发电机电压调节器27页PPT

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1、输出特性
输出特性是指发电机端电压不变时， 发电机的输出电流I 与发电机转速n之间的关系。数学描述：U=C 时，I=f（n）。
从图中可以看出： （1）空载n1,低速充电性好； （2）满载n2,发电性能优良； （3）n到一定值后，具有 自身控制输出电流I的能力， 无需限流器。
补充
n1,n2是判断发电机技术性能优劣的重要指标 ，具体数值在技术说明书上可查到或直接实物测量。
2
二、交流发电机的构造与检查
三相 同步 交流发电机结构图 其配有6支二极管构成的三相桥式全波整流器
3
1、转子（构造）
交流发电机的转子是 发电机的磁场部分。 主要由爪极、磁场绕 组（线圈）、滑环和 轴等组成。
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1、转子（检查）
磁场绕组的检查:如图 转子轴的检查:垂直度，百分表，摆差<0.10mm 滑环的检查：圆柱度<0.25mm、厚度>1.5mm
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2、空载特性
空载特性是指发电机空载时， 发电机端电压与转速之间的关系， 即I=0时，U= f（n）的函数关系。
空载特性是判定交流发电机 充电性能是否良好的重要依据。
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3、外特性
外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系， 即n=常数时，U=f（I）的函数关系。
从图中我们可以看出： 交流发电机端电压U受转速n和负载I 变化的影响较大，必须配用电压调节器， 才能保持恒定的电压值。
Байду номын сангаас
5、国产交流发电机的型号
中国行业标准QC/T 73-93《汽车电器设备产品型号编制方法》， 汽车交流发电机的型号如下：
1
2
3
4
5
1-产品代号：常用的有JF、JFZ、JFB和JFW四种、 2-电压等级代号：1表示12V，2 表示24V，6表示6V 3-电流等级代号 4-设计序号 5-变型代号

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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
⑹风扇及皮带轮 交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机
通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。 风扇一般用低碳钢板冲压而成，在发电机工作时， 对发电机强制通风冷却。皮带轮一般用铸铁或铝 合金铸造而成。
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
当励磁绕组有电流通过
时，便产生磁场，转子
轴上的两个爪极分别被
磁化为N极和S极。
当转子旋转时，磁极交
替地在定子铁心中穿过，
形成一个旋转的磁场，
磁力线和定子绕组之间
产生相对运动，在三相
绕组中产生交流感应电
动势。
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
3）整流器 功用：将三相交流电变为直流电 组成：六只或八只硅二极管分别焊装在两块极板 （整流板）上而组成。
无刷交流发电机
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽 车电器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流 发电机型号组成如下：
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变型序号 设计序号 电流等级代号 电压等级代号 产品代号
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
二极管组成。 1、整体式交流发电机的结构
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第3章 交流发电机及调节器 3.1 交流发电机的结构及类型
它主要由定子、 转子、电刷、整 流器、前后端盖、 风扇及带轮等组 成（电压调节器 装在交流发电机 后端的防护罩内， 但不是交流发电 机的组成部分）。

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2. 电压等级代号
• 首位阿拉伯数字表示电压等级代号: • 1表示12V系统 • 2表示24V系统 • 6表示6V系统
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3.电流等级、设计顺序代号
• 第二位阿拉伯数字表示电流等级代号: • 1表示:10---19A; • 2表示:20---29A; • 3表示:30---39A; • 第三位阿拉伯数字表示设计顺序； • 第四位阿拉伯数字表示产品序列号 ；
修方法； • 了解调节器的工作原理； • 掌握调节器的检测方法
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学习方法
• 本章介绍了汽车用交流发电机及调节器 结构、工作原理、充电系电路及检测维 修方法，通过对学习内容的阅读有了感 性认识后，再通过自学参考资料加深对 学习内容的理解，然后进入实践课堂观 看（或去到实验室）亲手对实物的拆装 、检测、试验操作技能的训练，以便进 一步掌握其结构、工作原理和检测维修 方法。
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一、转子的构造
• 转子的功用是产生旋转磁场。 • 转子构造：爪极、磁轭、磁场绕组、滑环（集电环
）、转子轴组成，见图。
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交流发电机磁路
• 交流发电机的磁 路为：磁轭→N 极→转子与定子 之间的气隙→定 子→定子与转子 间的气隙→S极 →磁轭。
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定子及定子绕组
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发电机定子展开图
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定子三相绕组的接法
• 定子三相绕组的接法有两种
• 星形接法
三角形接法
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四、端盖及轴承
• 端盖及轴承：前端盖、后端 盖，，起固定转子、定子、 整流器和电刷组件的作用。
• 后端盖上装有电刷架、电刷 、电刷架、电刷弹簧和整流 板。

注：调节器大部分时间工作在第二级。衔铁与铁芯的 间隙为1.1~1.3mm，高速触点间隙为0.25~0.4mm。
交
9
交
10
2、结构及原理
• SW点火开关
• K1低速触点
• K2高速触点
• R1加速电阻
• R2调节电阻
• R3补偿电阻
交
11
1
-
+ K1 5
蓄
蓄 磁
激 磁 回 路 为 ：
调节器
交
1
电压调节器的功用
• 作用:是保持汽车发电机电压稳定的装置。 • 交流发电机为什么要装电压调节器？
答：发电机的电动势，与发电机的转速和每极磁通的乘积 成正比。在汽车上，发电机由发动机驱动，因此，发电 机的转速，完全由发动机的转速确定。汽车在行驶中， 发动机转速经常变化，发电机的转速也随之变化，致使 发电机的输出电压时高时低。这与用电设备和蓄电池要 求电压恒定相矛盾。为此，车用发电机必须配备电压稳 定装置，以便在发电机转速变化范围内，自动调节电压， 使其较为稳定，以防烧坏用电设备和蓄电池过充电。
交
5
电压调节器的分类
电压调节器
是通过一对或两对触点反
复开闭，来改变励磁电路
的电阻，以调节励磁电流
机械电磁振动式调节
的。
器(触点式调节器)
电子调节器
是利用晶体三极管的开 关特性，使励磁电路接 通或断开，来调节励磁
电流的。
交
6
机械电磁振动式调节器
• 结构 • 调压过程
交
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双级电磁振动式
1、原理图
1）发电机低速运转，K1闭合， If由蓄电池提供，随着转速 的增加， U发升高到高于蓄 电池电动势时，开始自激； (k1闭合,他激到自激)

汽车蓄电池不具备长期给电气系统供电的能力，所以汽车电源除蓄电池 外还有发电机，发电机由发动机通过皮带轮带动运转，将机械能转变成电能， 在发动机正常工作时，向除启动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充 电，以补充蓄电池启动所消耗的电能。
蓄电池、发电机及其调节器、发电与充电显示装置（电流表、电压表或 充电指示灯）以及控制电路等组成了汽车的电源系统（即充电系）。发电机 和蓄电池呈并联关系，按需向用电设备提供电能，以保证汽车用电设备的正 常工作。
1)．内搭铁型发电机：磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机（和壳体直接相 连）。见图a
2)．外搭铁型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。外 搭铁型发电机的磁场绕组负极（负电刷）接调节器，通过后再搭铁。见图b
发电机的构造
交流发电机励磁电路 a）内搭铁控制形式； b）外搭铁控制形式
发电机的构造
发电机的工作原理
2. 整流原理
发电机电枢绕组产 生的交流电经过整流器变 为直流电向负载供电。
正极管的导通原则： 瞬间正极电位最高者导通。
负极管的导通原则： 瞬间负极电位最低者导通。
图3-14 三相桥式整流电路中的电压波形
a）三相桥式整流电路；b）三相交流电压波形； c）整流后的电压波形
发电机的工作原理
发电机分解图
图3-11 端盖与电刷架总成（捷达CIF轿车发电机）
发电机的特性
汽车发电机的特点是转速变化范围大，因此一般以转速为 标准，表示各参数的关系。发电机的特性主要研究发电机整 流后的直流电压、输出电流与转速之间的相互关系，包括空 载特性、输出特性和外特性。
1. 空载特性
空载特性是指发电机 空载时的端电压与转速之间 的关系，即I=0时，U=f（n） 的曲线，如图3-17 所示。

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• 2、电子电压调节器
晶体管调节器的基本电路通常由功率开关三极管、信号放大 和控制电路以及电压信号的检测电路等三部分电路所组成。
VT2是功率开关三极管，用来接通和切断磁场电路； 三极管VT1构成信号的放大和控制电路，它将电压检测电路 送来的信号进行放大处理后来控制功率三极管的导通和截止； 检测电路由电阻R1、R2和稳压管VS组成。
.
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3. 外 特 性
外特性是指转速一定时，发电机的端电压与输 出电流的关系。即n＝常数时，U＝f(I)的曲线。
随着负载即输出电流的
增加，发电机的端电压会
很快下降，且转速越高，
下降的斜率越大。这是由
于随着输出电流的增加，
发电机定子绕组的压降也
会增加，而且转速越高，
定子绕组的阻抗越大，压
降就越大。
.
.
4
汽车用交流发电机的分类
• 3．按装用的二极管数量分 • 1）六管交流发电机 • 2) 八管交流发电机 • 3) 九管交流发电机 • 4) 十一管交流发电机
.
5
2.1 交流发电机的构造
交流发电机由转子、定子、整流器、 风扇、电刷及前后端盖组成。
1.转子 是电机的磁场部分，它主要 由两块爪极，磁场绕组和滑环等组成；
交流发电机所用的调节器按其结构特点 和工作原理大致可分为： 机械电磁振动式(触点式) 电子调节器两大类。
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• 1. 电磁振动式调节器 1点电磁振动式调节器
R1调节电阻、 K1低速触点 、K2高速触点 双级电磁振动式电压调节器的优点是触点火花 小， 调节器的适用转速范围大，使用寿命长。
.
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2、九管交流发电机的充电指示灯

（1）定子总成 定子 又叫电枢，是用来 产生交流电动势的。
由铁芯和三相绕组组 成。 连接方法 星形连接 三角连接
汽车电器设备构造与维修
发电机及调节器优秀课件
第3章 交流发电机及电压调节器
汽车电器设备构造与维修
• （2）转子总成 转子的总成作 用是产生磁场， 它由其两块爪 极、磁场绕组、 滑环及轴等组 成，如图3-3所 示。
发电机及调节器优秀课件
第3章 交流发电机及电压调节器
汽车电器设备构造与维修
3.整流电变为直流电，
6管交流发电机的整 流器是由6只硅整流二极 管组成三相全波桥式整 流电路。 另外也有8管、9管、11 管组成的整流器。
发电机及调节器优秀课件
第3章 交流发电机及电压调节器
发电机及调节器优秀课件
第3章 交流发电机及电压调节器
汽车电器设备构造与维修
2．无刷交流发电机
无刷交流发电机 是指没有电刷和滑环的交流发电机 优点
（1）没有电刷和滑环,不存在电刷与滑环接触不良导 致的发电不稳或不发电故障。
(2) 工作时无火花，也减小了无线电干扰。 • 缺点
（1）爪极间连接工艺困难 （2）由于磁路中间隙加大，发电机相同输出功率下 需加大励磁电流。 • 无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式、永磁式和感应子
割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化） 而产生电动势。如图3-9所示。
发电机及调节器优秀课件
第3章 交流发电机及电压调节器
汽车电器设备构造与维修
图3-9 交流发电汽车电器动画 \发电机原理.swf机工作原理图
发电机及调节器优秀课件
第3章 交流发电机及电压调节器
汽车电器设备构造与维修
发电机及调节器优秀课件

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四、触点式电压调节 器工作原理
构造：两对触点：高速触点和低速触点 优点：触点火花小、触点开合频率有所改善、灵敏度较高；
调压质量符合使用要求。 缺点：触电间隙太小0.1-0.3mm，不便于保养和检查调整； 低速触点过渡到高速触点时会出现失调区； 触点断开时仍有电火花，对车载无线电设备有干扰； 在脏污的情况下会导致触点烧结故障。
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发电机转速升高， 且小于n1
低速触点K1仍是闭 合的，发电机的供 给激磁电流（自激
）。
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磁场电流路径
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发电机转速升到n1 发电机电压稍高于第 一级调节电压U1时， 流经电磁铁线圈的电 流产生的吸力克服弹 簧拉力使K1打开，激 磁电流路径发生了变
化,K1反复开闭
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外搭铁型电子调节器的基本电路
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内搭铁式电子节器的工 作原理
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六、集成电路调节器
集成电路调节器也叫IC调节器，是根据使用要求，将电路 中的若干元件集成在同一基片上，制成一个独立的电子芯 片。集成电路调节器装于发电机内部，构成整体式交流发 电机。发电机外部有2个或3个接线柱。
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四、触点式电压调节 器工作原理
触点
转子绕 组
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线圈
调节器不工作时 低速触点K1闭合 ，高速触点K2开启
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发电机低速运转 低速触点K1是闭合 的，发电机的供给 电压低于蓄电池电 压。激磁电流由蓄 电池供给（他激）
。
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磁场电流路径
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励磁绕组
重复③ ④。
搭铁
发电机-
UB1、 UB2相差很小，输出电压比较稳定。
.
.
二、电压调节器的原理
1、调节器的分类
按
内搭铁型
搭
铁
形
式 外搭铁型
.
分
二、电压调节器的原理
1、调节器的分类
基
本 类 型
触点式电压调节器 晶体管电压调节器 集成电路电压调节器
.
二、电压调节器的原理
2、调节器基本原理
触点式电压调节器是通过触点开闭，接通和断
开磁场电路，来改变磁场电流大小，调节电压的。 .
二、电压调节器的原理
2、调节器基本原理
晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管
的导通和截止（通过调节励磁电路的平均电流），接
通和断开磁场电路，来改变磁场电流大小，调节电压。
.
三、触点式电压调节器
1、调压原理 触点式电压调节器是一种机械振动式电压调节器， 它利用触点的开闭作用，改变磁场电路的电阻，保持 端电压的恒定。 触点的开闭存在延 时现象，故不能控 制大功率的发电机 电压，且存在电磁 干扰，目前已基本 不采用。
通， VT2基极与发射极短路， VT2截止。磁通下降，电压下降。
.
作业
内搭铁式
④当发电机电压下降到等于UB1时， 发电机电压加在R1、 R2两端，UR1= UB1 R1 /(R1+R2) ≤UVS +Ubel， VS不能被反向击 穿，不能为VT1提供基极电流， VT1截止， VT2导通。 自励：发电机+ B接线柱 VT F接线柱
.
四、晶体管电压调节器
2、外搭铁式
(3)设计思想
下限UB1 ；上限UB2