發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理分享資料

1、3/12/20221課課 程：汽車電氣設備與維修程：汽車電氣設備與維修課課 題題: : 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 和工作原理和工作原理班班 級級: 10: 10春汽修春汽修1 1班班授課人授課人: :3/12/20222 老張的一輛豐田威馳轎車夜間開大燈行車，老張的一輛豐田威馳轎車夜間開大燈行車，充電指示燈充電指示燈忽亮忽滅忽亮忽滅，有時還引起發(fā)動機熄火；，有時還引起發(fā)動機熄火；另外，發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時按喇叭正常，發(fā)動機高另外，發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時按喇叭正常，發(fā)動機高速運行時，按喇叭反而不響，同時充電指示燈速運行時，按喇叭反而不響，同時充電指示燈有點亮的現(xiàn)象。為什么？有點亮的現(xiàn)象。為什么？想一想

2、案例：案例：3/12/20223一、電源系組成與發(fā)電機的功用一、電源系組成與發(fā)電機的功用二、二、交流發(fā)電機的交流發(fā)電機的分類分類三、交流發(fā)電機的型號三、交流發(fā)電機的型號比一比知識回顧：知識回顧：3/12/20224一、電源系組成一、電源系組成3/12/20225交流發(fā)電機的功用交流發(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)動機正常運轉(zhuǎn)時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電供電，同時向蓄電池充電充電。3/12/20226 （1 1）普通交流發(fā)）普通交流發(fā)電機電機( (使用時需要配使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機機) ) 例例JF132JF132 1、按結(jié)構(gòu)總體

3、分五類、按結(jié)構(gòu)總體分五類二、交流發(fā)電機的分類二、交流發(fā)電機的分類3/12/20227 （2 2）整體式交流發(fā)電機）整體式交流發(fā)電機( (發(fā)電機和調(diào)發(fā)電機和調(diào)節(jié)器制成一個整體的發(fā)電機節(jié)器制成一個整體的發(fā)電機) ) 如：別克轎車的發(fā)動機上裝配的是如：別克轎車的發(fā)動機上裝配的是CSCS型型發(fā)電機發(fā)電機 3/12/20228 （3 3）帶泵交流發(fā)電機）帶泵交流發(fā)電機( (和制動系統(tǒng)用真空助和制動系統(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) ) 例例JFZB292JFZB292發(fā)電機。發(fā)電機。 3/12/20229 （4 4）無刷交流發(fā)）無刷交流發(fā)電機電機( (不需要電刷的不需要電刷的發(fā)電

4、機發(fā)電機) ) 例例JFW1913JFW1913 （5 5）永磁交流發(fā)電）永磁交流發(fā)電機機( (磁極為永磁鐵制磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機成的發(fā)電機) )3/12/202210（1）六管交流發(fā)電機 例JF1522（東風汽車用）（2）八管交流發(fā)電機 例JFZ1542（天津夏利汽車用）（3）九管交流發(fā)電機 例（日本日立、三菱、馬自達汽車用）（4）十一管交流發(fā)電機 例JFZ1913Z（奧迪、桑塔納汽車用） 2.2.按整流器結(jié)構(gòu)分四類按整流器結(jié)構(gòu)分四類3/12/202211 （1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機3.3.按磁場繞組搭鐵形式兩分類按磁場繞組搭鐵形式兩分類 （2）外搭鐵型交流發(fā)電機 3/12/202212三

5、、國產(chǎn)交流發(fā)電機的型號三、國產(chǎn)交流發(fā)電機的型號中國行業(yè)標準中國行業(yè)標準QC/T 73-93汽車電器設備產(chǎn)品型號編制方法汽車電器設備產(chǎn)品型號編制方法，汽車交流發(fā)電機的型號如下：汽車交流發(fā)電機的型號如下：123451-產(chǎn)品代號：常用的有產(chǎn)品代號：常用的有JF、JFZ、JFB和和JFW四種、四種、2-電壓等級代號：電壓等級代號：1表示表示12V，2 表示表示24V，6表示表示6V3-電流等級代號電流等級代號4-設計序號設計序號5-變型代號變型代號例如：桑塔納、奧迪例如：桑塔納、奧迪100型轎車所使用的代號為型轎車所使用的代號為 JFZ1913Z型交流發(fā)電機型交流發(fā)電機 含義為含義為：電壓等級為：電壓

6、等級為12V、輸出電流大于、輸出電流大于90A、 第第13次設計、調(diào)整臂位于左邊的整體式交流發(fā)電機。次設計、調(diào)整臂位于左邊的整體式交流發(fā)電機。3/12/202213 學習目標：學習目標： 通過學習掌握交流發(fā)電機的功能，掌握交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)，了解交流發(fā)電機的工作原理。 主要學習內(nèi)容：主要學習內(nèi)容： 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 學習重、難點：學習重、難點： 1、交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 2、IC電壓調(diào)節(jié)器的功能3-3 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理學一學3/12/202214典型的交流發(fā)電機典型的交流發(fā)電機JFWZ240發(fā)電機3/12/202215典型的交流發(fā)電機典型的交流發(fā)電機桑塔納JFZ1

7、913Y發(fā)電機3/12/202216典型的交流發(fā)電機典型的交流發(fā)電機別克cs130發(fā)電機3/12/202217無刷交流發(fā)電機無刷交流發(fā)電機無刷交流發(fā)電無刷交流發(fā)電機是指機是指無電刷無電刷無滑環(huán)無滑環(huán)的交流的交流發(fā)電機。發(fā)電機。3/12/202218一、交流發(fā)電機的功能o發(fā)電發(fā)電 使用多槽傳動帶把發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的機械能傳輸?shù)絺鲃訋л?，帶動轉(zhuǎn)子使用多槽傳動帶把發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的機械能傳輸?shù)絺鲃訋л?，帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，于是在定子繞組中產(chǎn)生感應電流。轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，于是在定子繞組中產(chǎn)生感應電流。o整流整流 定子繞組產(chǎn)生的是交流電，不能直接用于車輛上安裝的直流電氣定子繞組產(chǎn)生的是交流電，不能直接用于

8、車輛上安裝的直流電氣設備的供電。為了利用所產(chǎn)生的交流電，必須采用整流器將交流設備的供電。為了利用所產(chǎn)生的交流電，必須采用整流器將交流電變?yōu)橹绷麟?。電變?yōu)橹绷麟姟調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)電壓 IC（集成電路）電壓調(diào)節(jié)器在發(fā)電機轉(zhuǎn)速或各電氣設備所需的電（集成電路）電壓調(diào)節(jié)器在發(fā)電機轉(zhuǎn)速或各電氣設備所需的電流發(fā)生變化時，也能保持發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定。流發(fā)生變化時，也能保持發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定。3/12/202219二、交流發(fā)電機的組件3/12/202220二、交流發(fā)電機的組件o交流發(fā)電機主要由交流發(fā)電機主要由定子、端蓋、轉(zhuǎn)子、整流器、定子、端蓋、轉(zhuǎn)子、整流器、v v形傳動帶輪和電壓調(diào)節(jié)器形傳動帶輪和電壓調(diào)節(jié)器等部

9、分組成。等部分組成。3/12/202221發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3/12/202222交流發(fā)電機組件圖交流發(fā)電機組件圖試一試3/12/202223交流發(fā)電機組件圖交流發(fā)電機組件圖1.后端蓋后端蓋2.電刷架電刷架3.電刷電刷4.電刷彈簧壓蓋電刷彈簧壓蓋5.硅二極管硅二極管6.元件元件板（散熱板）板（散熱板）7.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子8.定子定子9.前端蓋前端蓋10.風扇風扇11.V形帶輪形帶輪3/12/202224三、發(fā)電機的結(jié)構(gòu)三、發(fā)電機的結(jié)構(gòu)（一）、轉(zhuǎn)（一）、轉(zhuǎn) 子子o轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。o轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、 滑環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成，見圖?；h(huán)、轉(zhuǎn)

10、子軸組成，見圖。3/12/202225o轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊兩塊爪極爪極各有六個鳥嘴形各有六個鳥嘴形磁極磁極, ,爪極空腔內(nèi)裝有磁爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組場繞組 ( (轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)子線圈) )和磁和磁軛。軛。o滑環(huán)由兩個彼此絕緣的滑環(huán)由兩個彼此絕緣的銅銅環(huán)環(huán)組成，滑環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子組成，滑環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個集軸上并與軸絕緣，兩個集電環(huán)分別與電環(huán)分別與磁場繞組的兩磁場繞組的兩端相連。端相連。3/12/202226轉(zhuǎn)子如何產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子如何產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場o當兩當兩滑環(huán)滑環(huán)通入直流通入直流電時（通過電時（通過電刷電刷），），磁場繞組中就有電磁場繞組中就有電流通過

11、，并產(chǎn)生軸流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一向磁通，使爪極一塊被磁化為塊被磁化為N N極極，另一塊被磁化為另一塊被磁化為S S極極，從而形成六對，從而形成六對相互交錯的磁極。相互交錯的磁極。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。3/12/202227電刷結(jié)構(gòu)電刷結(jié)構(gòu) 電刷的結(jié)構(gòu)電刷的結(jié)構(gòu)能從外部拆除；能從外部拆除；(b)不能從外拆除不能從外拆除3/12/202228（二）、端蓋（二）、端蓋由驅(qū)動端蓋驅(qū)動端蓋和整流器后蓋整流器后蓋組成。由非導磁材料鋁合金制成，漏磁少，重量輕，散熱性能好。3/12/202229 端架端架有兩個作用：支承轉(zhuǎn)子和作為裝配在發(fā)動機上的安裝架座

12、。兩個端架上都有幾個空氣通道，以提高冷卻效率。整流器、電刷整流器、電刷座、座、IC電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器等用螺栓固定在整流器后端架上。3/12/202230（三）、定子（三）、定子o定子又稱為電樞，由定子鐵心和定子繞組組成。定子鐵心由相互絕緣的內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成。定子槽內(nèi)三相繞組的連接方法大多數(shù)采用Y型（星形）。3/12/202231定子（展開圖）定子（展開圖） 結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：如下： 磁極對數(shù)磁極對數(shù)p :6對對 定子槽數(shù)定子槽數(shù)z :36槽槽 定子繞組相數(shù)定子繞組相數(shù)m :3相相 每個線圈匝數(shù)每個線圈匝數(shù)N :13匝匝 繞組聯(lián)結(jié)方法繞組聯(lián)結(jié)方法 ：Y型聯(lián)結(jié)型聯(lián)結(jié)3/12/2022

13、32（四）、整流器（四）、整流器定義：定義：整流器是由整流器是由6只硅二極管連接而成的三相橋式只硅二極管連接而成的三相橋式全波整流電路。全波整流電路。作用：作用：將定繞組產(chǎn)生的三相交流電整流后變?yōu)橹绷鲗⒍ɡ@組產(chǎn)生的三相交流電整流后變?yōu)橹绷麟?，并阻止蓄電池通過發(fā)電機放電。電，并阻止蓄電池通過發(fā)電機放電。3/12/2022333/12/202234（五）、（五）、V V形有肋傳動帶輪形有肋傳動帶輪 使用V形有肋傳動帶輪，可提高高速轉(zhuǎn)動效率，使帶輪傳動比增加約2.5%.3/12/202235電壓調(diào)節(jié)器功用：（1）電壓調(diào)節(jié) （2）控制充電指示燈 （六）、（六）、 IC電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器1.功用功用3

14、/12/202236（1）觸點式電壓調(diào)節(jié)器 （2）晶體管調(diào)節(jié)器（3）集成電路調(diào)節(jié)器 電子調(diào)節(jié)器（4）數(shù)字電路調(diào)節(jié)器按工作原理可分按工作原理可分2.類型類型3/12/202237（1）內(nèi)搭鐵型電子調(diào)節(jié)器： 適配于與內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機；（2）外搭鐵型調(diào)節(jié)器： 適配于與外搭鐵型交流發(fā)電機按搭鐵型式分按搭鐵型式分3/12/202238 3.外形結(jié)構(gòu)外形結(jié)構(gòu)3/12/202239 3/12/2022403/12/202241四、案例分析：四、案例分析： 老張的一輛豐田威馳轎車夜間開大燈老張的一輛豐田威馳轎車夜間開大燈行車，充電指示燈忽亮忽滅，有時還引行車，充電指示燈忽亮忽滅，有時還引起發(fā)動機熄火；另外，

15、發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時起發(fā)動機熄火；另外，發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時按喇叭正常，發(fā)動機高速運行時，按喇按喇叭正常，發(fā)動機高速運行時，按喇叭反而不響，同時充電指示燈有點亮的叭反而不響，同時充電指示燈有點亮的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。3/12/202242說一說 該故障主要由于發(fā)電機有時輸出的電流不足造成，其原因可能是勵磁繞組的滑環(huán)與電刷接觸不良滑環(huán)與電刷接觸不良。因為發(fā)電機轉(zhuǎn)速越高，電刷在滑環(huán)上顫動越厲害，使發(fā)電機輸出功率降低。故障原因故障原因:診斷排除措施診斷排除措施: 根據(jù)故障原因，判斷可能是發(fā)電機電刷過度磨損或電刷彈簧壓力減弱造成發(fā)電不良，但更換電刷更換電刷后，故障仍未解決。此時測量發(fā)電機電樞輸出電壓，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時為15V，轉(zhuǎn)速高時電壓反而下降，約為13V。若把蓄電池連線拆除后，電壓又升到15V，但按喇叭時電壓便急劇下降，同時發(fā)動機熄火。用電流表測量充電電流時，電流很小。最后解體發(fā)電機修理。發(fā)現(xiàn)勵磁繞組滑環(huán)磨損，形成溝槽，致使滑環(huán)與電刷接觸不良。于是對滑環(huán)對滑環(huán)表面進行車削并磨合電刷表