汽车交流发电机的工作特性
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交流发电机工作原理及特性发电机是将机械能转化为电能的装置,其工作原理是根据电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一个闭合线圈时,线圈内就会产生感应电流。
发电机主要由以下几个部分组成:旋转部分、磁场部分和定子部分。
旋转部分是由转子和轴组成,负责产生机械能。
磁场部分由磁极和磁场线圈组成,负责产生磁场。
转子和磁场部分通过轴连接在一起,使转子可以旋转。
定子部分由定子线圈和定子铁心组成,定子线圈和转子之间存在一个空隙,转子在旋转过程中通过转动磁极产生的磁场线穿过定子线圈,从而产生感应电流。
当转子旋转时,磁场随之改变,产生的磁力线穿过定子线圈,导致定子线圈中的感应电流产生变化。
根据楞次定律,感应电流会产生一个与变化磁场相反的磁场,从而在定子上产生一个与磁场方向相反的磁力。
根据洛伦兹力定律,这个磁力会迫使电子在导体中移动,从而产生电流。
这样,通过转子旋转产生的磁场的变化,最终使得定子线圈中产生了电流,实现了将机械能转化为电能。
发电机的特性主要有以下几个方面。
首先是电压和电流的关系。
根据发电机的设计和负载的不同,可以调整电压和电流的大小。
其次是稳定性。
发电机在工作过程中应该保持稳定的电压和频率输出,以满足负载需求。
第三是发电机的效率。
效率是指发电机从输入的机械能中产生多少电能,通常用百分比表示。
高效率的发电机能够更好地利用输入的机械能,减少能源的浪费。
第四是负载特性。
发电机的负载特性是指发电机在不同负载条件下电压和电流的变化情况。
正常工作的发电机应该能够在不同负载条件下保持稳定的输出电压和电流。
最后是启动特性。
发电机在启动过程中,需要消耗一定的能量来克服惯性和摩擦力的阻力,在启动时电压和电流可能会不稳定,需要通过稳压器等设备进行调节。
总之,发电机通过电磁感应的原理将机械能转化为电能,并具有电压和电流调节、稳定性、效率、负载特性和启动特性等特性。
发电机作为能源转换的关键设备,在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
无刷发电机总成详解一、无刷发电机的结构和原理1、交流发电机简介汽车用的发电机是三相交流发电机。
原理是通过旋转磁场把机械能转变成电能。
再通过二极管整流后输出的直流电来供汽车上电器设备用电并对蓄电池充电。
2、交流发电机的分类•按发电机是否带有调节器可分为整体式交流发电机(内置调节器)与交流发电机(外置调节器)。
•发电机磁场线圈输出端在发电机内部搭铁,称为内搭铁式发电机;磁场线圈输出端通过发电机调节器在发电机外部搭铁的,叫外搭铁式发电机。
•分为有刷发电机与无刷发电机。
•按是否带有真空泵可分为带泵交流发电机与非带泵交流发电机。
•按磁场方式分:电磁发电机和永磁发电机。
按电机整流组件二及管的个数,可分为6管、8管、9管及11管交流发电机等。
8管发电机在中性点增加了两个二极管,使三相绕组的三次谐波在中性点叠加,经整流后可将发电机的输出功率提高10%-15%。
9管发电机增加了三个功率较小的激磁管,可用充电指示灯来表示发电机的工作情况,省去了结构相对复杂的继电器。
11管发电机增加了两个中性点二极管,三个激磁二极管3A—5A。
3、交流发电机的结构由皮带轮、风叶、前端盖总成、转子总成、内定子线圈、外定子线圈、后端盖总成、硅整流桥、调节器、真空泵总成。
⑴无刷发电机,能够适应灰尘、潮湿的恶劣环境。
其优点如下:无刷发电机是把励磁线圈固定在电机后端盖上,不随着转子转动。
与有刷发电机相比,省去了电刷、集电环等易损件,不会因灰尘、电刷的损擦失圆,引起的打火花、接触不良、引起不发电。
无刷电机具有可靠性好,使用寿命长的特点。
⑵有刷发电机易引起的故障主要如下:•转子绕组引线至集电环间捆绑固定不好或绕组内圈与磁轭处松动,在高速工作时由于离心力、振动而甩断导线。
•绕组引线与集电环焊接处因焊接质量和其它原因脱焊,集电环与转子轴间配合松动,引起的断线。
•电刷自然磨损或松动;电刷弹簧卡死、折断;集电环烧蚀或失圆,造成激磁电流减少或不能通过,以致转子磁场不能正常建立。
交流发电机的结构特点及其工作原理1、发电机的结构特点P11C型发动机所配的发电机,是国内外汽车广泛使用的三相硅整流交流发电机。
通过8个二极管组成三级桥式全波整流电路(整流器),将三相绕组中产生的交流电转变为直流电。
其结构如图所示。
把三相发电机各线圈的末端接在一起成为公共端点,又称为三相电源的中性点。
从中性点引出的线称为中线,从三个线圈始端引出的线称为相线。
这种连接方式称为星形接法。
2、整流原理交流发电机发出三相交流电,但汽车上的用电设备和蓄电池都是直流电。
整流器的功能是将交流电转变为直流电。
汽车交流发电机利用硅二极管的单向导电性能,用6只硅二极管组成三相桥式全波整流电路,把交流电转变为直流电。
8管极交流发电机在中性点增加了两个二极管,也称为中性点二极管,这样使发电机的三次谐波在中性点叠加,可将发电机的输出功率提高。
9管极的交流发电机增加了功率较小的激磁管,这样可以用简单的充电指示灯来表示发电机的工作情况,省去了结构相对复杂的继电器。
3、调节器作用发电机的发电量是随着发动机的转速变化而变化的。
当发电机的电压超过恒定值(如28V)时,就需要加以限制。
IC调节器,是将所有元件集成在一个半导体基片(集成电路)上,利用三级管开关电路的作用控制发电机的磁场,在发电机转速变化时保持其输出电压不变。
电压调节器是一负反馈控制,其在某一规定的高压下起作用,若电机电压高于规定值,则减少激磁电流以降低电机输出电压,限制发电机的输出电压不超出某一规定范围。
如:28V的发电机,控制在28±0.30V范围内。
低于上述控制值,调节器不起调节作用,只是磁场线圈通电线路中的一个导体。
集成电路调节器具有体积小、工作可靠、无须维护等特点,故被广泛使用。
4、汽车交流发电机的特性汽车交流发电机的工作特性是以转速为基准,表示发电机输出电流、电压经整流后与转速的关系。
以输出特性曲线来表示发电机的特性。
输出特性是指发电机输出电压保持衡定时(24V发电机规定为28V),发电机转速与输出电流的关系,通过它可以知道发电机在不同转速下输出功率的大小。
交流发电机的工作原理与特性发电机是将机械能转化为电能的设备。
它是现代工业、生活中不可缺少的一种设备,广泛应用于发电厂、矿山、工厂、农田和家庭等各个领域。
本文将详细介绍发电机的工作原理和特性。
发电机的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
当导体在磁场中运动时,会在导体两端产生感应电动势。
发电机利用这个原理,通过机械能产生的转动力矩来驱动导体在磁场中运动,从而产生电动势。
发电机一般由固定的磁铁组成磁极,和固定的线圈组成励磁线圈。
励磁线圈产生的磁场会在转子上感应出感应电动势,然后输出至外部负载。
发电机的核心部件是转子和定子。
转子是由一组导体组成的线圈,通过机械力使其转动。
定子由导线绕制的线圈组成,固定在电机上。
当转子转动时,导体切割磁场产生感应电动势,并通过线圈输出。
发电机的特性体现在以下几个方面:1.额定功率:发电机的额定功率是指在额定转速下能够连续工作的功率。
发电机的额定功率一般由制造商根据设计和实验确定,是发电机运行的基本参数之一2.额定电压:发电机的额定电压是指在额定功率和额定负载下的输出电压。
额定电压一般为交流电,根据不同的国家和地区,额定电压的标准也有所不同。
3.输出稳定性:发电机的输出稳定性是指在额定负载下输出电压的波动程度。
输出稳定性好的发电机可以保证电器设备的正常运行,避免因电压不稳定导致的设备损坏。
4.效率:发电机的效率是指输入机械能与输出电能之间的转化效率。
高效率发电机的能量损失较小,可以减少能源浪费,提高能源利用效率。
5.起动特性:发电机的起动特性是指启动时所需要的转动力矩和时间。
发电机的起动特性直接影响到发电机的可靠性和使用方便性。
6.维护和保养:发电机的维护和保养是发电机正常运行的基础。
定期保养可以延长发电机的使用寿命,保证其性能和工作稳定。
总之,发电机是将机械能转化为电能的设备,工作原理基于法拉第电磁感应定律。
发电机的特性包括额定功率、额定电压、输出稳定性、效率、起动特性和维护保养等。
项目一单元交流发电机及调节器课程名称汽车电气构造与维修学时8 班级:学号:姓名:故障描述故障一:某大众系列汽车上的交流发电机充电系不充电。
故障二:某大众系列汽车的蓄电池充电性良好,但发电机在各转速情况下电流均很小。
故障三:某大众系列汽车上的发动机运转在中速以上时,电流表指示大电流充电(30A以上),蓄电池点解液消耗过快,且有气味,点火线圈过热,分电器触电易烧蚀。
故障四:某大众汽车在怠速时,电流表指针不断地摆动。
知识准备第一节交流发电机简介一.交流发电机的优点:1、体积小、重量轻;2、输出功率大;3、低速充电性能好;4、对无线电干扰小;5、配用调节器结构简单;二、交流发电机的分类1.按总体结构分普通式、整体式、带泵式、无刷式、永磁式2.按磁场绕组搭铁方式分:内搭铁、外搭铁3.按装用的二极管数量分:六管的、八管的、九管的、十一管的第二节交流发电机的构造汽车用交流发电机,多采用三相同步交流发电机,由6只二极管构成三相桥式全波整流器。
各国生产的交流发电机都大同小异,主要由定子、转子、电刷、整流二极管、前后端盖、风扇及带轮等组成。
有的还将调节器与发电机装在一起。
转子用来建立磁场。
定子中产生的交变电动势,经过二极管整流器整流后输出直流电。
JF132型交流发电机的组件图见图2.l。
(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。
交流发电机工作特性交流发电机的工作特性一、概述交流发电机是一种将机械能转化为电能的装置,广泛应用于电力系统、船舶、汽车、飞机等各种场合。
交流发电机的工作特性主要包括空载特性、负载特性和外特性等,这些特性反映了发电机在不同工作条件下的性能表现。
了解交流发电机的工作特性对于正确使用和维护发电机具有重要意义。
二、空载特性空载特性是指在发电机不带负载时,输出电压和励磁电流之间的关系。
当励磁电流为零时,发电机没有输出电压;随着励磁电流的增加,输出电压也逐渐增加,直到达到额定电压。
空载特性反映了发电机在不带负载时的励磁性能和电压调节能力。
三、负载特性负载特性是指在发电机带负载时,输出电压和输出电流之间的关系。
当发电机带上负载后,输出电压会下降,输出电流会增加。
负载特性反映了发电机在带负载时的电压调节能力和输出能力。
四、外特性外特性是指在发电机带负载时,输出电压和转速之间的关系。
当发电机转速变化时,输出电压也会相应变化。
外特性反映了发电机在不同转速下的电压调节能力和输出能力。
五、影响工作特性的因素交流发电机的工作特性受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1.励磁电流:励磁电流的大小直接影响发电机的输出电压和功率因数。
励磁电流过大或过小都会导致输出电压下降或功率因数降低。
2.负载性质:负载的性质包括电阻性、电感性和电容性等,不同性质的负载对发电机的输出电压和电流有不同的影响。
3.转速:发电机的转速变化会导致输出电压的变化,转速越高,输出电压越高;转速越低,输出电压越低。
4.温度:发电机的温度会影响其内部电阻和电感等参数的变化,从而影响输出电压和电流。
5.其他因素:发电机的设计、制造和安装质量等因素也会影响其工作特性。
六、实际应用中的注意事项在实际应用中,为了保证交流发电机的正常工作,需要注意以下几点:1.合理选择励磁电流:根据发电机的额定值和实际负载情况,合理选择励磁电流,避免过大或过小导致输出电压下降或功率因数降低。
交流动机分析流发出特
流发
系列系交流
流发电机机来说,析汽车用发电机的特性最为1.输输出特发电机规列的交流,即U=常流发电机由特性(1
)机的工作其转速用交流发的特性有为重要。
输出特性
特性是指规定为14流发电机常数时,机的输出性曲线I=
空载转速
作特点是转速变化约为发电机的特有输出特性
指在发电机4V ,对2机规定为I =f (n 出特性曲线=f (n )可速n1
转速变化为1:8特性必须性。
空载机端电压24V 28V ),
其) 的函
线。
可以看出化范围大,柴油机须以转速载特性和压U 不变其输出电函数关系出:
大,对于一机约为1速的变化为外特性,变(对12V 流与转速。
图2-一般汽油:5,因为基础。
,其中以V 系列的速之间的26所示油发因此交以输的交的关示为
发电机转速小于一定值n1时,对外输出电流为零。
当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速为n1,称n1为空载转速。
空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。
(2)最大电流Imax
发电机输出电流能力随转速的升高而增大,但曲越来越平坦,当转速达到一定值时,无论转速增加多少电流都不再增加,即一定结构的发电机输出最大电流Imax有一定限制。
由此可见,交流发电机自身具有限制输出电流防止过载的能力,又称为自我保护能力。
交流发电机自我限流的原理如下:
交流发电机定子绕组具有一定的阻抗Z,它由绕组的电阻r及感抗XL两部分组成,即
式中 R——一相绕组的电阻;
XL——一相绕组的感抗;
XL=2лfL
式中 L——一相定子绕组的电感;
f——感应电动势的频率;
P——磁极对数。
由于XL 与n成正比,故发电机定子绕组的阻抗Z随发电机的车速升高而增加。
高速时,由于R与XL相比可忽略
不计,故阻抗Z约等于XL,定子阻抗Z与转速n成正比,其值较大,产生较大的内压降。
另外,定子电流增加时,由于电枢反应的增强,也会使感应电动势下降。
两者共同作用的结果,当发电机的转速升高且负载电流达到最大值时,输出电流几乎不随负载电阻的减小或转速的增加而增大。