第四节 交流发电机的工作特性(王字号)

45图2汽车交流发电机的型号图1普通硅整流发电机电路（并联）系列讲座AUTOMOBILE MAINTENANCE汽车维修2017.3汽车交流发电机工作原理与工作特性刘晓雪赵宝平随着汽车技术及电子技术的发展，自20世纪80年代后期，我国汽车普遍采用硅整流发电机（即交流发电机）。

交流发电机是伴随着半导体整流技术的出现而发展起来的，目前主要有硅整流发电机和感应（无刷）发电机等几种，其中以硅整流发电机应用最为普遍。

本文就汽车用交流发电机的功用、特点、分类、型号、结构、工作原理等作以介绍。

一、发电机的功用和特点1.发电机的功用发电机是汽车的主要电源，它与蓄电池共同承担汽车电气设备的供电。

其功用是在发动机正常运转时，向除起动机之外的用电设备供电，同时用剩余的电量向蓄电池充电。

2.发电机的优点汽车用交流发电机为三相同步交流发电机，它具有以下优点：（1）体积小、重量轻。

（2）低速充电性能好。

（3）故障少、寿命长、维护方便。

（4）调节器结构简单。

（5）受电磁波干扰小。

二、交流发电机的分类汽车用交流发电机与其它电力发电机相比，在基本结构上增加了电压调节器，用于调节输出电压。

按照调节器是否单独安装，汽车用交流发电机可以分为：1.普通硅整流发电机。

这种发电机的调节器单独安装，如图1所示，多用于中、低档车型以及货车上，如解放牌CA 1092、东风牌EQ140、BJ212车型等。

2.整体式硅整流发电机。

这种发电机的调节器安装于发电机内部，广泛用于中、高档车型，如奥迪、桑塔纳、红旗、帕萨特、铃木、现代轿车等。

除了以上2种外，还有带真空泵的交流发电机、无刷交流发电机和永磁交流发电机。

其中，带真空泵交流发电机是和汽车制动系统所用真空助力泵相连接的发电机，如JFZB292发电机；无刷交流发电机是不需要电刷的发电机，如JFW1913；永磁交流发电机的磁极由永磁铁制成。

三、交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T 73-1993《汽车电器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机的型号共由5部分组成，如图2所示。

交流发电机发电过程一、引言交流发电机是现代电力系统中的重要设备，它可以将机械能转化为电能。

本文将详细介绍交流发电机的基本原理、发电过程、工作特性、效率与影响因素以及维护与保养等方面的内容，以期读者对交流发电机有更深入的了解。

二、交流发电机的基本原理1.发电机的基本构造交流发电机主要由定子和转子两部分组成。

定子由铁芯和绕组组成，绕组中的电流产生磁场。

转子由铁芯和绕组组成，绕组中的电流产生磁场。

转子通过轴承和端盖支撑在定子上，当转子转动时，磁场发生变化，从而在定子绕组中产生感应电动势。

2.电磁感应原理电磁感应是交流发电机工作的基础。

当导体在磁场中运动时，导体中的电子受到洛伦兹力的作用而运动，从而在导体两端产生电压。

在交流发电机中，当转子转动时，磁场发生变化，从而在定子绕组中产生感应电动势。

3.发电机的工作原理当机械能驱动转子转动时，磁场发生变化，从而在定子绕组中产生感应电动势。

感应电动势的大小取决于磁通量变化率、导体长度和导体截面积等因素。

当发电机接入负载时，电流通过负载电阻并在绕组中产生电压降。

同时，负载电阻也起到调节发电机输出电压的作用。

三、交流发电机的发电过程1.转子的转动与磁场相互作用当机械能驱动转子转动时，转子中的电流产生的磁场与定子中的磁场相互作用。

转子中的磁场随着转子的转动而变化，从而在定子绕组中产生感应电动势。

2.产生感应电动势当转子转动时，定子绕组中的磁通量发生变化，从而在绕组中产生感应电动势。

感应电动势的大小取决于磁通量变化率、导体长度和导体截面积等因素。

3.输出电压的调节当发电机接入负载时，电流通过负载电阻并在绕组中产生电压降。

同时，负载电阻也起到调节发电机输出电压的作用。

当负载电阻增加时，输出电压降低；当负载电阻减小时，输出电压升高。

四、交流发电机的工作特性1.空载特性空载特性是指发电机在不带负载的情况下，转子以一定速度转动时的电压和频率之间的关系。

空载特性曲线可以反映出发电机的性能参数和设计特点。

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。