第3章教案2 交流发电机及电压调节器

交流发电机工作原理教案一、教学目标：1. 让学生了解交流发电机的基本概念和工作原理。

2. 使学生掌握交流发电机的主要组成部分及其功能。

3. 培养学生运用科学知识分析和解决问题的能力。

二、教学重点：1. 交流发电机的工作原理。

2. 交流发电机的主要组成部分。

三、教学难点：1. 交流发电机工作原理的微观解释。

2. 交流发电机各个部分的功能及相互关系。

四、教学准备：1. 交流发电机模型。

2. PPT课件。

3. 黑板、粉笔。

五、教学过程：1. 导入：通过展示交流发电机模型，引导学生关注交流发电机，激发学生学习兴趣。

2. 新课导入：介绍交流发电机的基本概念，让学生了解交流发电机是一种将机械能转化为电能的装置。

3. 讲解交流发电机的工作原理：a) 发电机的工作原理：通过磁场和线圈的相对运动产生电流。

b) 交流发电机与直流发电机的区别：交流发电机产生的电流方向不断变化，而直流发电机产生的电流方向不变。

4. 讲解交流发电机的主要组成部分：a) 转子：产生磁场。

b) 定子：产生电流。

c) 端盖：固定转子和定子。

d) 轴承：支撑转子旋转。

5. 分析交流发电机各部分的功能及相互关系：a) 转子和定子的相互作用产生电流。

b) 端盖起到固定作用，保证发电机稳定运行。

c) 轴承支撑转子旋转，减小摩擦。

6. 课堂互动：邀请学生上台演示交流发电机的工作原理，加深学生对知识的理解。

7. 总结：回顾本节课所学内容，强调交流发电机的工作原理及其主要组成部分。

8. 作业布置：让学生绘制交流发电机的结构示意图，并简要说明各部分的功能。

六、教学延伸：1. 探讨交流发电机在现代社会中的应用，如电力系统、交通运输等。

2. 介绍交流发电机的发展历程，让学生了解科技进步对人类社会的影响。

七、实例分析：1. 以实际案例为例，分析交流发电机在工作中的性能和优势。

2. 对比交流发电机和直流发电机的优缺点，让学生了解各自适用场景。

八、小组讨论：1. 分成小组，让学生探讨交流发电机在实际应用中可能遇到的问题及解决方法。

交流发电机及电压调节器（一）转子1、组成：交流发电机的转子是发电机的磁场部分，它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成2、作用：产生磁场（在激磁绕组上加入激磁电流）3、检测:(1)测激磁绕组电阻R=3～4Ώ(2)测滑环与轴之间的绝缘性(3)观察铁芯分布的均匀性 (4)观察滑环的光洁度(5)测转子的径向跳动（二）定子1、组成：定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢，由定子铁心和定子绕组组成。

定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。

定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用Y形（星形）联结，也有用凸形联结的。

2、作用：产生三相交流电（导线切割磁力线）3、检测:(1)测各相绕组间电阻值应小于1欧姆；(2)测线圈与铁芯之间的绝缘性。

〈板书〉〈讲解说明〉〈板书〉〈讲解说明〉〈板书〉〈讲解说明〉（三）整流器1、组成：六只硅二极管（其中三只正二极管──装在元件板上；三只负二极管──装在后端盖上）形成三相全波桥式整流。

2、作用：将交流电变成直流电3、检测:(1)性能检测------二极管正向导通,反向截止；(2)极性判断------当二极管导通时,黑表棒接的是辫子,此二极管为正二极管；（四）其它炭刷、炭刷架、前、后端盖、风扇、皮带轮等；四、交流发电机的工作原理（一）工作原理1、发电原理Ea=EmSinωtEb=EmSin（ωt-120︒）Ec=EmSin（ωt-240︒）〈板书〉〈板书〉〈板书〉〈板书〉〈讲解说明〉〈板书〉（二）整流原理正极管导通是：加在正极管上的正向电压最高的管子导通。

负极管导通是：加在负极管上的反向电压最低的管子导通。

六管交流发电机的整流装置实际是一个由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路，见图2．15（a）。

3个二极管VD2、VD4、VD6组成共阳极组接法，3个二极管VD1、VD3、VD5组成共阴极组接法。

每个时刻有2个二极管同时导通，其中一个在共阴极组，一个在共阳极组，同时导通的两个管子总是将发电机的电压加在负荷两端，见图2．15（c）。

课题序号授课班级授课课时 2 授课形式授课章节名称模块三交流发电机及电压调节器项目一发电机的认知与检修任务一发电机的认识使用教具多媒体教学目的知识与技能：1.了解交流发电机的作用2.掌握交流发电机的结构及工作原理3.识记交流发电机主要部件组成4.掌握发电机的正确拆装工艺过程与方法：1.通过合作探究的学习方法，提高对发电机的结构、原理的认知2.通过学习，学会发电机的拆装方法情感态度与价值观：1.激发学生对发电机结构、原理的认知的求知欲2.培养学生严谨、细致的工作作风，以及勇于探求、踏实肯干的学习态度教学重点交流发电机的结构及工作原理教学难点交流发电机正确拆装更新、补充、删节内容课外作业教学后记授课主要内容或板书设计任务一发电机的结构认知一、交流发电机的结构1.转子2.定子3.整流器4.端盖5.电刷组件6.风扇二、交流发电机的工作原理1.发电原理2.交流发电机的整流原理3.发电机的励磁方式课堂教学安排教学主要教学内容及步骤过程一、交流发电机的结构发电机的作用是将来自发动机的机械能转变成电能。

机械能通过皮带轮传给发电机。

皮带轮带动转子转动发出交流电来。

然后经二极管整流器整流变成直流电。

电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电设备的需求。

交流发电机的主要部件是：产生磁场的转子；产生交流电的定子以及整流用的二极管。

此外，还有为了产生磁场而将电流提供给转子的电刷和滑环，使转子平滑转动的轴承、冷却转子、定子及二极管的风扇。

所有这些部件均装在前后机架上。

如图3-1。

图3-1汽车交流发电机的结构1.转子转子是交流发电机的磁场部分，其功用是产生旋转磁场主要由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。

如图3-2。

图3-2交流发电机转子的结构2．定子定子的功用是产生交流电，也称作电枢，由定子铁心和定子绕组组成。

定子铁心一般由一组相互绝缘的且内圆带有嵌线槽的圆环状硅钢片叠制而成。

嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组。

课题二交流发电机与调节器教学内容：1、交流发电机与调节器的功用、类型、结构；2、8管式、9管式、11管式交流发电机的结构特点；3、调节器的调压原理；4、交流发电机与调节器的正确使用；5、充电指示灯常见故障诊断与故障排除教学重点：1、交流发电机的结构、功用；2、交流发电机与调节器的正确使用教学难点：充电指示灯常见故障诊断与故障排除教学方法：本课题的教学采用课堂与实践教学相结合，在课堂教学和实践教学过程中，充分运用交流发电机与调节器的实物和教学挂图，以便学生理解和掌握基本知识。

教学中适当提问，加深学生对基本知识的掌握。

教学要求：1、熟悉交流发电机与调节器的功用、类型、结构；2、掌握6管式、8管式、9管式、11管式交流发电机的结构特点；3、了解调节器的工作原理；4、掌握交流发电机与调节器的正确使用；5、掌握充电指示灯常见故障诊断与故障的排除2.1 交流发电机的结构教学内容：1、交流发电机的功用、类型；2、6管式、8管式、9管式、11管式交流发电机的结构特点；教学重点：6管式交流发电机结构特点教学难点：9管式交流发电机结构特点教学方法：本部分内容采用课堂教学和实践教学相结合，在教学过程中，充分运用交流发电机的实物和教学挂图。

教学要求：1、掌握交流发电机的功用、类型2、掌握6管式、8管式、9管式、11管式交流发电机的结构特点；一、交流发电机的功用、类型（一）交流发电机的功用：向除启动机以外所有用电设备提供电能。

（二）交流发电机的类型：1、按搭铁方式分：内搭铁式交流发电机和外搭铁式交流发电机2、按发电机中二极管个数分：6管式、8管式、9管式、11管式交流发电机3、按发电机的结构特点分：硅整流发电机、无刷交流发电机、高效型交流发电机二、6管式交流发电机的结构汽车用交流发电机主要由转子总成、定子总成、整流器及前后端盖等组成。

（一）转子总成：转子总成是交流发电机的磁场部分，主要是由爪极、磁场绕组、集电环等组成。

（二）定子总成：由定子铁芯和定子绕组组成。

交流发电机教案范文一、教学目标1.了解发电机的基本原理。

2.掌握发电机的组成部分及其功能。

3.学会拆卸和组装发电机的步骤。

4.能够正确使用发电机及进行简单的故障排除。

二、教学重点1.发电机的组成部分及其功能。

2.发电机的基本原理和工作过程。

三、教学难点1.发电机的内部结构和原理的讲解。

2.发电机的拆卸和组装步骤的演示。

四、教学准备1. PowerPoint 知识点讲解。

2.实物发电机和相关工具。

3.图片和视频资料。

五、教学过程Step 1 知识导入1.讲解电力的重要性，引起学生对发电机的兴趣。

2.出示图片或视频资料，让学生猜测图中的设备是什么，与之前所学的电池进行对比。

3.导入新知识：这就是我们今天要学的发电机。

Step 2 发电机的基本原理1. 通过 PowerPoint 知识点讲解，介绍发电机的基本原理。

2.引导学生思考：发电机是如何将机械能转化为电能的？Step 3 发电机的组成部分及其功能1.展示实物发电机，向学生介绍发电机的组成部分，如铁芯、线圈、滑环等。

2.详细讲解每个部分的功能和作用。

Step 4 发电机的拆卸与组装1.演示发电机的拆卸步骤，强调细节的处理和注意事项。

2.让学生分组进行实践操作，拆卸和组装发电机，互相协助并交流解惑。

3.学生在操作过程中遇到问题，教师及时进行指导和解答。

Step 5 发电机的使用和故障排除1.介绍如何正确使用发电机，注意事项和安全规范。

2.演示一些常见的发电机故障，并讲解排除方法。

3.学生进行小组活动，模拟发电机故障并解决问题。

六、教学总结1.对本堂课所学知识的回顾和总结。

2.引导学生思考发电机对我们日常生活的重要意义。

七、课后作业1.回答如下问题：(1)发电机是如何将机械能转化为电能的？(2)发电机的组成部分及其功能有哪些？(3)如何正确使用发电机，以及常见的故障排除方法？2.自行查阅资料，了解发电机的应用领域和发展趋势。

八、教学反思本次教学中，通过多媒体展示、实物演示、小组操作等方式，让学生全方位了解发电机，并进行了实际操作。

课 题：交流发电机及电压调节器课 时：2课时教学重点：1、了解电压调节器的类型及工作原理；2、掌握电压调节器检测方法；3、掌握充电系故障诊断与排除方法。

教学难点：1、交流发电机电压调节器的类型；2、交流发电机电压调节器的工作原理；3、充电系故障的检测方法。

知识目标：掌握电压调节器的类型及工作原理；能力目标：1、能够判断调节器的种类；2、能够掌握调节器的检测方法。

教学方法：：讲演法、讲练法、演练法。

教学器材：万能试验台N台，直流可调电源N台，内外搭铁型晶体管电子调节器各N个，IC 集成电路调节器N个，6V蓄电池N个；灵敏度高（内阻较大）的万用表N个；2W/12V灯泡N个，4W/12V灯泡N个，开关N个、导线及接头夹子若干。

★复习引入交流发电机转子转速及负载在很大范围内变化，均可引起发电机的输出电压发生较大变化，因此交流发电机必须配备电压调节器，使其输出电压保持稳定。

★新课传授一、理论讲授3.4.1 电压调节器的功用3.4.3 电压调节器的型号3.4.2 电压调节器的分类3.5.1 双级触点式电压调节器的工作原理3.5.2 晶体管式调节器的工作原理3.5.3 集成电路电压调节器的工作原理3.5.4 调节器使用时应注意的问题3.6.1 双触点式电压调节器的性能检测3.6.2 晶体管式调节器的识别与性能检测3.6.3 集成电路电压调节器的性能检测3.6.4 调节器的代换方法3.8.1 外装调节器的电源系故障诊断与排除3.8.2 整体式交流发电机电源系故障诊断与排除二、实操传授1、熟悉电压调节器的工作原理和控制方式；2、掌握电压调节器的检测方法。

3、熟悉充电系统的线路控制；4、掌握充电系统线路检测的方法；5、掌握充电系统故障诊断的方法。

★课题小结1、晶体管式电压调节器是利用晶体管的开关特性，来控制发电机的磁场电流，使发电机的输出电压保持恒定；2、集成电路电压调节器将所有的二极管、三极管的管心都集成在一块基片上，实现了调节器的小型化，并将其装在发电机内部，减少了外部线，缩小了整个充电系统的体积；3、电压调节器有内外搭铁的区别，必须与发电机匹配使用。

案例评价教学部门意见学院意见《交流发电机调节器》教学案例长治技师学院王新民2017年9月29日《交流电机及电压调节器》教学案例案例背景1. 教材分析：本章节讲授的是交流发电机调节器的工作原理，主要介绍电子晶体管调节器的内部电子电路。

以往在学习教授这一章内容时，效果不太好，学生学习较为困难不易理解，究其原因，教材理论性太强，脱离实际应用。

2. 学生分析技校学生的素质普遍比较低，学习能力较弱，积极性较差，缺乏想、清晰的学习目标和自我规划我们的生源质量参差不齐，学生文化基础普遍较差，学习专业技术课程有难度，特别是学习积极性不高，教学效果不佳。

在这样的情况下，如何实现汽车维修专业教学上的突破，确保教学质量，对汽修专业课教师在教学方法上提出了很高的要求。

作为一名专业课教师，成功地把课堂教学开展起来，充分调动同学们学习的积极性，是教师研究的首要课题。

而针对不同的教学内容，受众个体的差异性以及教师讲课方法及技巧的运用，又会不同程度地影响教学效果。

案例描述：在讲授《汽车电器电器构造与维修》这门课的《交流发电机与调节器》这一章节的内容时，涉及到的基础知识内容有电磁原理、二极管三极管和电阻等一些电子电路知识。

在我们的实际课程安排中，应该有一门《汽车电工电子技术基础》，这门课是学汽车电器的基础知识储备，安排在学习汽车电器之前，也有的安排同时进行。

基于咱们学生的学习水平，一般来说最理想状态也是仅仅知道记得有“二极管，三极管” 这样的一个称呼而已，至于要是看懂微电路，几乎不可能。

在我们的教材中讲授调节器内容时就是微电路，如图：汽车调节器的工作原理1•点火开关SW刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因UR1较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。

随着发动机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。

②当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压调节器调节上限UB2, VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。

交流发电机及其调节器工作原理一、交流发电机的发电原理如图所示是交流发电机的工作原理图：发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，互相差120°电角度。

交流发电机的磁路是：转子爪极的磁力线从转子的N极出发，穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心，最后又经过空气隙回到相邻的S极，并通过磁轭构成了磁回路。

转子磁极呈鸟嘴形，可使定子绕组感应的交流电动势近似于正弦曲线的波形。

当转子旋转时，由于定子绕组与磁力线有相对的切割运动，所以在三相绕组中产生频率相同，幅值相等，相位互差120°电角度的正弦电动势为eA、eB和eC。

硅整流发电机每相绕组中产生的电动势的有效值与发电机的转速和磁场的磁通量成正比。

二、整流原理和过程在交流发电机中，整流器是利用硅二极管的单向导电性能进行整流的。

在三相桥式全波整流电路中，三个正二极管的正极引出线分别同三相绕组的首端相连。

在某一瞬间，只有与电位最高的一相绕组相连的正二极管导通。

同样，三个负二极管的引出线也同三相绕组的首端相连。

在同一瞬间，只有与电位最低的一相绕组相联的负二极管导通。

这样反复循环、6只二极管轮流导通，在负载两端便得到一个较平稳的脉动的直流电压。

下图为6只二极管组成的三相桥式全波整流电路及产生的电压波形图。

中性点电压一般用来控制各种用途的继电器，如磁场继电器、充电继电器等。

三、交流发电机的励磁方式交流发电机开始发电时，需由蓄电池供给励磁电流，此时为它励。

当发电机达到蓄电池电压时，即由发电机自己供给励磁电流，也就是由它励转变为自励。

四、不同形式交流发电机的电路连接方式及原理1、9管交流发电机9管交流发电机的特点是除了常用的6个二极管外，又增加了3个小功率二极管，专门用来供给磁场电流，又称为磁场二极管。

采用磁场二极管后，可以省去充电指示灯继电器，其线路连接关系如图所示。

2、8管交流发电机8管交流发电机除了三相桥式整流电路的6个二极管外，还具有2个中性点二极管，利用中性点二极管的输出可以提高发电机的输出功率。