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只传精品汽车电器-详细课件第2章交流发电机及调节器下

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汽车发电机发电机PPT课件

汽车发电机发电机PPT课件

三相同步交流发电机转子
1、转子：是发电机的磁场部分（产生旋转磁场），主要由两块爪极、磁场绕组、轴和滑环等组成。 两块爪极压装在转子轴上，爪极的空腔内装有磁轭并绕有磁场绕组，磁场绕组的两引出线分别焊接在与轴绝缘的两个铜制滑环上，两个电刷与滑环接触，将直流电源引入磁场绕组。磁场绕组通如励磁电流后产生磁场，被磁化的爪极其中一块为N极，另一块为S极，于是就形成了4～8对磁极（国产JF系列交流发电机为6对磁极）。 将转子爪极设计成鸟嘴形的目的是使磁场呈正弦分布，以使电枢绕组产生的感应电动势有较好的正弦波形 。
第一节 交流发电机的构造
组成：由三相同步交流发电机和硅二极管整流器构成。 JF132型交流发电机分解图、结构剖视图（见图）。 一、三相同步交流发电机 由转子、定子、前后端盖、风扇及皮带轮等组成。 二、整流器 一般由6只硅二极管和安装整流管的元件板构成 。 三、交流发电机型号
1-后端盖；2-电刷架；3-电刷；4-电刷弹簧压盖；5-硅二极管；6-元件板(散热板)；7-转子；8-定子总成；9-前端盖；10-风扇；11-皮带轮 JFl32型交流发电机分解图
1-滑环；2-轴；3-爪极；4-磁轭；5-磁场绕组
三相同步交流发电机定子
2、定子：是发电机的电枢部分（定子又称电枢，产生三相交流电），由定子铁心和对称的三相电枢绕组组成，固定在两端盖之间。定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。三相电枢绕组多为星形连接，但也有少数交流发电机为三角形连接 。
三、交流发电机种类
汽车用交流发电机可按总体结构、整流器结构和搭铁型式进行分类：
（1）按总体结构不同 ①普通交流发电机 ②整体式交流发电机 ③带泵交流发电机 ④无刷交流发电机 ⑤永磁交流发电机
（2）按整流器结构不同 ①六管发电机 ②八管发电机 ③九管发电机 ④十一管发电机

汽车电器课件——第二章 交流发电机及其调节器

汽车电器课件——第二章 交流发电机及其调节器

置。发电机作为汽车的主要电源，主要作用如下：在发动机 怠速以上转速运转时，为电气设备供电；给蓄电池充电。
▪ 汽车工作过程中，发动机的转速是变化的，用电设备的工 作状态是变化的，决定了发电机的转速和负载是变化的。为 了保证发动机运转过程中汽车电气设备正常工作，必须安装 调节器。
▪ 二、对发电机和调节器的基本要求
▪
12345
▪ 1—产品代号，JF、JFZ、JFB、JFW 分别表示交流发电 机、整体式交流发电机、带泵交流发电机、无刷交流发 电机
▪ 2—电压等级代号
▪ 3—电流等级代号
▪ 4—设计序号
▪ 5—变型代号
▪ 例如：大众车系发电机JFZ1913，其含义为：电压12V、 电流90A、第13次设计、调整臂位于左边（Z）的整体式 发电机。
2、空载特性：
发电机在空载运行时，其端电压随转速变化的关系，即
相差120 °的正弦电动势eA、eB、eC。
利用二极管的单向 导电性，交流发电机 通过整流器将定子绕 组所感应出的交流电 转变为直流电对外输 出。
1．当二极管的外加电压为正向电压时，管 子呈低阻抗，处于“导通”状态。
2．当外加电压为反向电压时，管子呈高阻 抗，处于截至状态。
2. 交流发电机的整流过程
端盖与电刷总成
前后端盖均由铝合金压铸或用砂模铸造而成。因为铝合 金为飞导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能好等优 点。在后端盖上装有电刷组件，电刷组件包括电刷、电刷架 和电刷弹簧等 。
后 端 盖
发电机的通风
内搭铁交流发电机
▪
如果交流发电
机电刷组件的两个磁
场接线柱中，有一个
直接搭铁，另一个接
交流发电机也是利用电磁感应原理发出 交流电动势的 。

汽车电器-交流发电机 课件

汽车电器-交流发电机 课件

2.定子
三相绕组的连接方法有星形接法（又称Y形接 法）和三角形接法（又称△形接法）两 种。
2.定子
Y形接法是将三相绕组的三个末端X、Y、Z接 在一起，将三相绕组的首端A、B、C作为交 流发电机的交流输出端，
△形接法
△形接法是将每相绕组的首端和另一相绕组 的末端依次相连接，因而有三个接点，这三 个接点即为交流发电机的交流输出端。
电角度பைடு நூலகம்
电角度的360°是据电流完成一个完整的周期 变化来定义的。
三相绕组的绕法
三相绕组必须按一定要求绕制： 1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一 个磁极占据的空间距离相等； 2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一 对磁极占据的距离相等或成倍数； 3.三相绕组的始边应相互间隔2π+120度电角 度（一对磁极占有的空间为360度电角度）。 才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互 差120°的三相电动势。
转子的磁极采 用爪极结构， 这是装在轴上 的一个爪极， 有六个鸟嘴形 的磁极
在爪极内装有产生磁场的磁轭与励磁线圈， 在转子轴上有向励磁线圈供电的滑环。
在转轴上再装上另一个爪极，使两个爪极 的磁极交错排列
爪极的磁场，先观看没有两边爪极的情况， 在轴上装上滑环向励磁线圈供电，当励磁 线圈通电后，磁轭产生的磁场
转子产生旋转磁场
当转子转动时，就形 成了旋转的磁场。 爪极凸缘的外形呈鸟 嘴形，当发电机工作 时，可在定子铁心内 部形成近似正弦变化 的交变磁场。当转子 旋转时，由于定子绕 组与磁力线有相对的 切割运动，可使定子 绕组感应的交流电动 势近似于正弦曲线的 波形。

2、定子
定子的功用是产生交流电，又称电枢，固定在两 端盖之间 。定子由定子铁心和定子绕组成。定子铁 心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放 在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形 接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。

交流发电机及调节器PPT课件

交流发电机及调节器PPT课件
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。

只传精品《汽车电器》详细ppt课件第2章交流发电机及调

只传精品《汽车电器》详细ppt课件第2章交流发电机及调
汽车电器设备
第四节
交流发电机的调节器
一、电压调节器的工作原理
1.电压调节器的功用
在发电机转速变化时，自动控制发电机电压，使其保持 恒定，防止发电机电压过高而烧坏用电设备和导致蓄 电池过量充电，同时也防止发电机电压过低而导致用 电设备工作失常和蓄电池充电不足。
2.电压调节器的工作原理
由交流发电机的工作原理可知：交流发电机的三相绕组
女通七标片入 ，亩 电心注点八 ，结时年 自 明下 品状丙 电儿。
调节器 解 放 CA1092 型 汽 车 用JFT106 型晶体管调节器工作原理图
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汽车电器设备
第五节
5)当发电机的输出电压下降， R,的端电压小于VS,的反向击 穿电压时， VS,截止， VT,截止， VT₂ 和VT;导通，发电机的输 出电压又上升。当发电机的输出电压达到调整值时， VS,又 被反向击穿， VT₁ 导通， VT₂ 、VT₃ 截止，发电机的输出电压 又下降。如此反复，控制发电机的输出电压保持在规定调整 值上。
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比。
当转速升高时， B。增大，输出端电压U;升高，当转速升高到一定值 时(空载转速以上),输出端电压达到极限，要想使发电机的输 出电压Ug不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通中来实现。 又磁极磁通中与励磁电流If成正比，减小磁通中也就是减小励磁 电流Ir。
交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调 节器通过减小发电机的励磁电流I 来减小磁通φ,使发电机的输 出电压U 保持不变。
一、晶体管调节器
为了更好地学习晶体管调节器原理，我们首先复习一下 晶体管知识。
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第五节 晶体管调节器
汽车电器设备
晶 体 三 极 管 原 理

只传精品_《汽车电器》详细课件_第2章_交流发电机及调节器(上)

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汽车电器设备
第一节
交流发电机的构造
交 流 发 电 机 的 端 盖
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汽车电器设备
第一节
交流发电机的构造
电刷与电刷架
(1)电刷 1)作用：电刷与集电环接触，将直流电引入励磁绕组。 2)材料：铜粉和石墨粉(模压)。
(2)电刷架 材料：酚醛玻璃纤维塑料(模压)。 (3)装配关系：两只电刷装在电刷架方孔内，有弹簧保 持其与集电环接触良好。 (4)分类：外装式和内装式两种。

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汽车电器设备
第二节
交流发电机的工作原理
单 相 交 流 发 电 机 原 理
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汽车电器设备
第二节
交流发电机的工作原理
三 相 交 流 发 电 机 原 理
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汽车电器设备
第二节
交流发电机的工作原理
2.三相绕组产生的感应电动势大小： eU Em sin t 2 E sin t 2 2 eV Em sin(t ) 2 E sin(t ) 3 3 2 2 eW Em sin(t ) 2 E sin(t ) 3 3 式中：E m 相电动势的最大值； E 相电动势的有效值； 电角速度（＝ 2f )
交 流 发 电 机 的 滑 环 与 电 刷
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汽车电器设备
第一节
交流发电机的构造
五、带轮与风扇 (1)带轮： 1)作用：通过皮带将发动机的动力传给发电机。 2)材料、类型与定位方法：由铸铁或铝合金制成，分单 槽和双槽两种，与风扇共用一个半圆键和转子轴连接，用 弹簧垫片和螺母紧固。 (2)风扇： 1)作用：在发电机工作时强制 进行抽风冷却。 2)材料：一般用1.5mm钢板冲制 或用铝合金压铸。
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汽车电器设备
汽车电器设备
汽车电器设备
汽车电器设备
汽车电器设备
汽车电器设备
第四节
交流发电机的调节器
3.集成电路调节器 特点：除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，
安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了 外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑 塔纳、奥迪等中高档轿车车型上。 三、选用 1.晶体管调节器：最好使用汽车说明书中指定的调节器， 若采用其他型号的调节器代替，除标称电压等规定参 数与原调节器相同外，搭铁形式也应相同，否则发电 机可能由于励磁电路不同而不能正常工作。 2.集成电路调节器：必须是专用的，不能被替代。
汽车电器设备
第五节 励磁电路为：蓄电池正 极→点火开关S→调节器
晶体管调“节+”器接线柱→VT2→调
一、晶体管调节器
节器“F”接线柱→发电
2.工作过程：
机“F”接线柱→励磁绕
（1）他励：点火开关S闭合后，蓄电组池→的蓄电电压池就负加到极分(搭铁)。
压器的A、C两端，其电压小于发电机输出电压调整值， 故UAB小于VS的反向 击穿电压，VS截
汽车电器设备
第五节
晶体管调节器
三、集成电路调节器（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。
集成电路调节器的工作原理与晶体管调节器的工作原理 完全一样，都通过稳压管感应发电机的输出电压信号 ，利用三极管的开关特性控制发电机的励磁电流，使 发电机的输出电压保持恒定。
第五节
晶体管调节器
汽车电器设备
二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）
2.电路连接：“+”—接点火开关S来的火线；“F”—接发电机的 “F2”接线柱；“-”—搭铁。
汽车电器设备
第五节 2)首先经R5、二极管VD2和R7向晶体管VT2、晶体管VT3
晶体管调节器 提供偏流，使VT3导通。励磁电路为(他励)：蓄电池正极→
电机输出电压上升。
如此反复。
第五节
晶体管调节器
内搭铁式电子调节器基本电路。
汽车电器设备
第五节
晶体管调节器
汽车电器设备
二、JFT106型调节器（外搭铁型晶体管调节器）
1.性能：调节电压为13.8V—14.6V，可与14V、750W的外搭铁 式九管交流发电机或14V、功率＜1000W的外搭铁式六管交流发电 机配套使用。
第五节
汽车电器设备
晶体管调节器
一、晶体管调节器
（3）节压：随着转速变化，当发电机输出电压高于调整 值时，UAB升至VS反向击穿电压，VS导通，VT1导通， VT2截止，切断励磁电路，发电机输出电压下降；当输出 电压低于调整值时，
UAB低于VS反向击
穿电压，VS截止，
VT1截止，VT2导通了更好地学习晶体管调节器原理，我们首先复习一下 晶体管知识。
第五节
晶体管调节器
汽车电器设备
晶 体 三 极 管 原 理
汽车电器设备
第五节
晶体管调节器
一、晶体管调节器
内搭铁式电子调节器基本电路 1.组成：VT2—大功率晶体管；VT1—小功率晶体管；VS—稳压管 ；R1、R2—分压器；R3为VT1的负载电阻。
第五节 C1、C2为滤波电容器，可使VS1两端的电压平滑过渡汽，车电减器设备
小发电机输出电压脉动影响，降低晶体管的工作频率和减小 损耗。
晶体管调节器 VD1、VD2为温度补偿二极管，可减少温度对晶体管工作
特性的影响。
VD二3、为J续FT流1二06极型管调，节可器将（V外T3搭由铁导型通晶进体入管截调止节时器，）在励磁绕 组电R中阻64R为.3产。其限＝生他制1的元.3V瞬～件S1时1的的3过作击kΩ电用穿，压：电为短流调路，节，保电以护阻保V。S护1选，V择T同3合。时理又，是可VT提1高的调偏节压 R4器为的正稳反定馈性电。阻，用以提高晶体管的转换速度，减少损耗。
汽车电器设备
第五节
晶体管调节器
电子式电压调节器包括晶体管(分立元件)电压调节器、集 成电路电压调节器等两种。
晶体管调节器有多种型式，其电路各不相同，但一般采 用整体封装型式，不可拆卸，不能维修，只能整体更 换。
这里向大家介绍电子调节器的基本电路，实际电路要复 杂的多，但工作原理可用基本电路工作原理去理解。
止，VT1的基极电 流Ib1等于零，VT1 截止，而VT2导通 饱和，产生励磁
电流(他励)。
汽车电器设备
第五节
晶体管调节器
一、晶体管调节器
（2）自励：发动机起动后，发电机的输出电压将高于蓄电池的电压 ，发电机的励磁电流由他励转变为自励。
励磁电路为：发电机正极+点火开关S+调节器“+”接线柱+VT： +调节器“F” 接线柱+发电机 “F”接线柱+励磁 绕组+蓄电池负极 (搭铁)。
汽车电器设备
第五节
晶体管调节器 5)当发电机的输出电压下降，R1的端电压小于VS1的反向
击穿电压时，VS1截止，VT1截止，VT2和VT3导通，发电机 的输二出、电JF压T1又0上6型升调。节当器发（电外机搭的铁输型出晶电体压管达调到节调器整）值时， V出S电3稳1又.压工压被作管又过反V下S程向1降：使击。4V)穿T如当1，导发此通电V反T，机复1V输导T，出2通和控电，V压制TV达3发T截调2电、止整机，值V励T的时3磁，输截电R出止1流端电，迅电压发速压下保电反降持机向，击在的发穿规输 定调电整机输值出上电。压亦随之下降。
汽车电器设备
第四节
交流发电机的调节器
4.电脑控制调节器
现在轿车采用的一种新型调节器，由电负载检测 仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号， 然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适 时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电 器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减 轻发动机负荷，提高燃料经济性。如上海别克、 广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。
点火开关S→发电机励磁绕组→VT3→蓄电池负极(搭铁)。 3)发动机起动后，励磁方法由他励变为自励，励磁电路为： 发负电极二3.机(工、搭作正J铁过F极T)程。1→：0点6型火调开节关器S→（发外电搭机铁励型磁晶绕体组管→调V节T器3→）蓄电池
1)接通电源开关S，蓄电池经点火开关S给晶体管调节器提供电流。