模块三 交流发电机及电压调节器

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1、课题序号授课班级授课课时2授课形式授课章节名称模块三交流发电机及电压调节器项目一发电机的认知与检修任务一发电机的认识使用教具多媒体教学目的知识与技能：1.了解交流发电机的作用2.掌握交流发电机的结构及工作原理3.识记交流发电机主要部件组成4.掌握发电机的正确拆装工艺过程与方法：1.通过合作探究的学习方法，提高对发电机的结构、原理的认知2.通过学习，学会发电机的拆装方法情感态度与价值观：1.激发学生对发电机结构、原理的认知的求知欲2.培养学生严谨、细致的工作作风，以及勇于探求、踏实肯干的学习态度教学重点交流发电机的结构及工作原理教学难点交流发电机正确拆装更新、补充

2、、删节内容课外作业教学后记授课主要内容或板书设计任务一发电机的结构认知一、交流发电机的结构1.转子2.定子3.整流器4.端盖5.电刷组件6.风扇二、交流发电机的工作原理1.发电原理2.交流发电机的整流原理3.发电机的励磁方式课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤一、交流发电机的结构发电机的作用是将来自发动机的机械能转变成电能。机械能通过皮带轮传给发电机。皮带轮带动转子转动发出交流电来。然后经二极管整流器整流变成直流电。电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电设备的需求。交流发电机的主要部件是：产生磁场的转子；产生交流电的定子以及整流

3、用的二极管。此外，还有为了产生磁场而将电流提供给转子的电刷和滑环，使转子平滑转动的轴承、冷却转子、定子及二极管的风扇。所有这些部件均装在前后机架上。如图3-1。图3-1汽车交流发电机的结构1.转子转子是交流发电机的磁场部分，其功用是产生旋转磁场主要由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。如图3-2。图3-2交流发电机转子的结构2．定子定子的功用是产生交流电，也称作电枢，由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心一般由一组相互绝缘的且内圆带有嵌线槽的圆环状硅钢片叠制而成。嵌线槽内嵌入三相对称的定子绕组。如图3-3。3-3发电机的定子结构3.整流器整流器的作用是：将定

4、子绕组产生的三相交流电变成直流电输出；其次，可阻止蓄电池的电流向发电机倒流。它一般有六个硅二极管接成三相桥式全波整流电路。其整流二极管的特点是工作电流大、反向电压高。如图3-4为整流器。图3-4整流器4.端盖前后端盖用非导磁性材料铝合金制成，漏磁少，并具有轻便、散热性好等优点。在后端盖内装有电刷架和电刷。汽车上使用的发电机的前后端盖上通常设有通风口。当传动带轮和风扇一起旋转时，使空气高速流经发电机内部进行冷却。5.电刷组件两只电刷装在电刷架的方孔内，利用弹簧的压力使其与集电环保持良好的接触。电刷与电刷架的结构有外装式和内装式两种，其构造如图3-5所示。搭铁电刷的

5、引出线用螺钉直接固定在后端盖上（标记“－”），此方式称为内搭铁；如果此碳刷的引出线与机壳绝缘接到后端盖外部的接线柱上（标记F2），这种方式称为外搭铁。　　图3-5电刷与电刷架6．风扇一般用1.5mm厚的钢板冲制或用铝合金压铸而成，并用半圆键装在前端盖外侧的转轴上，发电机工作时，对发电机进行冷却。二、交流发电机的工作原理1．发电原理如图3-6所示，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

6、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。图3-6交流发电机发电原理示意图1－定子铁心2－定子绕组3－转子4－励磁绕组5－整流二极管6－电刷2．交流发电机的整流原理将交流电变成直流电的过程称作整流。整流的方法有许多种，但是汽车交流发电机所使用的是一种即简单又有效的二极管整流法。a)整流电路图b)三相绕组电压波形图c)整流后发电机输出波形图图3-7交流发电机整流原理交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的交流电，通过6只二极管组成的三相桥式整流电路整流为直流电。整流电路如图3-7a所示。二极管具有单向导通性,当给二极管加上正向

7、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。将定子的三相绕组和6只整流二极管按图3-1-7a的电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压，如图3-1-7c所示，这就是发电机的整流原理。3．发电机的励磁方式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，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为他励发电。（2）自励随着转速的提高（一般在发动机达到怠速时），发电机定子绕组的电动势逐渐升高并能使

8、整流器二极管导通，当发电