汽车电器—充电系 参赛课件

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1、发电机及其调节器参赛选手：*****第二章发电机及其调节器第一节概述一、发电机和调节器的作用发电机是在发动机的驱动下，将机械能转变为电能的装置。发电机作为汽车的主要电源，主要作用是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。调节器的作用是在发电机的转速和负荷变化时，自动调节发电机输出电压的平均值不超过规定值。二、对发电机和调节器的基本要求1.发动机怠速运转时，发电机输出电压应不低于蓄电池的端电压并具有一定的带载能力；2.在发动机中、高速运转时，发电机应能满足大多数用电设备同时用电的要求；3.发电机的负载和发

2、动机的转速在正常范围内变化时，保持发电机输出电压既不低于蓄电池电压，又不高于用电设备的允许电压；4.在发电机电枢电压低于蓄电池电压时，防止蓄电池通过发电机电枢放电。一、组成交流发电机结构图第二节发电机的构造交流发电机的分解图1、转子转子的作用是形成发电机的磁场。它主要有两块爪极、磁场绕组、滑环组成。两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内，通过弹簧力使其与滑环保持接触。当发电机工作时，两电刷与直流电源连通，可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通。使两块爪极形成N极和S极，从而形成犬牙交错的磁极并沿圆周方向均匀分布。发电机的磁极对

3、数多为6对。二、构造转子组成1-滑环，2-轴，3-爪极，4-磁轭，5-激磁绕组2、定子定子又称电枢，用以产生交流电动势，它由定子铁芯和定子绕组组成。定子铁芯槽内嵌入三相对称定子绕组。定子绕组的连接方式有两种。每相绕组的线圈个数与磁极对数相等。三相绕组的线圈个数和每个线圈的匝数相同。每个线圈的节距必须相同。节距等于N、S极距。三相绕组的首端A、B、C在定子槽内的排列须间隔120˚电角度。3、整流器发电机的整流器，有六只硅整流二极管组成。其作用是：将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电；其次阻止蓄电池电流向发电机倒流，避免烧

4、坏发电机。整流器的硅二极管根据引线的极性不同分为正极管和负极管两种类型:1.正极管:引线为二极管的正极，外壳为负极。2．负极管:引线为二极管的负极，外壳为正极。整流器总成有多种、有半圆形、马蹄形、圆形、方形等。4、端盖与电刷总成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。三、装配关系1、内搭铁发电机：如果发电机电刷组件的两个“磁场”接线柱中，有一个直接搭铁，另一个接调节器，就称这种发电机为内搭铁发电机。2、外搭铁发电机：如果发电机电刷组件的两个“磁场”接线柱都绝缘，并且有一个通过开关接电源，另一个接调节

5、器，就称这种发电机为外搭铁发电机。一、交流电动势的产生发电机利用电磁感应原理产生交流电动势。第三节发电机的工作原理二、磁场分布三、整流过程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。当二极管的外加电压为正向电压时，呈低阻抗，处于“导通”状态。当外加电压为反向电压时，呈高阻抗，处于截至状态。由于三相桥式整流电路中，每只二极管只有1/3的时间导通，所以每只二极管的平均电流ID只为发电机输出电流I的1/3,即四、中性点的电压UN=1/2U五、激励方式交流发电机采用他激和自激结合的

6、激磁方式，当发电机输出电压低于蓄电池端电压时，发电机的激磁电流由蓄电池供给，称为他激；当发电机输出电压达到蓄电池电压时，发电机的激磁电流由自己供给，称为自激。电压建立过程采用他激的原因：发电机磁极剩磁太弱；整流二极管有0.6~0.7V的死区电压。一、输出特性发电机对外供电时，其端电压达到额定值时（即U=C时)，I=f(n)的曲线。1.发电机达到额定电压时的最低转速定为空载转速n1，常用来作为选择发电机与发动机速比的主要依据。第四节交流发电机的特性2.发电机输出额定电压和额定电流时的转速为满载转速n2。3.当发电机转速达到

7、一定值之后，发电机的输出电流不再随转速升高而增加，此时电流又称发电机的最大输出电流值。二、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I=0时，U=f(n)的曲线。三、外特性n=C时，U=f(I)的曲线。随着发电机的输出电流增加，使得发电机的内压降增大，引起端电压下降。•当端电压下降较多时，由于磁场电流减小，引起磁场减弱，因而使发电机的电动势减小，导致端电压进一步下降。当发电机的输出电流增大较多时，随着电枢反应增强，导致定子绕组中的感应电动势下降，引起端电压进一步下降。通过以上分析可以发现，在转速变化时，交流

8、发电机端电压有较大变化；在转速恒定时，由于输出电流的变化对端电压也有很大的影响。因此，实际使用中交流发电机必须配用电压调节器。一、电压调节原理根据电磁感应原理，发电机的感应电动势为第五节调节器概述可以通过调节激磁电流平均值的大小使发电机端电压平均值在不同的转速和负载情况下基本保持恒定。调节器就是利用这一原理工作的。二