交流发电机工作特性

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1、讨论：1.汽车为什么不用直流发电机。2.交流发动机的组成及各部分的作用。3.内搭铁与外搭铁的区别？4.汽车整流二极管的特点。5.影响汽车交流发动机的输出电压的主要因素是什么(由Eφ=Ceφn解释）？第四节交流发电机工作特性一、交流发电机的励磁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需要励磁，因为它们的磁场都是电磁场，也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。将电源引入到磁场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．他励在发动机起动期间，需要蓄电池供给发电机磁场电流生磁使发电机发电。这种供给磁场电流的方式称为他励发电。动画2．自励随

2、着转速的提高，发电机的电动势逐渐升高并能对外输出，一般在发动机怠速时发电机就能对外供电了，当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给磁场绕组生磁发电，这种供给磁场电流的方式称为自励。由于在发动机转速低时交流发电机不能自励发电，所以低速时采取他励发电，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。动画交流发电机的励磁电路3．利用充电指示灯监视发电机的工作情况（1）充电指示灯的作用①指示发电机是否有故障；②警告驾驶员停车后关断点火开关。（2）充电指示灯的工作情况如下：在发动机起动期间，发电机电压UD+＜蓄电池

3、电压时，整流二极管截止，发电机不能对外输出，由蓄电池供给磁场电流。路径为：蓄电池+→点火开关→充电指示灯→调节器→磁场绕组→搭铁→蓄电池-。充电指示灯亮当发动机转速升高到怠速及其以上时，发电机应能正常发电并对外输出，此时，发电机电压＞蓄电池电压，发电机自励。UB+=UD+，充电指示灯两端压降为零，灯熄灭,若没有熄灭,说明发电机有故障或充电指示灯电路有搭铁充电指示灯不仅可指示发电机的工作情况，而且可在发动机停车后发亮（因发电机不再发电，蓄电池电压>UD+），提醒司机及时关闭点火开关；二、交流发电机的工作特性交流发电机的工作特点是转速变化范围大，对于一般汽油发动机来说，其转速

4、变化约为1：8，柴油机约为1：51．输出特性输出特性是指在发电机端电压U不变（对12V→14V，对24V→28V），其输出电流与转速之间的关系，即U=常数时，I＝f（n）的函数关系。（1）空载转速n1发电机转速小于一定值n1时，对外输出电流为零。当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速为n1，称n1为空载转速。空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。（2）最大电流Imax发电机输出电流能力随转速的升高而增大，但曲线越来越平坦，当转速达到一定值时，无论转速增加多少电流都不再增加，即一定结构的发电机输出最大电流Imax有一定限制。由此可见，交流发电机自身具有限制输

5、出电流防止过载的能力，又称为自我保护能力。(3)额定转速n2额定电流IA发电机出厂时，通过试验，规定了空载转速与额定转速，并列入产品说明书。在使用过程中，可通过检测这两个数据来判断发电机性能的好坏。发电机达到额定电流IA时的转速定为额定转速，图中用n2表示，额定电流一般定为最大输出电流的2／3。空载转速与额定转速是测试交流发电机性能的重要依据，2．空载特性空载特性是研究发电机在空载运行时，其端电压随转速变化的关系即I＝0时，U=f（n）的曲线3．外特性外特性是研究当发电机转速一定时，其端电压与输出电流的关系即n=常数时，U=f（I）的曲线发电机在高速运转时，突然失去负载，

6、发电机电压会突然升高，致使发电机及调节器等内部电子元件有被击穿的危险。4.限流保护原理交流发电机转速达到一定值后，输出电流不在随转速升高而上升。⑴定子绕组的阻抗Z随转速升高而增大XL=2fLf=Pn/60⑵电枢反映增强使磁场减弱定子绕组电流产生的磁场对转子磁场的影响。第五节其他类型的发电机一、8管交流发电机2只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%～15%。中性点电压从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN

7、，称为中性点电压中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半，即：UN=UB/2中性点二极管提高发电机功率的原理：交流发电机中性点电压为三次谐波，随着发电机转速的提高，中性点三次谐波电压也升高。当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时，中性点正极管导通对外输出电流；电流回路为：中性点→中性点正极管→负载→某一负极管→定子绕组→中性点。当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时，中性点负极管导通对外输出电流；电流回路：中性点→定子绕组→某一正极管→负载→中性点负极管→中性点。二、9管交流