1、第四節第四節 交流發電機工作特性交流發電機工作特性工作特性：工作特性：1、輸出特性試驗、輸出特性試驗工作特性：工作特性：1、輸出特性曲、輸出特性曲線線2、空載特性曲線、空載特性曲線工作特性：工作特性：3、外特性試驗、外特性試驗3、外特性曲線、外特性曲線第五節交流發電機的其他結構型式 一、 交流發電機的分類v交流發電機按總體結構分五類交流發電機按總體結構分五類1、普通交流發電機、普通交流發電機 例依維柯發電機例依維柯發電機一、 交流發電機分五類1、普通交流發電機一、 交流發電機分五類2、整體交流發電機、整體交流發電機v交流發電機按總體結構分五類交流發電機按總體結構分五類2、 整體式交整體式交發電

2、機發電機 例例JFZ1913Z（奧迪、（奧迪、桑塔納汽車用）桑塔納汽車用）別克cs130發電機（整體式交流發電機）一、 交流發電機分五類3、帶泵的交流發電機、帶泵的交流發電機v交流發電機按總體結構分五類交流發電機按總體結構分五類3） 帶泵帶泵交流發電機交流發電機 例例JFB1712一、 交流發電機分五類4、無刷交流發電機、無刷交流發電機v交流發電機按總體結構分交流發電機按總體結構分無刷交流發電機 由于沒有電刷和集電環，所以不由于沒有電刷和集電環，所以不會因為電刷和集電環的磨損和接觸會因為電刷和集電環的磨損和接觸不良造成激磁不穩定或發電機不發不良造成激磁不穩定或發電機不發電等故障；同時工作時無火

3、花，也電等故障；同時工作時無火花，也減小了無線電干擾。無刷交流發電減小了無線電干擾。無刷交流發電機分為爪極式、激磁機式和永磁式機分為爪極式、激磁機式和永磁式三種。三種。 爪極式無刷交流發電機見圖2-18 一、 交流發電機分五類5、永磁交流發電機、永磁交流發電機交流發電機按總體結構分五類交流發電機按總體結構分五類5） 永磁交流永磁交流發電機發電機一、 交流發電機的分類v交流發電機按結總體結構分五類交流發電機按結總體結構分五類1）普通交流發電）普通交流發電機機 例例JF132 （EQ140用）用）5） 永磁交流永磁交流發電機發電機2） 整體式交流發電機整體式交流發電機 例例JFZ1913Z（奧迪、

4、桑塔納汽車用）（奧迪、桑塔納汽車用）4）無刷交流發電機）無刷交流發電機3） 帶泵交流發電帶泵交流發電機機 例例JFB1712二、交流發電機結構按整流器分類1、6管交流發電機二、交流發電機結構按整流器分類8管交流發電機 和和6管交流發電機的基本機構是管交流發電機的基本機構是相同的，所不同的是整流器有相同的，所不同的是整流器有8只硅只硅整流二極管，其中整流二極管，其中6只組成三相全波只組成三相全波橋式整流電路，還有橋式整流電路，還有2只是中性點二只是中性點二極管，極管，1只正極管接在中性點和正極只正極管接在中性點和正極之間，之間，1只負極管接在中性點和負極只負極管接在中性點和負極之間。對中性點電壓

5、進行全波整流。之間。對中性點電壓進行全波整流。（見圖（見圖2-15）二、交流發電機結構按整流器分類8管交流發電機 二、交流發電機結構按整流器分類9管交流發電機（日車應用較多）（日車應用較多） 9管交流發電機的基本結構和管交流發電機的基本結構和6管交流發電機相同，所不同的是整管交流發電機相同，所不同的是整流器。流器。9管交流發電機電路見圖管交流發電機電路見圖2-179管交流發電機的整流器 9管交流發電機的整流器是由管交流發電機的整流器是由6只大功率整流二極管和只大功率整流二極管和3只小功率勵只小功率勵磁二極管組成的交流發電機。磁二極管組成的交流發電機。 其中其中6只大功率整流二極管組成只大功率整

6、流二極管組成三相全波橋式整流電路，對外負載三相全波橋式整流電路，對外負載供電供電9管交流發電機的整流器 3只小功率管二極管與三只大功只小功率管二極管與三只大功率負極管也組成三相全波橋式整流率負極管也組成三相全波橋式整流電路專門為發電機磁場供電。所以電路專門為發電機磁場供電。所以稱稱3只小功率管為勵磁二極管。只小功率管為勵磁二極管。9管交流發電機的整流器二、交流發電機結構按整流器分類11管交流發電機的整流器例：桑塔納車用發電機 交流發電機的性能指標 交流發電機的性能指標包括：交流發電機的性能指標包括： 一、額定電壓一、額定電壓 二、空載轉速二、空載轉速 三、額定電流三、額定電流 四、額定轉速四、

7、額定轉速 1、額定電壓在發動機正常轉速下發電機應達到在發動機正常轉速下發電機應達到的輸出電壓稱為發電機的額定電的輸出電壓稱為發電機的額定電壓壓（對（對12V系統：系統：額定電壓為額定電壓為14V, 對對24V系統：系統：額定電壓額定電壓28V)，2、空載轉速1、空載轉速空載轉速n1 發電機達到額定電發電機達到額定電壓，但輸出電流壓，但輸出電流為為0時的轉速時的轉速2、額定轉速額定轉速n2發電機達到額定電發電機達到額定電流時的轉速流時的轉速空載轉速空載轉速n1、額定額定轉速轉速n2是評價發電是評價發電機性能的重要參數機性能的重要參數3、額定電流v把發電機輸出最大電流的把發電機輸出最大電流的2/3

8、作為評作為評價發電機的性能指標，稱為額定電價發電機的性能指標，稱為額定電流流v發電機達到額定電流時的轉速定義發電機達到額定電流時的轉速定義為額定轉速為額定轉速n2幾種國產發電機的主要性能指標第六節交流發電機的檢修、試驗一、整機測試一、整機測試 1.檢測各接柱之間的電阻檢測各接柱之間的電阻 2.試驗臺試驗試驗臺試驗二、零部件檢修二、零部件檢修 1.轉子的檢修轉子的檢修 2.定子的檢修定子的檢修 3.整流器的檢修整流器的檢修 4.電刷組件的檢測電刷組件的檢測小結v1、交流發電機的發電原理、交流發電機的發電原理v2、交流發電機的整流原理、交流發電機的整流原理v3、交流發電機的中性點電壓、交流發電機的

9、中性點電壓v4、交流發電機的勵磁方式及電路、交流發電機的勵磁方式及電路v5、充電指示燈的電路、作用、充電指示燈的電路、作用v6、爪極式無刷交流發電機、爪極式無刷交流發電機第七節 電壓調節器的分類電壓調節器的分類電壓調節器的調壓原電壓調節器的調壓原理理 第七節 電壓調節器功用電壓調節器功用:v 由于交流發電機的轉子是由發動機驅動由于交流發電機的轉子是由發動機驅動的，因此的，因此交流發電機轉子的轉速變化范圍非交流發電機轉子的轉速變化范圍非常大，這樣將引起發電機的輸出電壓發生較常大，這樣將引起發電機的輸出電壓發生較大變化，無法滿足汽車用電設備的工作要求。大變化，無法滿足汽車用電設備的工作要求。為了滿

10、足用電設備恒定電壓的要求，交流發為了滿足用電設備恒定電壓的要求，交流發電機必須配用電壓調節器，電機必須配用電壓調節器，v 電壓調節器功用：電壓調節器功用：使交流發電機輸出使交流發電機輸出電壓在發動機所有工況下基本保持恒定。電壓在發動機所有工況下基本保持恒定。第七節 一、電壓調節器的分類 1交流發電機電交流發電機電壓調節器按工壓調節器按工作原理可分為：作原理可分為： （1）觸點式（電磁）觸點式（電磁振動式）電壓調節器振動式）電壓調節器第七節 一、電壓調節器的分類1交流發電機交流發電機電壓調節器按電壓調節器按工作原理可分工作原理可分為：為：（2）晶體）晶體 管調節器管調節器第七節 一、電壓調節器的

11、分類v1交流發交流發電機電壓調電機電壓調節器按工作節器按工作原理可分為：原理可分為：（3）集成）集成電路調節器電路調節器 第七節 一、電壓調節器的分類v1交流發電交流發電機電壓調節機電壓調節器按工作原器按工作原理可分為：理可分為： （4）數）數字調節器字調節器第七節 一、電壓調節器的分類 1交流發電機電壓調節器按工作交流發電機電壓調節器按工作原理可分為：原理可分為：v （1）觸點式電壓調節器）觸點式電壓調節器 v （2）晶體管調節器）晶體管調節器v （3）集成電路調節器）集成電路調節器 電子調節器電子調節器v （4）數字電路調節器）數字電路調節器 第七節 一、電壓調節器的分類2電子調節器按所匹

12、配的交流發電機搭鐵電子調節器按所匹配的交流發電機搭鐵型式可分為：型式可分為：（1）內搭鐵型電子調節器：）內搭鐵型電子調節器： 適配于與內搭鐵型交流發電機；適配于與內搭鐵型交流發電機；（2）外搭鐵型調節器：）外搭鐵型調節器： 適配于與外搭鐵型交流發電機適配于與外搭鐵型交流發電機各種型式調節器外形圖 各種型式調節器外形圖 各種型式調節器外形圖第七節 二、電壓調節器的調壓原理 由交流發電機的工作原理我們知道，交流發由交流發電機的工作原理我們知道，交流發電機的三相繞組產生的相電動勢的有效值：電機的三相繞組產生的相電動勢的有效值： E= Cen（V） Ce為發電機的結構常數，為發電機的結構常數， n 為

13、轉子轉速，為轉子轉速， 為轉子磁極的磁通，為轉子磁極的磁通， 也就是說交流發電機所產生的感應電動勢與也就是說交流發電機所產生的感應電動勢與轉子轉速和磁極磁通成正比。轉子轉速和磁極磁通成正比。第七節 二、電壓調節器的調壓原理 E（不變）（不變） = CenE（不變）（不變） = Ce n 轉速轉速n是隨發動機轉速變化的，無法控是隨發動機轉速變化的，無法控制制 我們可以控制磁通我們可以控制磁通 使之隨使之隨n的變化的變化作相應的變化來保持發電機電動勢作相應的變化來保持發電機電動勢E的的不變不變 方法是：當交流發電機的轉速升高時，方法是：當交流發電機的轉速升高時，通過減小發電機的勵磁電流通過減小發電

14、機的勵磁電流If來減小磁通來減小磁通，使發電機電動勢，使發電機電動勢E保持不變。保持不變。第七節 二、電壓調節器的調壓原理 E不隨轉速變化，輸出電壓不隨轉速變化，輸出電壓UB即可即可保持恒定保持恒定 所以，交流發電機調節器的工所以，交流發電機調節器的工作原理是：作原理是：當交流發電機的轉速升當交流發電機的轉速升高時，調節器通過減小發電機的勵高時，調節器通過減小發電機的勵磁電流磁電流If來減小磁通來減小磁通，使發電機的，使發電機的輸出電壓輸出電壓UB保持不變。保持不變。 第七節 二、電壓調節器的調壓原理 電子式調節器就是利用大功率三電子式調節器就是利用大功率三極管的導通和截止，接通和斷開磁極管的

15、導通和截止，接通和斷開磁場電路，來改變磁場電流場電路，來改變磁場電流If大小。大小。復習v1、電壓調節器的功用、電壓調節器的功用v2、電壓調節器的分類、電壓調節器的分類v3、電壓調節器的調壓原理、電壓調節器的調壓原理v4、電壓調節器的基本電路、電壓調節器的基本電路第八節 電子調節器的工作原理一、晶體管調節器1外搭鐵型晶體管調節器外搭鐵型晶體管調節器的基本電路的基本電路 三只電三只電阻阻R1、R2 、R3 兩只三極管兩只三極管VT1、VT2 一只穩壓二極管一只穩壓二極管VS 一只二極管一只二極管VD組成組成 1.外搭鐵型電子調節器的基本電路 v電阻電阻R1和和R2組成一個分壓器組成一個分壓器 ，

16、R1上上得分壓為得分壓為：BRURRRU21111.外搭鐵型電子調節器的基本電路 v 穩壓管穩壓管VS是感是感受元件，串聯在受元件，串聯在VT1的基極電路中，并的基極電路中，并通過通過VT1的發射結并的發射結并聯于分壓電阻聯于分壓電阻R1的的兩端，以感受發電兩端，以感受發電機的輸出電壓；機的輸出電壓； 1.外搭鐵型電子調節器的基本電路v VT2是大功率三極是大功率三極管（管（NPN型），和發型），和發電機的磁場繞組串聯，電機的磁場繞組串聯，起開關作用，用來接起開關作用，用來接通與切斷發電機的勵通與切斷發電機的勵磁電路；磁電路； v VT1是小功率三極是小功率三極管（管（NPN型），用來型），用

17、來放大控制信號；放大控制信號； 1.外搭鐵型電子調節器的基本電路vVD是續流二極是續流二極管；磁場繞組由管；磁場繞組由接通轉為斷開狀接通轉為斷開狀態時（態時（F端為端為+，B端為），經端為），經二極管二極管 VD構成構成放電回路，防止放電回路，防止三極管三極管VT2被擊被擊穿損壞穿損壞 2外搭鐵式電子節器的工作原理 v（1）點火開關）點火開關SW接通，發電接通，發電機電壓機電壓UB蓄蓄電池端電壓電池端電壓時時,VT1截止，截止，VT2導通，蓄導通，蓄電池直接供電電池直接供電到磁場繞組。到磁場繞組。v 他勵發電他勵發電，發電機電壓隨發電機電壓隨轉速升高而升轉速升高而升高高 2外搭鐵式電子節器 的

18、工作原理(2) 發電機電壓雖發電機電壓雖然升高然升高,但如果但如果蓄電池端電壓蓄電池端電壓發電機輸出發電機輸出電壓電壓UB調節調節上限時上限時,VT1繼繼續截止，續截止，VT2繼續導通。繼續導通。v發電機發電機自勵自勵且且開始對外供電。開始對外供電。2外搭鐵式電子節器的工作原理v(3)當發電機電壓當發電機電壓升高到等于調節升高到等于調節上限上限U2時，時，調節調節器開始工作器開始工作。v電阻電阻R1、R2分壓，分壓，UR1=UVS+Ube1，VS導通，導通，VT1導導通，通，VT2截止，磁截止，磁場電路被切斷，場電路被切斷，發電機輸出電壓發電機輸出電壓迅速下降。迅速下降。2外搭鐵式電子節器的工

19、作原理v當發電機電壓當發電機電壓下降到等于調下降到等于調節下限節下限U1時時v電阻電阻R1、R2分分壓 減 小 ， 當壓 減 小 ， 當UR1UW+Ube1，VS截止，截止，VT1截止，截止，VT2重重新導通，磁場新導通，磁場電路重新被接電路重新被接通，發電機電通，發電機電壓上升。壓上升。 2外搭鐵式電子節器的工作原理v 發電機電壓升到調節上限時，發電機電壓升到調節上限時，VT2就就截止，磁場電路被切斷，輸出電壓下降；截止，磁場電路被切斷，輸出電壓下降；降到等于調節下限降到等于調節下限U1時，磁場電路被接通，時，磁場電路被接通，發電機電壓上升，周而復始，發電機輸出發電機電壓上升，周而復始，發電

20、機輸出電壓被控制在一定范圍內。電壓被控制在一定范圍內。2外搭鐵式電子節器的工作原理 由于三極管由于三極管VT2的狀態轉換的狀態轉換（導通和截止）頻率很高，所（導通和截止）頻率很高，所以配裝電子調節器的發電機的以配裝電子調節器的發電機的輸出電壓上限輸出電壓上限U2和下限和下限U1的差的差值很小，所以發電機的輸出電值很小，所以發電機的輸出電壓波動非常小，再加上電容的壓波動非常小，再加上電容的濾波，所以發電機的輸出電壓濾波，所以發電機的輸出電壓很穩定。很穩定。內搭鐵式電子節器的工作原理v 內搭鐵式電子調節器基本內搭鐵式電子調節器基本電路電路見圖見圖3-41。工作原理與外工作原理與外搭鐵式類似，所不同

21、的是晶體搭鐵式類似，所不同的是晶體管采用管采用PNP型，磁場繞組的連型，磁場繞組的連接和外搭鐵型不一樣。接和外搭鐵型不一樣。3-413、電子調節器的工作特性v發電機的輸出電壓發電機的輸出電壓UB、磁場電流、磁場電流If（平均值）隨轉速（平均值）隨轉速n的變化關系稱為的變化關系稱為電子調節器的工作電子調節器的工作特性。特性。vJF106型晶體管調型晶體管調節器的工作特性曲節器的工作特性曲線如圖線如圖3 33838所示。所示。 從電子調節器的工作特性曲線可從電子調節器的工作特性曲線可以看出，以看出，n1為調節器開始工作轉速，為調節器開始工作轉速，稱為工作下限，隨著發電機轉速的稱為工作下限，隨著發電

22、機轉速的升高，磁場電流減小。當發電機轉升高，磁場電流減小。當發電機轉速很高時，由于大功率三極管可不速很高時，由于大功率三極管可不導通，磁場電流被切斷，發電機僅導通，磁場電流被切斷，發電機僅靠剩磁發電，所以，電子調節器的靠剩磁發電，所以，電子調節器的工作轉速上限很高，調節范圍很大。工作轉速上限很高，調節范圍很大。第九節 電子調節器應用舉例JFT106調節器第九節 電子調節器應用舉例集成電路調節器v集成電路調節器也稱集成電路調節器也稱IC調節器調節器vIC調節器是根據使用要求，將若干元件調節器是根據使用要求，將若干元件集成到同一基片上制成一個獨立的電子集成到同一基片上制成一個獨立的電子芯片所組成的調節器。芯片所組成的調節器。vIC調節器體積小，裝在發電機內部，在調節器體積小，裝在發電機內部，在成整體式發電機。成整體式發電機。v集成電路調節器工作原理和晶體管調節集成電路調節器工作原理和晶體管調節器相同。器相同。夏利轎車IC調節器IC調節器圖片集成電路調節器的檢測電路 集成電路調節器，根據分壓器集成電路調節器，根據分壓器（R1、R2)的連接不同，可分為兩種的連接不同，可分為兩種檢測電路：檢測電路： 1、蓄電池檢測電路；蓄電池檢測電路； 2、發電機檢測電路。、發電機檢測電路。1、蓄