學習情境2充電指示燈常亮.ppt

1、汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修,學習情境描述,根據(jù)汽車使用中電源系常見故障-充電指示燈常亮（不暗）的故障原因進行分析。主要故障原因有發(fā)電機故障和充電電路故障。 要求學生應(yīng)具有能力目標有： 會就電源系技術(shù)問題與客戶進行技術(shù)指導(dǎo)和交流 會進行發(fā)電機的維護，檢驗、故障判斷和修理 會進行電源系電路連接，零部件檢驗和更換 會進行電源系故障判斷與排除,知識目標,了解交流發(fā)電機的功用。 了解調(diào)節(jié)器的工作原理。 掌握電源系電路和工作原理 掌握調(diào)節(jié)器的檢測方法。 掌握交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、工作原理。 掌握交流發(fā)電機的試驗、檢測及維修方法。 了解汽車充電系的組成。 掌握電路檢測及維修方法。,2.1 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),2.1.

2、1發(fā)電機的功用 2.1.2整體式交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 1轉(zhuǎn)子 2定子 3整流器 4端蓋及電刷組件 5帶輪及風扇 6. 電壓調(diào)節(jié)器,2.1.1 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，向所有用電設(shè)備（啟動機除外）供電，同時給蓄電池充電。 汽車用發(fā)電機可分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機，由于交流發(fā)電機的性能在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機，直流發(fā)電機已被淘汰。目前汽車采用三相交流發(fā)電機，內(nèi)部帶有二極管整流電路，將交流電整流為直流電，所以，汽車交流發(fā)電機輸出的是直流電。 交流發(fā)電機必須配裝電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器對發(fā)電機的輸出電壓進行控制，使其保持基本恒定，以滿足汽車用電器的需求。,3.1.2

3、 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),整體式交流發(fā)電機一般由轉(zhuǎn)子、定子、整流器、前后端蓋、風扇、帶輪和集成電路電壓調(diào)節(jié)器等組成。,2.1.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),1轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生磁場。 轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、勵磁繞組、滑環(huán)、轉(zhuǎn)子軸等組成，如圖3.3、3.4所示。 轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，爪極被加工成鳥嘴形狀，爪極空腔內(nèi)裝有勵磁繞組和磁軛。 滑環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個滑環(huán)分別與勵磁繞組的兩端相連。 當給兩滑環(huán)通入直流電時，勵磁繞組中就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為S極，從而形成六對（或八對）相互交錯的磁極。如圖3.3所示。 當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形

4、成了旋轉(zhuǎn)的磁場。,2.1.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),2定子 定子的功用是產(chǎn)生交流電。 定子安裝在轉(zhuǎn)子的外面，和發(fā)電機的前后端蓋固定在一起，當轉(zhuǎn)子在其內(nèi)部轉(zhuǎn)動時，引起定子繞組中磁通的變化，定子繞組中就產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動勢。 定子由定子鐵心和定子繞組（線圈）組成，如圖3.5所示。 定子鐵心由內(nèi)圈帶槽、互相絕緣的硅鋼片疊成。 定子繞組有三組線圈，對稱的嵌放在定子鐵心的槽中。三相繞組的連接有星形接法和三角形接法兩種，如圖3.5a、b所示，都能產(chǎn)生三相交流電。,2.1.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),3整流器 整流器的功用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟姟?整流器由整流板和整流二極管組成，6管交流發(fā)電機的整流器是由

5、6只硅整流二極管分別壓裝（或焊裝）在相互絕緣的兩塊板上組成的，其中一塊為正極板（帶有輸出端螺栓），另一塊為負極板，負極板和發(fā)電機外殼直接相連（搭鐵），也可以將發(fā)電機的后蓋直接作為負極板。 6只整流二極管分為正極管和負極管兩種。引出電極為正極的稱為正極管，3只正極管裝在同一塊板上，稱為正極板；引出電極為負極的稱為負極管，3只負極管安裝在負極板上，,2.1.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),整流器的二極管有6個、 8個 整流器和定子繞組的連接如圖,圖3.16 具有中性點二極管的整流電路,2.1.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),4端蓋及電刷組件 端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起支撐轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的作用

6、。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好。后端蓋上裝有電刷組件。 電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧組成，如圖3.9所示。 電刷的作用是將電源通過滑環(huán)引入勵磁繞組。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。,圖3.9 電刷組件,2.1.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),5帶輪及風扇 交流發(fā)電機的前端裝有帶輪和風扇，由發(fā)動機通過傳動帶驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸和風扇一起旋轉(zhuǎn)。 發(fā)電機工作時，定子繞組和勵磁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)電機不能正常工作，所以為發(fā)電機散熱是必須的，為了提高

7、散熱能力，有的發(fā)電機裝有兩個風扇（前后各一個）。如豐田轎車的發(fā)電機。,2.2 交流發(fā)電機工作原理,3.2.1發(fā)電原理 3.2.2整流原理 3.2.3交流發(fā)電機的勵磁,2.2.1交流發(fā)電機發(fā)電原理,如圖3.11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(nèi)部有一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)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(chǎn)生磁場，使爪極被磁化為N極和S極。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁通交替地在定子繞組中變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知，定子的三相繞組中便產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動勢。這就是交流發(fā)電機的發(fā)電原理。,圖3.11 交流發(fā)電機發(fā)電原理示意圖 1定子鐵心 2定子繞組 3轉(zhuǎn)子 4勵磁繞組

8、 5整流二極管 6電刷,2.2.1交流發(fā)電機發(fā)電原理,1. 交流電動勢的變化頻率f和轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)成正比 式中 磁極對數(shù) 發(fā)電機轉(zhuǎn)速(r/min) 在交流發(fā)電機中，由于轉(zhuǎn)子磁極呈鳥嘴形，其磁場的分布近似正弦規(guī)律，所以交流電動勢的波形也近似正弦規(guī)律，如果發(fā)電機定子的三相繞組是對稱繞制的則產(chǎn)生的三相電動勢也是對稱的。,2.2.1交流發(fā)電機發(fā)電原理,2. 三相交流發(fā)電機的感應(yīng)電動勢瞬時值表達式： 式中 每相電動勢的最大值 每相電動勢的有效值 電角速度,2.2.2 交流發(fā)電機整流原理,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，是通過6只二極管組成的三相橋式整流電路整流為直流電的，整流電路如圖3.

9、12a所示。 二極管具有單向?qū)ㄐ?當給二極管加上正向電壓時二極管導(dǎo)通, 當給二極管加上反向電壓時二極管截止。將定子的三相繞組和6只整流二極管按圖3.12a的電路連接，發(fā)電機的輸出端B、E上就輸出一個脈動直流電壓，如圖3.12c所示，這就是發(fā)電機的整流原理。,圖3.12 交流發(fā)電機整流原理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,2.2.2 交流發(fā)電機整流原理,1整流原理: （1）二極管的導(dǎo)通原則 當3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； 當3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。 （2）整流過程的分析 同時導(dǎo)通的二極管管子總是兩個

10、，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,使得負載RL兩端得到一個比較平穩(wěn)的脈動直流電壓,如圖3.12(c)所示。,圖3.13整流二極管導(dǎo)通分析,2.2.2 交流發(fā)電機整流原理,2中性點電壓 在定子繞組為星形連接時，三相繞組的公共結(jié)點稱為中性點。從三相繞組的中性點引一根導(dǎo)線到發(fā)電機外，標記為“N”?！癗”點電壓稱為中性點電壓。 中性點電壓的瞬時值是一個三次諧波電壓,如圖3.15所示，平均值為發(fā)電機輸出電壓（平均值）的一半，即： 帶有中性點接線柱的發(fā)電機，可用中性點電壓來控制各種用途的繼電器工作。,圖3.15 交流發(fā)電機中性點電壓波形圖,2.2.2 交流發(fā)電機整流原理,利用中

11、性點電壓提高發(fā)電機功率 有的發(fā)電機（如夏利發(fā)電機）的整流器有8只整流管，其中兩只整流管接在中性點處（1只正極管和1只負極管），如圖3.16所示。把中性點電壓和三相繞組并聯(lián)輸出，實踐證明這樣可提高發(fā)電機功率1015。 由于中性點電壓的瞬時值是一個三次諧波，其波峰在有些時候可能大于三相繞組的最高值，此時，中性點正極管VD7導(dǎo)通，其他三個正極管截止，由VD7供給外電路高電壓；同理，波谷也能小于三相繞組的最低值，此時，中性點負極管VD8導(dǎo)通，參與對外輸出，這樣就提高了發(fā)電機的對外輸出能力，提高了發(fā)電機的輸出功率。,圖3.16 具有中性點二極管的整流電路,2.2.3交流發(fā)電機的勵磁,除了永磁式交流發(fā)電機

12、不需要勵磁以外，其他形式的交流發(fā)電機都需要勵磁，因為它們的磁場都是電磁場，必須給勵磁繞組通電才會有磁場產(chǎn)生而發(fā)電，否則發(fā)電機將不能發(fā)電。 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。 1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），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。這種由蓄電池供給磁場電流發(fā)電的方式稱為他勵發(fā)電。,2.2.3交流發(fā)電機的勵磁,2自勵 隨著轉(zhuǎn)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(dǎo)通，當發(fā)電機的輸出電壓UB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

13、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(zhuǎn)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，但有一個共同特點是，勵磁電路都必須由點火開關(guān)控制。交流發(fā)電機的勵磁電路如圖3.17、3.18所示。,2.2.3交流發(fā)電機的勵磁,圖3.17 6管內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機的勵磁,2.2.3交流發(fā)電機的勵磁,圖3.18 11管外搭鐵型交流發(fā)電機的勵磁,2.3常見交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu),3.3.1交流發(fā)電機的分類 3.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式 3.3.

14、3交流發(fā)電機的型號 3.3.4交流發(fā)電機的性能指標,2.3.1交流發(fā)電機的分類,1.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)用真空助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。 （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。,2.3.1交流發(fā)電機的分類,圖3.19 交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)外型 a) JF1522A型交流發(fā)電機 b) 捷達JFZ1813型交流發(fā)電機 c）JFB1712型交流發(fā)電機,2.3.

15、1交流發(fā)電機的分類,2.按整流器結(jié)構(gòu)分 （1）6管交流發(fā)電機。 （2）8管交流發(fā)電機。 （3）9管交流發(fā)電機。 （4）11管交流發(fā)電機。 3.按勵磁繞組搭鐵型式分 （1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機。 （2）外搭鐵型交流發(fā)電機。,注意：交流發(fā)電機搭鐵型式不同，所配用的調(diào)節(jié)器及接線方法不同，充電系故障檢查方法也不同，使用時應(yīng)予注意，否則發(fā)電機不發(fā)電，調(diào)節(jié)器不工作。,2.3.1交流發(fā)電機的分類,2.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式,19管交流發(fā)電機 （1）9管交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)特點： 9管交流發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)和6管交流發(fā)電機相同，所不同的是整流器，9管交流發(fā)電機的整流器是由6只大功率硅整流二極管和3只小功率勵磁二極管

16、組成。 圖3.22所示為日立公司生產(chǎn)的LR160-708型整體式外搭鐵型9管交流發(fā)電機電路圖。,圖3.22 LR160-708型9管交流發(fā)電機電路圖 1點火開關(guān) 2主繼電器 3熔絲 4充電指示燈,2.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式,（2）充電指示燈電路： LR160-708型9管交流發(fā)電機的勵磁電路還有一個功能，就是控制充電指示燈電路，在圖3.22所示電路中，有一充電指示燈，其作用是： 指示發(fā)電機是否有故障； 警告駕駛員停車后關(guān)斷點火開關(guān)。 （3）充電指示燈的工作原理： 當點火開關(guān)接通時，發(fā)電機未發(fā)電，由蓄電池供給磁場電流。此時充電指示燈亮，表示蓄電池放電，發(fā)電機他勵。 當發(fā)動機啟動后，轉(zhuǎn)速升高到

17、怠速及其以上時，發(fā)電機應(yīng)能正常發(fā)電并對外輸出，此時，磁場電流由發(fā)電機供給，發(fā)電機自勵發(fā)電。若沒有熄滅,說明發(fā)電機不發(fā)電或充電指示燈電路有故障。 發(fā)電機熄火后，由于發(fā)電機不再發(fā)電，如果沒有關(guān)斷點火開關(guān)，蓄電池會通過磁場電路向勵磁繞組放電，充電指示燈會再次發(fā)亮，可提醒駕駛員關(guān)斷點火開關(guān)，避免蓄電池放電時間過長燒壞勵磁繞組和引起蓄電池虧電。,2.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式,211管交流發(fā)電機 （1）11管交流發(fā)電機整流器的結(jié)構(gòu)特點： 11管交流發(fā)電機的整流器由8只大功率硅整流二極管和3只小功率磁場二極管組成，8只整流管（其中6只接三相繞組,2只接中性點）組成全波橋式整流電路對外負載輸出，3只小功率磁

18、場二極管與3只大功率負極管也組成三相全波橋式整流電路，為發(fā)電機磁場供電和控制充電指示燈電路。,圖3.23 桑塔納轎車用整體式外搭鐵型11管發(fā)電機電路原理圖 1交流發(fā)電機 2電壓調(diào)節(jié)器 3調(diào)節(jié)器的傳感器,2.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式,（2）調(diào)節(jié)器的特點 桑塔納發(fā)電機為整體式外搭鐵型交流發(fā)電機，采用集成電路調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器和電刷架制成一個整體安裝在發(fā)電機內(nèi)部，稱為整體式發(fā)電機。外搭鐵型是指發(fā)電機磁場的負電刷通過調(diào)節(jié)器后再搭鐵。 桑塔納發(fā)電機的外部有兩個接線柱，分別為火線接線柱B和磁場接線柱D+，火線接線柱B向全車供電，磁場接線柱D+的作用是由蓄電池向勵磁繞組提供勵磁電流使發(fā)電機發(fā)電，并且控制充電指

19、示燈電路。 11管交流發(fā)電機目前汽車上應(yīng)用較多，因為它具有中性點二極管可提高發(fā)電機功率，又有勵磁二極管可控制充電指示燈電路。 去掉11管交流發(fā)電機中的3只勵磁二極管，就變成了8管交流發(fā)電機。8管交流發(fā)電機的充電指示燈電路由調(diào)節(jié)器直接控制。,2.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式,3無刷交流發(fā)電機 由于沒有電刷和滑環(huán)，所以不會因為電刷及滑環(huán)的磨損和接觸不良造成勵磁不穩(wěn)定或發(fā)電機不發(fā)電等故障；同時工作時無火花，也減小了無線電干擾。 無刷交流發(fā)電機分為爪極式、激磁機式和永磁式三種。 （1）爪極式無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)及工作原理 如圖3.24所示，爪極式無刷交流發(fā)電機勵磁繞組是靜止的，它通過一個磁軛托架固定在后

20、端蓋上,所以，不再需要電刷。 兩個爪極中，只有一個爪極直接固定在電機轉(zhuǎn)子軸上，另一爪極則用非導(dǎo)磁焊接在前一爪極上。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，一個爪極就帶動另一爪極一起在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動, 當勵磁繞組中有直流電通過時，爪極被磁化, ,就形成了旋轉(zhuǎn)磁場。磁路如圖3.25箭頭所示,2.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式,圖3.24 爪極式無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 1外型 2后軸承 3防護罩 4整流器 5殼體 6定子 7磁軛 8勵磁繞組接頭 9勵磁繞組 10爪極 11前端蓋12風扇 13帶輪,2.3.2常見發(fā)電機的結(jié)構(gòu)型式,（2）爪極式無刷交流發(fā)電機的特點 爪極式無刷交流發(fā)電機的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、工作可靠，不存在電刷與滑

21、環(huán)接觸不良導(dǎo)致的發(fā)電不穩(wěn)或不發(fā)電故障； 缺點是爪極間連接工藝困難，由于磁路中間隙加大，發(fā)電機相同輸出功率下需加大勵磁電流。,圖3.25 爪極式無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)原理與磁路 1轉(zhuǎn)子軸 2磁軛托架 3端蓋 4爪極 5定子鐵心 6非導(dǎo)磁聯(lián)結(jié)環(huán) 7勵磁繞組 8轉(zhuǎn)子磁軛,2.3.3 交流發(fā)電機的型號,汽車交流發(fā)電機型號由產(chǎn)品代號、電壓等級代號、電流等級代號、設(shè)計序號、變型代號五部分組成，如圖3.26所示。,圖3.26 交流發(fā)電機型號,2.3.4 交流發(fā)電機的性能指標,1額定電壓 交流發(fā)電機的電壓受電壓調(diào)節(jié)器控制，一般比較穩(wěn)定，只是在發(fā)動機啟動階段略有變化，正常情況下，發(fā)動機達到怠速轉(zhuǎn)速時，發(fā)電機的輸出

22、電壓應(yīng)能達到一個穩(wěn)定值，這個電壓值稱為發(fā)電機的額定電壓（12V系統(tǒng)的發(fā)電機額定電壓為14V，24V系統(tǒng)的發(fā)電機額定電壓為28V）。 2空載轉(zhuǎn)速 交流發(fā)電機不帶負載，能夠達到額定電壓時的初始轉(zhuǎn)速值定為空載轉(zhuǎn)速，空載轉(zhuǎn)速在發(fā)電機出廠時通過試驗確定，列入產(chǎn)品說明書?？蛰d轉(zhuǎn)速是汽車設(shè)計時選擇發(fā)動機和發(fā)電機速比的主要依據(jù)，也是發(fā)電機使用過程中性能是否下降的評價指標之一。,2.3.4 交流發(fā)電機的性能指標,3額定電流和額定轉(zhuǎn)速 交流發(fā)電機受結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速等條件的限制，對外輸出電流的能力是有限的，為了評價發(fā)電機的對外輸出電流能力，把發(fā)電機輸出最大電流的2/3定為發(fā)電機的額定電流，達到額定電流時的轉(zhuǎn)速定為額定轉(zhuǎn)速

23、。發(fā)電機出廠時，通過試驗確定額定轉(zhuǎn)速和額定電流，并列入產(chǎn)品說明書，發(fā)電機的額定轉(zhuǎn)速和額定電流是評價發(fā)電機性能的重要指標。,2.4交流發(fā)電機的故障檢測,汽車交流發(fā)電機當發(fā)現(xiàn)發(fā)電機不發(fā)電或發(fā)電量不足等故障時，應(yīng)首先判斷故障發(fā)生在外電路還是發(fā)電機內(nèi)部，若初步確定故障在發(fā)電機內(nèi)部，就應(yīng)將交流發(fā)電機從車上拆下來，對其進行檢測、修理。 應(yīng)先對交流發(fā)電機進行整機測試。目的是為了判定交流發(fā)電機有無故障和故障發(fā)生在哪個部位，以便有的放矢地修理。 整機測試包括：測量各接線柱之間的電阻、在萬能試驗臺上進行空載電壓和負載電流的試驗、用示波器觀察發(fā)電機輸出波形。,2.4.1 交流發(fā)電機的整機測試,1.測量各接線柱之間的

24、電阻 （1）測量發(fā)電機的輸出端子B+和搭鐵端E之間的阻值（殼體或搭鐵接線柱）。 通過測量可以判斷交流發(fā)電機整流器是否有故障，如有故障應(yīng)將發(fā)電機解體進一步檢測。 （2）測量發(fā)電機正電刷F接線柱和負電刷E之間的阻值 通過測量各接線柱之間的阻值，不能確定交流發(fā)電機是否有無故障時，應(yīng)進行試驗臺試驗。,圖3.27各接線柱之間電阻的測量,2.4.1 交流發(fā)電機的整機測試,2試驗臺試驗 （1）空載試驗 空載試驗是在交流發(fā)電機不帶任何負載（不對外輸出電流）情況下的一種試驗?？蛰d試驗的目的是：初步測定發(fā)電機是否有故障。 （2）負載試驗 負載試驗就是在交流發(fā)電機帶有負載（對外輸出電流）情況下的一種試驗。負載試驗的

25、目的是：進一步測定發(fā)電機是否有故障。 交流發(fā)電機的有些故障，在沒有電流輸出的情況下是表現(xiàn)不出來的，所以如果交流發(fā)電機空載試驗正常情況下，應(yīng)再作負載試驗。,2.4.1 交流發(fā)電機的整機測試,3用示波器觀察輸出電壓波形（有條件的情況下） 當交流發(fā)電機有故障時，其輸出電壓的波形將出現(xiàn)異常，因此，在有條件的情況下，可用示波器觀察發(fā)電機的輸出電壓波形，根據(jù)輸出電壓波形可以判斷交流發(fā)電機內(nèi)部故障是整流器故障還是定子繞組故障。,2.4.2 零部件的檢修,1轉(zhuǎn)子的檢修 (1) 勵磁繞組的檢修 用萬用表測量勵磁繞組的電阻，應(yīng)符合標準。 每個滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸之間的阻值都應(yīng)該是無窮大。,2.4.2 零部件的檢修,(2)

26、轉(zhuǎn)子軸和滑環(huán)的檢修 轉(zhuǎn)子軸的彎曲會造成轉(zhuǎn)子與定子之間間隙過小而摩擦或碰撞，如發(fā)現(xiàn)發(fā)電機運轉(zhuǎn)時阻力過大或有異響，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)子軸是否有彎曲。 滑環(huán)應(yīng)表面光滑，無燒蝕，厚度應(yīng)大于1.5mm (3)軸承的檢修 若發(fā)現(xiàn)發(fā)電機運轉(zhuǎn)時有異響，應(yīng)仔細檢查是否因軸承的損壞而造成。,圖3.32 轉(zhuǎn)子軸徑向擺差的檢測,2.4.2 零部件的檢修,2定子的檢修 （1）定子繞組的斷路和搭鐵故障檢測 （2）定子繞組的短路故障檢測,2.4.2 零部件的檢修,3整流器的檢修 (1) 普通整流器的檢測 將二極管的引線與其他連接分離，用指針萬用表的兩個表筆分別接到二極管的引線與殼體上，測二極管的正向與反向電阻。二極管的正向電阻應(yīng)符合

27、標準值，反向電阻應(yīng)在10k以上。,2.4.2 零部件的檢修,（2）整體結(jié)構(gòu)的整流器檢測： 整體結(jié)構(gòu)整流器的整流板、正、負硅二極管全部焊裝在一起，不可分解。右圖為本田汽車交流發(fā)電機的整流器。 檢測正極管時，將指針萬用表的紅表筆接B，黑表筆依次接P1、P2、P3、P4，均應(yīng)導(dǎo)通；交換兩表筆后再測，均應(yīng)為無窮大，否則有正二極管損壞，需更換整流器總成。 檢測負極管時將指針萬用表的黑表筆接E，紅表筆依次接P1、P2、P3、P4，均應(yīng)導(dǎo)通；交換兩表筆后再測，均應(yīng)為無窮大，否則有負二極管損壞，需更換整流器總成。,2.4.2 零部件的檢修,4電刷組件的檢測 電刷和電刷架應(yīng)無破損或裂紋，電刷在電刷架中應(yīng)活動自如

28、，不得出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。電刷露出電刷架部分的長度叫電刷長度，電刷長不應(yīng)超出磨損極限（原長的1/2），否則應(yīng)更換。 電刷彈簧壓力應(yīng)符合標準，一般為23N，將電刷壓入電刷架使之露出部分約2mm，彈簧壓力過小應(yīng)更換。,2.5電壓調(diào)節(jié)器,3.5.1電壓調(diào)節(jié)器的功用 3.5.2電壓調(diào)節(jié)器的分類 3.5.3電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理 3.5.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理,2.5.1電壓調(diào)節(jié)器的功用,由于交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是由發(fā)動機通過皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的，且發(fā)動機和交流發(fā)電機的速比為1.73，因此交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化范圍非常大，這樣將引起發(fā)電機的輸出電壓發(fā)生較大變化，無法滿足汽車用電設(shè)備的工作要求。為了滿足用電設(shè)備恒定電壓的

29、要求，交流發(fā)電機必須配用電壓調(diào)節(jié)器才能工作。 電壓調(diào)節(jié)器是把發(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)電機電壓保持恒定，使其不因發(fā)電機轉(zhuǎn)速高時電壓過高燒壞用電器和導(dǎo)致蓄電池過充電；也不會因發(fā)電機轉(zhuǎn)速低而電壓不足導(dǎo)致用電器工作失常。,2.5.2電壓調(diào)節(jié)器的分類,隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前交流發(fā)電機幾乎全部采用電子調(diào)節(jié)器。其優(yōu)點是：電壓調(diào)節(jié)精度高，且不產(chǎn)生火花，還具有重量輕、體積小、壽命長、可靠性高、電波干擾小等優(yōu)點。 電子調(diào)節(jié)器有晶體管調(diào)節(jié)器和集成電路調(diào)節(jié)器兩種。,圖3.38 晶體管調(diào)節(jié)器和集成電路調(diào)節(jié)器 a)晶體管調(diào)節(jié)器 b)集成電路調(diào)節(jié)器,2.5.2電壓調(diào)節(jié)器

30、的分類,2電子調(diào)節(jié)器按所匹配的交流發(fā)電機搭鐵類型可分兩種 （1）內(nèi)搭鐵型調(diào)節(jié)器 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； （2）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)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。,2.5.3電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理,交流發(fā)電機的三相繞組產(chǎn)生的相電動勢有效值為 即交流發(fā)電機所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁極磁通成正比。 當轉(zhuǎn)速n升高時

31、，E增大，發(fā)電機輸出端電壓UB升高，當轉(zhuǎn)速升高到一定值時，輸出端電壓達到限定值，要想使發(fā)電機的輸出電壓UB不再隨轉(zhuǎn)速的升高而上升，只能通過減小磁通來實現(xiàn)。又因磁極磁通與勵磁電流If成正比，所以減小磁通也就是減小勵磁電流If 。 所以，交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)壓原理是：當發(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If來減小磁通，使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變；當發(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If來增加磁通，使發(fā)電機的輸出電壓UB保持不變 。,2.5.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理,1外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理 （1）基本電路 電子調(diào)節(jié)器有多種型式，其內(nèi)部電路各不相同，但工作原理

32、可用基本電路工作原理去理解。,2.5.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理,（2）工作原理 點火開關(guān)SW剛接通時，發(fā)動機不轉(zhuǎn)，發(fā)電機不發(fā)電，蓄電池電壓加在分壓器R1、R2上，此時因UR1 較低不能使穩(wěn)壓管VS的反向擊穿，VT1截止，VT1截止使得VT2導(dǎo)通，發(fā)電機磁場電路接通，此時由蓄電池供給磁場電流。隨著發(fā)動機的啟動，發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機他勵發(fā)電，電壓上升。 當發(fā)電機電壓升高到大于蓄電池電壓時，發(fā)電機自勵發(fā)電并開始對外蓄電池充電，如果此時發(fā)電機輸出電壓UB調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)上限UB2，VT1繼續(xù)截止，VT2繼續(xù)導(dǎo)通，但此時的磁場電流由發(fā)電機供給，發(fā)電機電壓隨轉(zhuǎn)速升高迅速升高。 當發(fā)電機電壓升高到等于調(diào)節(jié)上限UB

33、2時，調(diào)節(jié)器對電壓的調(diào)節(jié)開始。此時VS導(dǎo)通，VT1導(dǎo)通，VT2截止，發(fā)電機磁場電路被切斷，由于磁場被斷路，磁通下降，發(fā)電機輸出電壓下降。 當發(fā)電機電壓下降到等于調(diào)節(jié)下限UB1時，VS截止，VT1截止，VT2重新導(dǎo)通，磁場電路重新被接通，發(fā)電機電壓上升。 周而復(fù)始，發(fā)電機輸出電壓UB被控制在一定范圍內(nèi)，這就是外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器的工作原理。,2.5.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理,2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VT1、VT2采用PNP型，發(fā)電機的勵磁繞組連接在VT2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)與外搭鐵型電子調(diào)節(jié)器類似。,2.5.

34、4電子調(diào)節(jié)器的工作原理,3電子調(diào)節(jié)器的工作特性 調(diào)節(jié)器通過三級管VT2的通斷控制磁場電流，隨著轉(zhuǎn)速的提高，大功率三級管VT2的導(dǎo)通時間減小，截止時間增加，這樣可使得磁場電流平均值減小，磁通減小，保持輸出電壓UB不變。發(fā)電機的輸出電壓UB、磁場電流If（平均值）隨轉(zhuǎn)速n的變化關(guān)系稱為電子調(diào)節(jié)器的工作特性。 從電子調(diào)節(jié)器的工作特性曲線可以看出，n1為調(diào)節(jié)器開始工作轉(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。當發(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)速上限很高，調(diào)節(jié)范圍很大。,2.5.4電子調(diào)節(jié)器的工作原理,電子調(diào)節(jié)器的工作

35、特性曲線,2. 6電子調(diào)節(jié)器的應(yīng)用實例,外型,2.6.1 JFT106型晶體管調(diào)節(jié)器 1.應(yīng)用 JFT106型調(diào)節(jié)器屬于外搭鐵式晶體管調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)電壓為13.814.6V，可與14V功率為750W外搭鐵式九管式交流發(fā)電機配套，也可與14V功率小于1000W的外搭鐵式六管交流發(fā)電機配套。 2.外形 3.組成與原理,2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器,1奧迪轎車交流發(fā)電機的集成電路調(diào)節(jié)器 奧迪轎車交流發(fā)電機發(fā)電機為整體式外搭鐵型交流發(fā)電機，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式，和電刷架安裝在一起。 該發(fā)電機外部有2個接線端子，分別是發(fā)電機輸出端B，蓄電池勵磁的接線端子D，。發(fā)電機內(nèi)部和調(diào)節(jié)器的連接有三個，分別是D， F（和負電

36、刷相連）和搭鐵端子E。,紅旗、奧迪轎車發(fā)電機及集成電路調(diào)節(jié)器電路圖 1勵磁繞組 2電壓調(diào)節(jié)器 3勵磁二極管 4充電指示燈 5防干擾電容器,2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器,2日產(chǎn)藍鳥轎車交流發(fā)電機的集成電路調(diào)節(jié)器 日產(chǎn)藍鳥轎車交流發(fā)電機為整體式外搭鐵型交流發(fā)電機，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式，和電刷架安裝在一起。 該發(fā)電機外部有3個接線端子，分別是發(fā)電機輸出端B，蓄電池接線端子S，充電指示燈接線端子L。,日產(chǎn)藍鳥交流發(fā)電機集成電路調(diào)節(jié)器電路圖,2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器,3夏利轎車發(fā)電機的集成電路調(diào)節(jié)器 夏利發(fā)電機為整體式交流發(fā)電機，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型。 該調(diào)節(jié)器有6個接線端子F、P、E三個端子用螺釘直接和發(fā)

37、電機連接，B端用螺母固定在發(fā)電機的輸出端子“B”上，IG、L兩個端子用金屬線引到調(diào)節(jié)器的外部接線插座上。,2.6.2.集成電路調(diào)節(jié)器,4廣州本田轎車交流發(fā)電機的集成電路調(diào)節(jié)器 廣州本田轎車交流發(fā)電機為8管外搭鐵型交流發(fā)電機，調(diào)節(jié)器為內(nèi)裝式外搭鐵型，由發(fā)動機電腦控制。 在汽車電路中有一個負載檢測儀，檢測電路中總電流負載大小，送信號到電腦，調(diào)節(jié)器送發(fā)電機電壓信號到電腦，電腦根據(jù)這兩個信號，發(fā)送電信號到調(diào)節(jié)器，驅(qū)動調(diào)節(jié)器的控制電路工作，適時地接通和斷開勵磁繞組電流，從而控制發(fā)電機電壓。,B發(fā)電機輸出接住，S、FR接電腦， L接充電指示燈，LG接點火開關(guān),2.7 充電系的使用和維護,2.7.1充電系使

38、用注意事項 交流發(fā)電機與調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，若正確使用，不僅故障少而且壽命長。若使用不當，則會很快損壞。因此在使用和維護中應(yīng)注意以下幾點： 1.蓄電池的極性必須是負極搭鐵，不能接反。否則，會燒壞發(fā)電機或調(diào)節(jié)器的電子元件； 2.發(fā)電機與蓄電池之間的連接要牢靠，如突然斷開，會產(chǎn)生過電壓損壞發(fā)電機或調(diào)節(jié)器的電子元件； 3.發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，不能用試火的方法檢查發(fā)電機是否發(fā)電，否則會燒壞整流二極管； 4.一旦發(fā)現(xiàn)交流發(fā)電機或調(diào)節(jié)器有故障，應(yīng)立即檢修，及時排除故障，否則會引起更大故障或蓄電池虧電，致使汽車不能行駛；,2.7充電系的使用和維護,5.為交流發(fā)電機配用調(diào)節(jié)器時，交流發(fā)電機的電壓等級必須與調(diào)

39、節(jié)器電壓等級相同，交流發(fā)電機的搭鐵類型必須與調(diào)節(jié)器搭鐵類型相同，調(diào)節(jié)器的功率不得小于發(fā)電機的功率，否則系統(tǒng)不能正常工作； 6.線路連接必須正確，目前各種車型調(diào)節(jié)器的安裝位置及接線方式各不相同，故接線時要特別注意； 7.調(diào)節(jié)器必須受點火開關(guān)控制，發(fā)電機停止轉(zhuǎn)動時，應(yīng)將點火開關(guān)斷開，否則會使發(fā)電機的磁場電路一直處于接通狀態(tài)，不但會燒壞磁場線圈，而且會引起蓄電池虧電； 8.當發(fā)現(xiàn)發(fā)電機或調(diào)節(jié)器有故障需要從車上拆下來檢修時，首先關(guān)斷點火開關(guān)及一切用電設(shè)備，拆下蓄電池負極電纜線，再拆卸發(fā)電機上的導(dǎo)線接頭。,2.7充電系的使用和維護,2.7.2充電系的維護 1檢查發(fā)電機驅(qū)動皮帶 2檢查導(dǎo)線的聯(lián)接 3檢查運

40、轉(zhuǎn)時有無噪聲 4檢查發(fā)電機是否正常發(fā)電 5檢查蓄電池是否有過充電現(xiàn)象,2.8充電系電路及故障診斷,2.8.1上海帕薩特B5充電系 1. 電路圖,2.8 充電系電路及故障診斷,2.8.1上海帕薩特B5充電系 2.工作原理 當起動發(fā)動機時（點火開關(guān)在點火位置或起動位置），蓄電池電壓通過中央接線盒點火開關(guān)組合儀表（通過充電指示燈K2）發(fā)電機D+接線柱磁場線圈搭鐵，充電指示燈亮。指示蓄電池對發(fā)電機勵磁。 發(fā)動機起動后（怠速及以上轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時），交流發(fā)電機應(yīng)能正常發(fā)電，蓄電池電壓仍通過上述電路加在充電系統(tǒng)指示燈上，同時，交流發(fā)電機通過端子D+也供給指示燈電壓，故充電指示燈兩側(cè)電壓相等，指示燈熄滅。 若發(fā)動機怠速及以上轉(zhuǎn)