 發(fā)電機不加以調(diào)節(jié)，其端電壓將隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，這發(fā)電機不加以調(diào)節(jié)，其端電壓將隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，這 與汽車用設(shè)備要求電壓恒定不相適應(yīng)。與汽車用設(shè)

28、備要求電壓恒定不相適應(yīng)。 2.4.2電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類 交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器 1、按工作原理可分為：、按工作原理可分為： （1）觸點式電壓調(diào)節(jié)器）觸點式電壓調(diào)節(jié)器 （2）晶體管調(diào)節(jié)器）晶體管調(diào)節(jié)器 （3）集成電路調(diào)節(jié)器）集成電路調(diào)節(jié)器 電子調(diào)節(jié)器電子調(diào)節(jié)器 （1）觸點式）觸點式 （電磁振動式）（電磁振動式） 電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器 2.4.2電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類 觸點式調(diào)節(jié)器通過電磁線圈控制觸點開閉的觸點式調(diào)節(jié)器通過電磁線圈控制觸點開閉的 方式來磁場繞組的勵磁電流，實現(xiàn)對發(fā)電機方式來磁場繞組的勵磁電流，實現(xiàn)對發(fā)電機 電壓的調(diào)節(jié)。電壓的調(diào)節(jié)。 （2）晶

29、體）晶體 管調(diào)節(jié)器管調(diào)節(jié)器 2.4.2電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類 （3）集成）集成 電路調(diào)節(jié)器電路調(diào)節(jié)器 2.4.2電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類 2、按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵類型可分兩種、按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵類型可分兩種 (1)內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器 適用于內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機的電子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型電子適用于內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機的電子調(diào)節(jié)器稱為內(nèi)搭鐵型電子 調(diào)節(jié)器；調(diào)節(jié)器； (2)外搭鐵型調(diào)節(jié)器外搭鐵型調(diào)節(jié)器 適合用于外搭鐵型交流發(fā)電機的電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型電適合用于外搭鐵型交流發(fā)電機的電子調(diào)節(jié)器稱為外搭鐵型電 子調(diào)節(jié)器。子調(diào)節(jié)器。 對于晶體管調(diào)節(jié)器，在使用過程中，最好使用

30、汽車說明書中對于晶體管調(diào)節(jié)器，在使用過程中，最好使用汽車說明書中 指定的調(diào)節(jié)器，如果采用其他型號替代，除標稱電壓、功率等規(guī)指定的調(diào)節(jié)器，如果采用其他型號替代，除標稱電壓、功率等規(guī) 定參數(shù)與原調(diào)節(jié)器相同外，代用調(diào)節(jié)器必須與原調(diào)節(jié)器的搭鐵形定參數(shù)與原調(diào)節(jié)器相同外，代用調(diào)節(jié)器必須與原調(diào)節(jié)器的搭鐵形 式相同，否則，發(fā)電機可能由于勵磁電路不通而不能正常工作。式相同，否則，發(fā)電機可能由于勵磁電路不通而不能正常工作。 2.4.2電壓調(diào)節(jié)器的分類電壓調(diào)節(jié)器的分類 交流發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢有效值為交流發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢有效值為 交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理是：當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高時，交流發(fā)電

31、機電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理是：當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高時， 調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機勵磁電流調(diào)節(jié)器通過減小發(fā)電機勵磁電流If來減小磁通來減小磁通，使發(fā)電機的，使發(fā)電機的 輸出電壓輸出電壓UB保持不變；當(dāng)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)節(jié)器通過保持不變；當(dāng)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)節(jié)器通過 增大發(fā)電機的勵磁電流增大發(fā)電機的勵磁電流If來增加磁通來增加磁通，使發(fā)電機的輸出電壓，使發(fā)電機的輸出電壓 UB保持不變保持不變 。 nCE e 2.4.3電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 調(diào)節(jié)器基本原理調(diào)節(jié)器基本原理 2.4.4 調(diào)節(jié)器的工作原理調(diào)節(jié)器的工作原理 2.4.4 調(diào)節(jié)器的原理調(diào)節(jié)器的原理 2.4.4觸電調(diào)節(jié)器的原理觸電

32、調(diào)節(jié)器的原理 2.4.4觸電調(diào)節(jié)器的原理觸電調(diào)節(jié)器的原理 2.4.4觸電調(diào)節(jié)器的原理觸電調(diào)節(jié)器的原理 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理電子調(diào)節(jié)器的工作原理 三只電阻三只電阻R1、R2 、R3； 兩只三極管兩只三極管VT1、VT2 ； 一只穩(wěn)壓一只穩(wěn)壓 二極管二極管VS ；一只二極管；一只二極管VD組成組成 1. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 1. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路 電阻電阻R1和和R2組成一個分壓器組成一個分壓器 ，R1上得上得 分壓為：分壓為： BR U RR R U 21

33、1 1 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管VS是感受元件，是感受元件， 串聯(lián)在串聯(lián)在VT1的基極電路的基極電路 中，并通過中，并通過VT1的發(fā)射的發(fā)射 結(jié)并聯(lián)于分壓電阻結(jié)并聯(lián)于分壓電阻R1的的 兩端，以感受發(fā)電機的兩端，以感受發(fā)電機的 輸出電壓；輸出電壓； 1. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 VT2是大功率三極管是大功率三極管 (NPN型型)，和發(fā)電機的磁，和發(fā)電機的磁 場繞組串聯(lián)，起開關(guān)作場繞組串聯(lián)，起開關(guān)作 用，用來接通與切斷發(fā)用，用來接通與切斷發(fā) 電機的勵磁電路；電機的勵磁電路；

34、 VT1是小功率三極管是小功率三極管 (NPN型型)，用來放大控制，用來放大控制 信號；信號； 1. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 VD是續(xù)流二極管；磁是續(xù)流二極管；磁 場繞組由接通轉(zhuǎn)為斷開狀場繞組由接通轉(zhuǎn)為斷開狀 態(tài)時態(tài)時(F端為端為+，B端為端為)， 經(jīng)二極管經(jīng)二極管 VD構(gòu)成放電回構(gòu)成放電回 路，防止三極管路，防止三極管VT2被擊被擊 穿損壞穿損壞 1. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 (1)點火開關(guān)點火開關(guān)SW接通，接通， 發(fā)電機

35、電壓發(fā)電機電壓UB蓄蓄 電池端電壓時電池端電壓時,VT1截截 止，止，VT2導(dǎo)通，蓄電導(dǎo)通，蓄電 池直接供電到磁場繞池直接供電到磁場繞 組。組。 他勵發(fā)電他勵發(fā)電，發(fā)電機，發(fā)電機 電壓隨轉(zhuǎn)速升高而升電壓隨轉(zhuǎn)速升高而升 高高 2. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理 2.4.4電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 (2) 發(fā)電機電壓雖然發(fā)電機電壓雖然 升高升高,但如果蓄電池端但如果蓄電池端 電壓發(fā)電機輸出電電壓發(fā)電機輸出電 壓壓UB調(diào)節(jié)上限調(diào)節(jié)上限 時時,VT1繼續(xù)截止，繼續(xù)截止， VT2繼續(xù)導(dǎo)通。繼續(xù)導(dǎo)通。 發(fā)電機發(fā)電機自勵自勵且開始對且開始對 外供電。外供電。 2.

36、 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 (3)當(dāng)發(fā)電機電壓升高到當(dāng)發(fā)電機電壓升高到 等于調(diào)節(jié)上限等于調(diào)節(jié)上限U2時，時，調(diào)調(diào) 節(jié)器開始工作節(jié)器開始工作。 電 阻電 阻 R 1 、 R 2 分 壓 ，分 壓 ， UR1=UVS+Ube1，VS導(dǎo)通，導(dǎo)通， VT1導(dǎo)通，導(dǎo)通，VT2截止，截止， 磁場電路被切斷，發(fā)電磁場電路被切斷，發(fā)電 機輸出電壓迅速下降。機輸出電壓迅速下降。 2. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 當(dāng)發(fā)電機電壓下降到當(dāng)發(fā)電機電壓下降到

37、 等于調(diào)節(jié)下限等于調(diào)節(jié)下限U1時時 電阻電阻R1、R2分壓減小，分壓減小， 當(dāng)當(dāng)UR1UW+Ube1，VS 截止，截止，VT1截止，截止，VT2 重新導(dǎo)通，磁場電路重新導(dǎo)通，磁場電路 重新被接通，發(fā)電機重新被接通，發(fā)電機 電壓上升。電壓上升。 2. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理電子調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 n發(fā)電機電壓升到調(diào)節(jié)上限時，發(fā)電機電壓升到調(diào)節(jié)上限時，VT2就截止，磁場電路被切斷，就截止，磁場電路被切斷， 輸出電壓下降；降到等于調(diào)節(jié)下限輸出電壓下降；降到等于調(diào)節(jié)下限U1時，磁場電路被接通，發(fā)時，磁場電路被接通，發(fā) 電機電壓上升，周而復(fù)

38、始，發(fā)電機輸出電壓被控制在一定范圍電機電壓上升，周而復(fù)始，發(fā)電機輸出電壓被控制在一定范圍 內(nèi)。內(nèi)。 3. 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理 4、內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路、內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的基本電路 內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器基本電路的特點是晶體管內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器基本電路的特點是晶體管VT1、VT2采采 用用PNP型，發(fā)電機的勵磁繞組連接在型，發(fā)電機的勵磁繞組連接在VT2的集電極和搭鐵端的集電極和搭鐵端 之間，與外搭鐵型電路顯著不同，電路工作原理和結(jié)構(gòu)與之間，與外搭鐵型電路顯著不同，電路工作原理和結(jié)構(gòu)與 外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器類似外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器類似。 2.4.4電子調(diào)節(jié)器

39、的工作原理電子調(diào)節(jié)器的工作原理 電子調(diào)節(jié)器的工作特性曲線電子調(diào)節(jié)器的工作特性曲線 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理電子調(diào)節(jié)器的工作原理 發(fā)電機的輸出電壓發(fā)電機的輸出電壓UB、磁場電流、磁場電流If （平均值）隨轉(zhuǎn)速（平均值）隨轉(zhuǎn)速n的變化關(guān)系稱為的變化關(guān)系稱為 電子調(diào)節(jié)器的工作特性。電子調(diào)節(jié)器的工作特性。 5、電子調(diào)節(jié)器的工作特性、電子調(diào)節(jié)器的工作特性 調(diào)節(jié)器通過三級管調(diào)節(jié)器通過三級管VT2的通斷控制的通斷控制 磁場電流，隨著轉(zhuǎn)速的提高，大功磁場電流，隨著轉(zhuǎn)速的提高，大功 率三級管率三級管VT2的導(dǎo)通時間減小，截的導(dǎo)通時間減小，截 止時間增加，這樣可使得磁場電流止時間增加，這樣可使得磁場電流 平

40、均值減小，磁通減小，保持輸出平均值減小，磁通減小，保持輸出 電壓電壓UB不變。不變。 從電子調(diào)節(jié)器的工作特性曲從電子調(diào)節(jié)器的工作特性曲 線可以看出，線可以看出，n1為調(diào)節(jié)器開始工為調(diào)節(jié)器開始工 作轉(zhuǎn)速，稱為工作下限，隨著發(fā)作轉(zhuǎn)速，稱為工作下限，隨著發(fā) 電機轉(zhuǎn)速的升高，磁場電流減小。電機轉(zhuǎn)速的升高，磁場電流減小。 當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速很高時，由于大功當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速很高時，由于大功 率三極管可不導(dǎo)通，磁場電流被率三極管可不導(dǎo)通，磁場電流被 切斷，發(fā)電機僅靠剩磁發(fā)電，所切斷，發(fā)電機僅靠剩磁發(fā)電，所 以，電子調(diào)節(jié)器的工作轉(zhuǎn)速上限以，電子調(diào)節(jié)器的工作轉(zhuǎn)速上限 很高，調(diào)節(jié)范圍很大。很高，調(diào)節(jié)范圍很大。 2.4.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理電子調(diào)節(jié)器的工作原理 2.5 充電系的使用和維護充電系的使用和維護