交流发电机的整流器及整流原理

汽车交流发电机汽车交流发电机是汽车电气系统中一项重要的装备。

这种发电机由发电机主体、电刷、电刷座、整流器、电子调节器等部分组成，它的作用是发电、充电和维护汽车电瓶的充电状态。

下面，我们将讨论汽车交流发电机的原理、性能、维护等方面的知识。

一、汽车交流发电机的原理汽车交流发电机是通电线圈放在转子上的一种电机。

当发动机启动后，飞轮带动发电机转动，线圈与磁场交换引起电磁感应，从而形成电势差。

这个电势差在整流器的作用下，被整流成直流电，用来充电或供电。

二、汽车交流发电机的性能1. 电压稳定：汽车交流发电机要求输出电压稳定，以保证汽车电子设备的正常工作，避免由于电压不稳引起的电路问题。

2. 充电能力：汽车交流发电机需要快速地将电瓶充满，并保持充满状态。

3. 效率高：高效的发电机可以大大降低能源消耗和噪音。

4. 光洁度好：如果发电机表面被尘垢覆盖，会降低其散热效果，从而影响发电机的性能。

三、汽车交流发电机的维护1. 检查绕组：交流发电机内部的绕组应该经常检查，确保其正常工作，排除可能存在的性能隐患。

2. 清洗电刷和电刷座：电刷和电刷座会因油脂或尘埃而变得不良，所以应该经常清洗。

3. 调整电压：如果你的车电池充电量太低或过高，你需要调整发电机电压，使其达到适合的充电水平。

四、结语汽车交流发电机是一项重要和复杂的装备，对于保持汽车电子设备的正常工作、充电和维护极其重要。

准确的维护和调整可以大大延长电机的寿命和减少功能障碍。

在汽车电器维修方面，如果是非专业的维修或更换可能会导致汽车出现更严重的性能问题。

因此，建议您在必要时寻求专业汽车电器维护人员的帮助，以确保汽车的安全和可靠性。

电动汽车和混合动力汽车将继续占据主导地位，而交流发电机作为其中 的重要组成部分，其技术发展将直接影响未来汽车的性能和环保性能。
智能化和网络化将是未来汽车能源管理的重要趋势，通过先进的传感器、 控制器和通信技术，实现汽车能源的精细化管理，提高能源利用效率和 驾驶体验。
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永磁同步发电机
总结词
永磁同步发电机是一种采用永久磁铁励磁的交流发电机，它具有结构简单、效率高、可 靠性好等优点。
详细描述
永磁同步发电机由转子和定子组成，转子上安装有永久磁铁，定子上安装有多相绕组。 永磁同步发电机的转子采用高性能的稀土永磁材料制成，因此具有较高的磁场强度和稳 定性。同时，由于采用了先进的控制系统，永磁同步发电机的发电效率得到了显著提高。
交流发电机的分类
根据励磁方式分类
交流发电机可分为他励式和自励式两 类，他励式需要单独的励磁电源，自 励式不需要。
根据相数分类
根据整流器类型分类
交流发电机可分为六管、八管和九管 整流器等类型，不同类型的整流器具 有不同的性能和适用范围。
交流发电机可分为三相和单相两类， 汽车上通常使用三相交流发电机。
总结词
无刷交流发电机是一种新型的交流发电机，它通过电子换向器取代了传统的机械换向器，从而消除了机械摩擦和 磨损，提高了发电机的效率和可靠性。
详细描述
无刷交流发电机由转子、定子和电子换向器组成。转子上安装有永久磁铁，定子上安装有多相绕组。电子换向器 由功率晶体管和二极管组成，通过控制功率晶体管的通断来改变电流的相位，从而实现电子换向。无刷交流发电 机的优点包括高效率、高可靠性、低维护成本和长寿命等。
汽车上交流发电机原理和控 制
• 交流发电机基本原理 • 交流发电机控制系统 • 交流发电机的故障诊断与维护 • 新型交流发电机技术 • 交流发电机与未来汽车能源管理

流发电机的整流器及整流原理
1 发电机整流器的作用：
交流发电机三相绕组输出的是三相交流电，整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电输出，为蓄电池充电，同时为用电设备供电。

2 发电机整流器的结构：
采用6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路，6只整流管分别压装（或焊装）在两块整流板上。

如图所示：
二极管焊装入整流板原理图二极管压装入整流板
1－正整流板2－负整流板B－正极输出柱E－搭钱
有两个整流板：称为正整流板负整流板。

二极管压装或焊装在整流板上，二极管只有一个引脚，另一个引脚与整流板直接连接。

若二极管的引线是二极管的阳极（正极），此整流板为正整流板；而负整流板上二极管的引脚为二极管的阴极（负极）。

在正整流板上有一个输出接线柱B（发电机的输出端）。

负整流板上直接搭铁。

负整流板上一定和壳体相联接。

整流板的形状各异，有马蹄形、长方形、半圆形
三个定子线圈与整流板的连接原理如下图所示：
定子线圈与整流板的连接原理
3 发电机整流原理：
二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通, 当给二极管加上反向电压时,二极管截止,二极管的导通原则如下:
正二极管负二极管
当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。

相绕组中产生交流电动势。
知识准备
（二）交流发电机的整流原理
三、发电机的工作原理
[交流发电机整流电路图]
在整流电路中， 3只正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极管导通。同样，3只负极管的引 出线也分别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 连的负极管导通。以此反复循环，6只二极管轮流导通，用电设备R两端便得到一 个较为平稳的脉动直流电压。
的三相桥式整流电路整流后，输出直流电压UB向蓄电池充电和向用电设备供电。发电机的 磁场电流由3个磁场二极管VD7、VD8、VD9和3个共正极二极管VD2、VD4、VD6组成的 三相桥式整流电路整流后的直流电压供给。
知识准备
（四）不同形式交流发电机的电路连接方式及原理 2.8管交流发电机
三、发电机的工作原理
课堂互动
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任务实施
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任务实施部分内容。
课堂小结
1. 交流发电机有接法都有哪些？ 2. 交流发电机工作特性都有哪些？ 3. 交流发电机的转子和定子的作用是什么？
本任务已学习结束， 请预习下一任务内容
[电刷和电刷架]
知识准备
二、发电机的组成
风扇与皮带轮
5
[风扇与皮带轮结构图]
交流发电机的前端装有皮带轮，由发动机通过风扇传动带驱动发电机旋转。
知识准备
（一）交流发电机的发电原理
三、发电机的工作原理
[交流发电机工作原理图]
产生磁场：当外加的直流电压作用在励磁绕组两端点的接线柱之间时，励磁绕组 中便有电流通过，产生轴向磁场，两块爪形磁极磁化，形成了六对相间排列的磁 极。磁极的磁力线经过转子与定子之间的气隙、定子铁心形成闭合磁路。 产生电动势：当转子旋转时，磁力线和定子绕组之间产生相对的切割运动，在三

交流发电机整流原理
发电机整流原理是将发电机产生的交流电转换为直流电的过程。

在发电机中，通常是由旋转的磁场和定子线圈产生交流电。

为了有效利用这个交流电能，需要进行整流处理。

整流的目的是将交流电流转换为单向的直流电流，以便在后续的电路中使用。

整流器通常由二极管组成，二极管具有只允许电流单向通过的特性。

当交流电流通过整流器时，其中一个二极管导通，允许电流流向负载，而另一个二极管则不导通，阻止电流向反向流动。

这种单向导通和阻止的过程随着交流信号的变化周期性地反复发生，最终将交流电转换为直流电。

这样，即使发电机产生的是交流电，经过整流处理后得到的是单向的直流电，可以用来供电或储存。

需要注意的是，整流过程会引起电压的波动，因为交流电的电压在正负半周之间变化。

为了解决这个问题，常常采用滤波电路对转换后的直流电进行平滑处理，减小电压的波动。

整流是发电机的一个重要部分，它将产生的交流电转换为直流电，使得发电机能够稳定地向负载供电。

同时，整流过程也是电力系统中的重要环节，保证了交流电的有效利用和稳定输送。

汽车发电机整流器的原理介绍如下：
1、汽车整流器就是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。

其目的是在于瞬间提供电器足够的大电流和稳定的电压；
2、汽车整流器的工作原理是通过其并连于汽车电瓶上正负极的独立电路系统，在电器系统负荷较小时，将富余的电荷蓄集于整流器内，在电路负荷突然增大时，快速的释放出蓄集的电荷，以稳定电流和电压，保证用电系统的稳定工作及保证引擎动力输出的流畅性；
3、提升引擎马力，使油门反应更加轻快、灵敏提高了灯光的亮度，远光灯近光灯均比以前明亮多了改善低挡行驶的撮车现象，使换挡更加顺畅。

汽车发电机产生的交流电经过整流器整后变为直流电，但其波形仍然具有不规则的波动，直接影响了车辆点火的精确性；输出电压无法保持相对恒定，造成每次火花塞点火的能量差别，容易使车辆引擎抖动，出现换挡顿挫、提速缓慢无力、怠速不稳以及车用空调效能低下等情形。

整流电路将三相电动势转变成直流脉动电压；由于蓄电池具有电容的功能，故输出的直流电压波形较平坦，在发电机空载运行时，忽略三相绕组和整流器的电阻压降，直流电动势约为：U＝2.34Eφ（Eφ为相电动势）。

交流发电机的工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII交流发电机的工作原理(详细内容参见电子教材)（ppt课件）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。

端盖一般用铝合金铸造，一 是可有效的防止漏磁，二是 铝合金散热性能好。
后端盖上装有电刷组件，有 电刷、电刷架和电刷弹簧组 成。电刷的作用是将电源通 过集电环引入磁场绕组。
电刷架
电刷架
JF132型交流发电机组件图见图
交流发电机的结构
一、转子
转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、
转子轴组成，见图。
转子结构图
转子
转子轴上压装着两块爪 极，两块爪极各有六个 鸟嘴形磁极,爪极空腔内 装有磁场绕组 (转子线圈) 和磁轭。
集电环由两个彼此绝缘 的铜环组成，集电环压 装在转子轴上并与轴绝 缘，两个集电环分别与 磁场绕组的两端相连。
定子绕组相数3相；每个线圈匝数N 13 匝
绕组联结方法 Y型联结
发电机定子展开图三、整Fra bibliotek器 交流发电机整流器的作 用是将定子绕组的三相 交流电变为直流电
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
6只整流管分别压装 （或焊装）在两块板上。
四、端盖
端盖一般分两部分（前端盖 和后端盖），起固定转子、 定子、整流器和电刷组件的 作用。
定子3相绕组感生电动势的大小为：
其中：E m -每相电动势的最大值

ω-电角速度

f-交流电动势的频率（为转速的函数）

p-磁极对数

n-发电机转速（r/min）

Eφ-每相电动势的有效值
定子每相电动势的有效值
K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 ) N-每项匝数（匝） φ-每极磁通（Wb） Ce-电机结构常数
交流发电机发电原理图

汽车交流发电机的三大工作原理
一、电磁感应原理
当一个导体处于不断变化的磁场中时，导体内将产生感应电动势。

发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当一个导线在磁场中做切割磁力线的运动时，导线中就会产生电流。

在发电机中，这个过程由原动机（通常是内燃机或柴油机）带动转子进行旋转来完成。

二、整流原理
交流发电机产生的电流是交流电，但大多数用电设备需要直流电。

因此，交流发电机发出的电流需要通过整流器转换成直流电。

整流器由六个硅二极管组成，每个二极管只允许电流在一个方向上流动，从而实现整流功能。

通过使用整流器，交流发电机可以向汽车电气系统提供稳定的直流电源。

三、调节原理
交流发电机必须能够输出恒定的电压，即使发动机的转速变化时也是如此。

这通过电压调节器来实现，它控制交流发电机的主磁场强度，从而控制发电机的输出电压。

当发动机转速增加时，电压调节器减小
磁场电流，从而降低磁场强度，防止电压过高；当发动机转速减小时，电压调节器增加磁场电流，从而增强磁场强度，保持电压稳定。

通过这种方式，交流发电机可以在不同的发动机转速下提供稳定的输出电压。

三相交流发电机整流器的工作原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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交流发电机的 原理分类
一、 交流发电机的工作原理
1、 交流电动势的产生
发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的 定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和 励磁绕组。
当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生 磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时， 磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理 可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。 这就是交流发电机的发电原理。
注意:
交流发电机励磁过程是先他励后自励。当发动 机达到正常怠速转速时，发电机的输出电压一般高 出蓄电池电压1～2V以便对蓄电池充电，此时，由 发电机自励发电。
不同汽车的励磁电路各不相同，但有一个共同 特点是，励磁电路都必须由点火开关控制。因此， 汽车上发电机必须与蓄电池并联，开始由蓄电池向 激磁绕组供电，使发电机电压很快建立起来，并迅 速转变为自激状态，蓄电池被充电的机会也多一些， 有利于蓄电池的使用。
机称为外搭铁型交流发电机。
四、 交流发电机的工作特性
1、 空载特性
发电机空载运行时(即 发电机不向任何用电设备 供电的状态下),发电机端 电压与转速之间的关系， 称为空载特性，如图3-15 所示。空载特性可以判断 发电机低速充电性能的好 坏，同时也可看出发电机 的输出电压是随着发电机 的转速升高而增高的。
三、 发电机的励磁方式
除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他 形式的交流发电机都必须给励磁绕组通电才会有磁 场产生而发电，否则发电机将不能发电。
将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。
交流发电机励磁方式有自励和他励两种。
1、 他励
在发电机转速较低时（发动机未达到怠速转 速），自身不能发电。单靠微弱的剩磁产生的很小 的电动势，很难克服二极管的正向电阻，需要蓄电 池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场 来发电。这种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称

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。

交流发电机的整流原理是将交流电转换为直流电。

其主要步骤是通过整流器将交流电转换成脉动直流电，再通过滤波电路将脉动直流电变成平滑的直流电。

具体来讲，交流发电机产生的电信号是一种交流电，其信号波形通常是正弦波形。

而在实际工业应用中，需要使用直流电设备，因此需要将交流电转换为直流电。

为了实现这个过程，一般会采用半控整流电路或全控整流电路。

所谓“半控”和“全控”指的是整流管的控制方式。

在半控整流电路中，只有一个整流管是可控的，另一个整流管是不可控的。

由于交流信号需要经过整流管，因此只有单向导通。

整流管导通时，正半周的交流电压被整流，而反半周的交流电压被阻断。

这样就生成了一个脉动的直流信号。

在全控整流电路中，所有整流管都是可控的，可以精确控制整流管的通断时间，可以实现更高精度的整流效果。

全控整流电路常用于大功率变频器、电力调节控制等场合。

不论是半控还是全控整流电路，都需要配合滤波电路进行使用，因为脉动直流信号含有许多高频成分和杂波，会对设备产生干扰。

滤波电路通过电容和电感等元件将脉动的直流信号转换为平滑的直流信号，从而实现整流器的主要功能。

发电机整流器的工作原理是
发电机整流器的工作原理是将交流电转化为直流电。

整流器通常由一根或多根二极管组成，这些二极管只允许电流在一个方向上流动。

在发电机中，转子内的线圈通过旋转在磁场中产生交流电。

这个交流电是正负交替的，即电流的方向不断改变。

为了将交流电转化为直流电，整流器将其中一个电流方向过滤掉。

整流器的工作原理如下：
1. 正半周：当正半周的交流电进入整流器时，其中一个二极管（通常被称为正向二极管）会变为导通状态，而另一个二极管（被称为反向二极管）则会处于截止状态。

这使得电流只能通过正向二极管流向外部电路。

2. 负半周：当负半周的交流电进入整流器时，情况相反。

正向二极管会变为截止状态，而反向二极管则会导通。

这使得电流只能通过反向二极管流向外部电路。

通过这个过程，整流器将交流电转化为只有一个方向的直流电。

这样，直流电就可以被用于供电设备或储存等用途。

整流器的效率取决于二极管的特性、负载电流和其他因素。

• 图2-32 充电系统的组成
二、交流发电机的构造
• （一）交流发电机的分类 • 1.按总体结构分类
• 普通交流发电机 • 整体式交流发电机 • 带泵的交流发电机 • 无刷交流发电机 • 永磁交流发电机
• 2.按整流器结构分类 • 6管交流发电机 • 8管交流发电机 • 9管交流发电机 • 11管交流发电机
二极管安装示意图
其中：U=整流电压平均值，ULm=线电压幅值， UL=线电压有效值，Uφ=相电压有效值
三、交流发电机的工作原理
交流发电机发电原理图
1、交流发电原理
• 1.在发电机内部有一个由 发动机带动转子（旋转磁 场）
• 2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)， 3相绕组彼此相隔120度
• 3.当转子旋转时，旋转的 磁场使固定的电枢绕组切 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。
整流管的安装
7.交流发电机的型号
• 产品代号 • 电压等级代号 • 电流等级代号 • 设计序号 • 变形代号
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
例如：桑塔纳、奥迪100型轿车所使用的代号为 JFZ1913Z型交流发电机， 含义为：电压等级为12V、输出电流大于90A、 第13次设计、调整臂位于左边的整体式交流发电机。
• 1.交流发电机的发电原理
– 两个基本关系

发电机整流器的整流原理
发电机整流器是一种将交流电转换为直流电的装置。

其主要原理是利用电子器件的导通与断开特性，对交流电进行按照方向进行切割，使得输出的电流只有一个方向。

具体来说，发电机整流器一般采用半导体二极管作为整流元件。

当发电机输出交流电时，由于交流电的正负半周期交替变化，加上二极管的导通特性，只有当交流电电压大于二极管的导通电压时，二极管才会导通。

在导通时，二极管会将电流传递至输出端，形成一个方向相同的电流输出。

而当交流电电压小于二极管的导通电压时，二极管会处于截止状态，电流无法通过，实现了对交流电的“切割”。

这样，经过整流器处理的电流就变成了一个方向相同的直流电流，可以对一些需要直流电源的设备进行供电。

通过控制整流元件的导通与断开时间，可以实现不同的整流效果，如全波整流、半波整流等。

整流器能够对交流电进行有效的转换，提供了给各种设备供电的方便与稳定性。