第一讲 交流发电机的结构与工作原理

《第一讲 交流发电机的结构与工作原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第一讲交流发电机的结构与工作原理教学内容交流发电机的结构与工作原理计划学时2教学目标1.掌握交流发电机的功用和结构2.熟悉交流发电机的工作原理教学重点交流发电机转子、定子、电刷、整流器等主要零件的作用和结构解决措施实物讲解，动画、图片演示教学难点转子、定子绕组的作用和结构；整流器的作用和结构。解决措施对照实物讲解、媒体配合教学过程一、导入新课复习蓄电池的作用，引入新课。质疑：车辆运行过程中，其电气设备的供电仅是蓄电池吗？二、发电机的功用发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。三、交流发电机结构组成：转子总成、定子总成、皮带轮、风扇、前端盖、后

2、端盖及电刷总成等。（实物展示）或动画演示1.转子总成功用：产生磁场结构：由转子轴、激磁绕阻、爪形磁极和滑环等组成。（实物展示）如图所示。质疑：形成磁场的方式有几种？转子形成的磁场与其它形式有何区别？2．定子总成作用：产生交流电结构：由定子铁心、三相绕组组成。三相绕组对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形连接法两种。（实物展示）如图所示。3．皮带轮利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上，用弹簧垫片和螺母紧固。4．风扇一般用1.5mm厚的钢板冲压而成或用铝合金铸造制成，利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上。5前、后端盖用非导磁性的材料铝合金制成，具有轻便、散热性好等优点。

3、6．电刷总成型式：外装式、内装式结构：装在电刷架的方孔内，并在其弹簧的压力推动下与转子滑环保持良好的接触。（实物展示）如图所示。两个电刷接线柱分为“B、F”接线柱或“F1、F2”接线柱。质疑：电刷磨损变短，会使其与滑环的接触不良。发电机性能是否变差？四、整流器作用：将交流发电机产生的三相交流电变成直流电输出；阻止蓄电池电流向发电机倒流。（1）正极管中心引线为正极，外壳为负极，在管壳低部一般标有红色标记。（实物演示）（2）负极管负极管中心引线为负极，外壳为正极，在管壳底部一般标有黑色标记。（实物演示）五、交流发电机的工作原理1.交流电动势的产生当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁

4、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.绕组中便产生交变的感应电动势。（动画演示）2.电动势有效值的表示三相绕组中每相电动势有效值的表示为：K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关)N-每相绕组的匝数（单位：匝）ｆ-频率（单位：Hz）Φ-每极磁通（单位：Wb）Ce-电机结构常数EΦ-相电动势小结：当交流发电机结构一定时（结构常数Ce不变），相电动势EΦ和发电机转速、磁通成正比。3.交流电动势的波形交流电动势的幅值是发电机转速的函数。因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、变幅值的交流波形。如图所示。4.整流原理二极管具有单项导电性,当给二极

5、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。将定子的三相绕组和6只整流二极管按电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压。如图所示。（1）二极管的导通原则3只正极管中，在某一瞬间正极电位（电压）最高者导通。3只负极管中，在某一瞬间正极电位（电压）最低者导通。（2）整流过程（动画演示）三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。对于三个正极管子（D1、D3、D5正极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。对于三个负极管子（D2、D4、D6负极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负

6、极管导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。质疑：六个二极管中，若其中一个二极断路或短路，发电机的输出电压将如何变化？（4）中性点电压　定子绕组为星形连接时，三相绕组的公共结点称为中性点。从三相绕组的中性点引一根导线到发电机外，标记为“N”。“N”点电压称为中性点电压。中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压。平均值为发电机输出电压（平均值）的一半。如图所示。六、质疑1.发电机定子铁心、转子爪极均采用导磁性能好的材料，而端盖则采用非导磁材料，为什么？2.若将整流器的正、负二极管装反，将对发电机的性能有何影响？七、互动性交流由学生自由提问题，老师可只作启发性回答，让学生自己来总结

7、出答案八、总结由老师引导思路与大学一起对本次内容进行系统回顾。作业1.发电机的转子总成、定子总成的作用是什么？由哪些构件组成？2.发电机的整流器是如何工作的？教学后记发电机结构的讲解可遵循组成、作用、结构、工作过程的思路。发电机工作原理可结合电动势的产生过程讲解。整流器的工作过程可只作回顾性复习。第二讲交流发电机的励磁、工作特性、分类和型号教学内容交流发电机的励磁电路、工作特性、分类和型号计划学时2教学目标1.掌握交流发电机的励磁方式、工作特性的意义；2.