《汽車電氣設備構造與維修》配套教案：模塊三-項目1-發(fā)電機的認知與檢修

項目一發(fā)電機的認知與檢修教學方案1.了解交流發(fā)電機的作用。2.掌握交流發(fā)電機的結構及工作原理；識記交流發(fā)電機主要部件組成。3.掌握發(fā)電機的正確拆裝工藝、過程和方法。4.掌握發(fā)電機解體與不解體的正確檢測方法，能進行發(fā)電機的就車檢修；與發(fā)電機的拆裝與檢修。課時分配本項目共一個目標，安排3課時。教學重點掌握發(fā)電機的工作原理，能正確、規(guī)范的拆裝發(fā)電機。了解發(fā)電機的結構，并在實踐中完成對發(fā)電機的相關故障檢測與排除。教學難點熟悉發(fā)電機的結構組成。掌握發(fā)電機的工作原理，能正確的完成對發(fā)電機的檢修與拆裝檢測。教學內容任務一發(fā)電機的認識知識鏈接一、交流發(fā)電機的結構交流發(fā)電機的主要部件是：產生磁場的轉子；產生交流電的定子以及整流用的二極管。此外，還有為了產生磁場而將電流提供給轉子的電刷和滑環(huán)，使轉子平滑轉動的軸承、冷卻轉子、定子及二極管的風扇。所有這些部件均裝在前后機架上。如圖所示。1．轉子轉子是交流發(fā)電機的磁場部分，其功用是產生旋轉磁場主要由轉子軸、勵磁繞組、兩塊爪形磁極、滑環(huán)等組成，如圖所示。2．定子定子的功用是產生交流電，也稱作電樞，由定子鐵心和定子繞組組成。定子鐵心一般由一組相互絕緣的且內圓帶有嵌線槽的圓環(huán)狀硅鋼片疊制而成。嵌線槽內嵌入三相對稱的定子繞組，如圖所示。3．整流器整流器的作用是：將定子繞組產生的三相交流電變成直流電輸出；其次，可阻止蓄電池的電流向發(fā)電機倒流。它一般由六個硅二極管接成三相橋式全波整流電路，其整流二極管的特點是工作電流大、反向電壓高，如圖所示為整流器。正極管。其中心引線為二極管的正極，外殼為負極，在管殼底上一般標有紅色標記。在負極搭鐵的交流發(fā)電機中，三個正二極管的外殼壓裝在元件板的三個座孔內，共同組成發(fā)電機的正極，由一個與后端蓋絕緣的元件板固定螺栓通至機殼外，作為發(fā)電機的火線接線柱“B”（“＋”，“A”或“電樞”接線柱）。負極管。其中心引線為二極管的負極，外殼為正極，管殼底部一般有黑色標記。三個負極管的外殼壓裝在后端蓋的三個孔內，和發(fā)電機外殼一起成為發(fā)電機的負極。4．端蓋前后端蓋用非導磁性材料鋁合金制成，漏磁少，并具有輕便、散熱性好等優(yōu)點。在后端蓋內裝有電刷架和電刷。汽車上使用的發(fā)電機的前后端蓋上通常設有通風口。當傳動帶輪和風扇一起旋轉時，使空氣高速流經發(fā)電機內部進行冷卻。5．電刷組件兩只電刷裝在電刷架的方孔內，利用彈簧的壓力使其與集電環(huán)保持良好的接觸。電刷與電刷架的結構有外裝式和內裝式兩種，其構造如圖所示。搭鐵電刷的引出線用螺釘直接固定在后端蓋上（標記“－”），此方式稱為內搭鐵；如果此碳刷的引出線與機殼絕緣接到后端蓋外部的接線柱上（標記F2），這種方式稱為外搭鐵。6．風扇一般用1.5mm厚的鋼板沖制或用鋁合金壓鑄而成，并用半圓鍵裝在前端蓋外側的轉軸上，發(fā)電機工作時，對發(fā)電機進行冷卻。任務二交流發(fā)電機的工作原理知識鏈接1．發(fā)電原理如圖所示，發(fā)電機定子的三相繞組按一定規(guī)律分布在發(fā)電機的定子槽中，內部有一個轉子，轉子上安裝著爪極和勵磁繞組。當外電路通過電刷使勵磁繞組通電時，便產生磁場，使爪極被磁化為N極和S極。當轉子旋轉時，磁通交替地在定子繞組中變化，根據電磁感應原理可知，定子的三相繞組中便產生交變的感應電動勢。這就是交流發(fā)電機的發(fā)電原理。2．交流發(fā)電機的整流原理將交流電變成直流電的過程稱作整流。整流的方法有許多種，但是汽車交流發(fā)電機所使用的是一種即簡單又有效的二極管整流法。交流發(fā)電機定子的三相繞組中，感應產生的交流電，通過6只二極管組成的三相橋式整流電路整流為直流電。整流電路如圖（a）所示。（a）整流電路圖；（b）三相繞組電壓波形圖；（c）整流后發(fā)電機輸出波形圖3．發(fā)電機的勵磁方式將電流引入到勵磁繞組使之產生磁場稱為勵磁。交流發(fā)電機勵磁方式有自勵和他勵兩種。（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。（2）自勵隨著轉速的提高（一般在發(fā)動機達到怠速時），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