发电机内搭铁有个螺丝的接线是不是搭铁线

第二节 汽车交流发电机内搭铁
能夠了解汽车交流发电机内搭铁的结构和作用 能够正确对交流发电机内搭铁进行拆装与安装 具备对交流发电机内搭铁技术状况进行检查的能仂 培训学生对发电机内搭铁故障诊断和排除的能力 培训学生收集相应的汽车知识的能力 培强学生的沟通相互协作能力

主要内容 1、交流发電机内搭铁的功用 2、交流发动机的结构 3、交流发电机内搭铁工作原子原理 4、整流器工作原理 5、调节器工作原理 6、交流发电机内搭铁分类及型号


1、发电机内搭铁是汽车的主要电源,其功用是在发动机正 常运转时向所有用电设备(启动机除外)供电,同时 给蓄电池充电 2、 汽車用发电机内搭铁可分为直流发电机内搭铁和交流发电机内搭铁,由 于交流发电机内搭铁的性能在许多方面优于直流发电机内搭铁直流 發电机内搭铁已被淘汰。目前汽车采用三相交流发电机内搭铁内部 带有二极管整流电路,将交流电整流为直流电所以, 汽车交流发电機内搭铁输出的是直流电 3、 交流发电机内搭铁必须配装电压调节器,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,以滿足 汽车用电器的需求
普通交流发电机内搭铁一般由转子、定子、整流器、电刷组件、前后 端盖、风扇、带轮等组成。图2.1为JF132型6管普通交鋶发电机内搭铁解体图

图2.1 JF132型交流发电机内搭铁解体图 1-后端盖 2-电刷架 3-电刷 4-电刷弹簧压盖5-硅二极管 6-元件板 7-转子 8-定子 9-前端盖 10-风扇 11-带轮


1)功用:产生磁场 2)组成:爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成, 如图所示 转子轴上压装着两块爪极,爪极被加工成鸟嘴形状爪极空腔内装 有励磁绕组和磁轭。

3)滑环:由两个彼此绝缘的铜环组成压装在转子轴上并 与轴绝缘,两个滑环分别与勵磁绕组的两端相连 4)原理:当给两滑环通入直流电时,励磁绕组中就有电流 通过并产生轴向磁通,使爪极一块被磁化为N极另一块被磁 化为S极,从而形成六对(或八对)相互交错的磁极如图2.3 所示。 当转子转动时就形成了旋转的磁场。


1)功用:产生交流电 2)原理; 定子安装在转子的外面,和发电机内搭铁的前后端盖固定在一 起当转子在其内部转动时,引起定子绕组中磁通的变化定子绕组 中就產生交变的感应电动势。 3)组成:定子铁心和定子绕组(线圈)组成如图。 定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成

4)分类:定子繞组有三组线圈,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接法两种,如图所 示都能产生三相交流电。

图2.5 交鋶发电机内搭铁定子总成及连接方式 a)定子绕组星形连接 b) 定子绕组三角形连接

3.整流器 1)功用是将定子绕组的三相交流 电变为直流电 2)整流板和整流二极管组成,6 管交流发电机内搭铁的整流器是由6只硅整 流二极管分别压装(或焊装)在相 互绝缘的两块板上组成的其中一 塊为正极板(带有输出端螺栓), 另一块为负极板负极板和发电机内搭铁 外壳直接相连(搭铁),也可以将 发电机内搭铁的后盖直接作為负极板 3)分辩方法: 6只整流二极管 分为正极管和负极管两种。引出电 极为正极的称为正极管3只正极管 装在同一块板上,称为正极板;引 出电极为负极的称为负极管3只负 极管安装在负极板上,也可直接安 装在后盖上如图所示。

图2.6 交流发电机内搭铁整流二极管安装示意图 a)焊接式 b)电路图 c) 压装式 1-正整流板 2-负整流板

4)、汽车用硅整流二极管 是专用的有如下特点: (1)允许的工作电流大,如 ZQ50型二极管的正向平均电流为 50A浪涌电流为600A。 (2)承受反向电压的能力高 可承受的反向重复峰值电压在 图2.7 JF132发电机内搭铁整流器总成 270V左右,反向不偅复峰值电压 1-负整流板 2-正整流板 3-散热片 4-螺栓孔 5在300V左右 正极管 6-负极管 7-安装孔 8-绝缘垫 (3)只有一根引线(引出电极) (4)根据引出电极的不哃分为 正二极管和负二极管。 整流器总成的形状各异有 马蹄形、半圆形和圆形等。如图 2.7所示整流器和定子绕组的 连接如图

图2.8 交流发电機内搭铁整流器和定子的连接电路图 a)星形连接 b)三角形连接


端盖一般分两部分(前端盖和 后端盖),起支撑转子、定子、 整流器和电刷組件的作用端盖 一般用铝合金铸造,一是可有效 的防止漏磁二是铝合金散热性 能好。后端盖上装有电刷组件 电刷组件由电刷、电刷架和 电刷弹簧组成,如图2.9所示 电刷的作用是将电源通过滑 环引入励磁绕组。两个电刷分别 装在电刷架的孔内借助弹簧压 力与滑环保持接触。 电刷和滑环的接触应良好 否则会因为磁场电流过小,导致

只电刷(F和E)和外电路相 连根据电刷和外电路的 连接型式不同,发电机内搭铁分 为内搭铁型和外搭铁型两 种如图2.10所示。 (1)内搭铁型交流发 电机:励磁绕组的一端经 负电刷(E)引出后和后端 盖直接相连(直接搭铁) 的发电机内搭铁称为内搭铁型交 流发电机内搭铁如图2.10a所示。 (2)外搭铁型交流发 电机:励磁绕组的两端 (F a)内搭铁型交流发电机内搭鐵 b)外搭铁型交流发电机内搭铁 图2.10 交流发电机内搭铁的搭铁型式 和E)均和端盖绝缘的发电 机称为外搭铁型交流发电 机

6.带轮及风扇 交流发电機内搭铁的前端装有带轮和风扇,由发动机通过 传动带驱动发电机内搭铁的转子轴和风扇一起旋转 发电机内搭铁工作时,定子绕组和励磁绕组中都会有热 量产生温度过高会烧坏导线的绝缘导致发电机内搭铁不能正 常工作,所以为发电机内搭铁散热是必须的为了提高散熱能 力,有的发电机内搭铁装有两个风扇(前后各一个)如丰田 轿车的发电机内搭铁。


1、交流发电机内搭铁的发电原理 2、整流器工作原悝 3、调节器工作原理 4、交流发电机内搭铁的励磁

1、交流发电机内搭铁工作原理


如图2.11所示发电机内搭铁定子的三相 绕组按一定规律分布在發电机内搭铁的定子 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 交变的感应电动势這就是交流发电 机的发电原理。

图2.11 交流发电机内搭铁发电原理示意图 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

1). 交流電动势的变化频率f和转速、磁极对数成正比

-磁极对数 n -发电机内搭铁转速(r/min)

在交流发电机内搭铁中由于转子磁极呈鸟嘴形,其磁场的 分咘近似正弦规律所以交流电动势的波形也近似正弦规 律,如果发电机内搭铁定子的三相绕组是对称绕制的则产生的三 相电动势也是对称嘚

2). 三相交流发电机内搭铁的感应电动势瞬时值表达式:

Em -每相电动势的最大值 E? -每相电动势的有效值

3). 定子每相电动势的有效值的表礻 式中 -绕组系数(和发电机内搭铁定子绕组的绕线方式有关 ) -每相绕组的匝数(单位:匝) E? ? 4.44KfN? ? Ce?n K -频率(单位:Hz) N -每极磁通(单位:Wb) ) f -电机结构瑺数( f ? pn / 60 ? -称为相电动势。 Ce 由此可见当交流发电机内搭铁结构一定时(结构常数 不 Ce ? 4.44KNp / 60 变),相电动势 和发电机内搭铁转速、磁通成正比 E? Ce E?

2、发電机内搭铁整流器的工作原理


交流发电机内搭铁定子的三 相绕组中,感应产生的是 交流电是通过6只二极 管组成的三相桥式整流电 路整流為直流电的,整流 电路如图2.12a所示 二极管具有单向导通 性,当给二极管加上正向 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。將定子的三相 绕组和6只整流二极管按 图 2.12a 的 电 路 连 接 发 a) 电机的输出端B、E上就输 整流电路图 出一个脉动直流电压,如 图 2.12c 所 示 这 就 是 发 电机嘚整流原理。

图2.12 交流发电机内搭铁整流原理 b) 三相绕组电压波形图 c) 整流后发电机内搭铁输出波形图


(1)二极管的导通原则 当3只正二极管负极端连 接在一起时正极端电位最高 者导通; 当3只负二极管正极端连 接在一起时,负极端电位最低 者导通 (2)整流过程的分析 同时导通的②极管管子 总是两个,正、负管子各一个 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,如圖2.12(c)所 示。

图2.13整流二极管导通分析


在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 根导线到发电机内搭铁外标记为 “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,如图所示, 平均值为发电机内搭铁输出电压(平 均值)的一半即:
带有中性点接线柱的发电 机,可用中性点电压来控制各 种用途的继电器工作利用中 性点电压提高发电机内搭铁功率。

有的发电机内搭铁(如夏利发电机内搭铁) 的整流器有8只整流管其中两只 整流管接在中性点处(1只正极管 和1只负极管),如图2.16所礻 把中性点电压和三相绕组并联输 出,实践证明这样可提高发电机内搭铁 功率10%~15% 由于中性点电压的瞬时值是 一个三次谐波,其波峰在有些时 候可能大于三相绕组的最高值 此时,中性点正极管VD7导通其 他三个正极管截止,由VD7供给外 电路高电压;同理波谷也能小 于彡相绕组的最低值,此时中 性点负极管VD8导通,参与对外输 出这样就提高了发电机内搭铁的对外 输出能力,提高了发电机内搭铁的输出 功率

图2.16 具有中性点二极管的整流电路


除了永磁式交流发电机内搭铁不需要励磁以外,其他形式的交流 发电机内搭铁都需要励磁因为它們的磁场都是电磁场,必须给励磁绕 组通电才会有磁场产生而发电否则发电机内搭铁将不能发电。 将电流引入到励磁绕组使之产生磁场稱为励磁交流发电机内搭铁 励磁方式有自励和他励两种。
(1).他励 在发电机内搭铁转速较低时(发动机未达到怠速转速)自身不能 發电,需要蓄电池供给发电机内搭铁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
隨着转速的提高(一般在发动机达到怠速时),发电机内搭铁定 子绕组的电动势逐渐升高并能使整流器二极管导通当发电机内搭铁的 输絀电压UB大于蓄电池电压时,发电机内搭铁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励磁绕组这种自身 供给磁場电流发电的方式称为自励发电。 交流发电机内搭铁励磁过程是先他励后自励当发动机达到正常怠 速转速时,发电机内搭铁的输出电压┅般高出蓄电池电压1~2V以便对 蓄电池充电此时,由发电机内搭铁自励发电
不同汽车的励磁电路各不相同,但有一个共同特点是 励磁電路都必须由点火开关控制。交流发电机内搭铁的励磁电路如图 2.17、2.18所示

图2.17 6管内搭铁型交流发电机内搭铁的励磁

图2.18 11管外搭铁型交流发电机內搭铁的励磁


1)作用: 由于交流发电机内搭铁的转子是由发动机通过
皮带驱动旋转的,且发动机和交流发电机内搭铁的速比为1.7~3 因此交鋶发电机内搭铁转子的转速变化范围非常大,这样将引起发 电机的输出电压发生较大变化无法满足汽车用电设备的工 作要求。为了满足鼡电设备恒定电压的要求交流发电机内搭铁必 须配用电压调节器才能工作。 电压调节器是把发电机内搭铁输出电压控制在规定范围内的裝

交流发电机内搭铁故障模式的判斷及维修方法第一节充电指示灯要判断发电机内搭铁的工作是否正常,最直接的方式就是通过汽车上的充电指示灯,然后再根据充电指示灯的變化来逐步判断发电机内搭铁的其它故障汽车电源系统正常工作是保证汽车电气设备正常工作的前提,因此,对发电机内搭铁和调节器的工莋状态设置监测和显示装置,使司机及时掌握其工作好坏是必不可小少的。常用的监测和显示装置有仪表显示和充电指示灯显示两种仪表顯示是用电流表或电压表指示发电机内搭铁对蓄电池充电电流或充电电压值。充电指示灯是装在驾驶室仪表板上的一个指示灯当发电机內搭铁正常工作时熄灭,当发电机内搭铁或调节器出现故障时则点亮,是一个故障告警指示装置。采用电流表或电压表监测显示,具有显示准确、可靠的优点,但不醒目不直观;同时行车时司机需不时监视电流表或电压表读数的变化,分散注意力;相比之下,充电指示灯简单多了——只要指礻灯不亮,司机只管放心驾车,电源系统正常;只有电源系统有故障时指示灯才亮,而且醒目直观,因此充电指示灯逐渐取代了电流表,特别是进口汽車和轿车上都安装了充电指示灯按照指示灯的监测原理分,常见的有以下两种设置方式:一.利用中性点电压控制充电指示灯交流发电机内搭鐵定子采用Y形接法(星形接法)时都有一中性点N,该点的直流输出电压同步变化且为发电机内搭铁输出电压的一半,所以,几乎所有采用星形接法的陸管(或带中性点二极管的八管)交流发电机内搭铁都是利用该点的电压,通过继电器或有关电路去控制充电指示灯。二.利用磁场二极管输出电壓控制充电指示灯利用磁场二极管输出电压控制充电指示灯实际是利用三只磁场二极管(九管机、十一管机)输出端电压与蓄电池的电压差控淛指示灯斯太尔电机的充电指示灯就是利用磁场二极管输出电压来控制的。第二节发电机内搭铁发电、充电系统故障判断一、不充电发動机中速运转时,电流表指示放电或充电指示灯发亮,说明不充电原因有:⑴蓄电池与发电机内搭铁间连线断脱。⑵发电机内搭铁不发电可能是硅二极管短路、断路;定子绕组或磁场绕组有短路、断路和搭铁;电刷在电刷架内卡住或磁场接线柱的绝缘损坏而搭铁。⑶调节器有故障不充电故障判断步骤如下:检查发电机内搭铁、调节器、蓄电池、线束之间的连接线有无松脱、断路、皮带是否过松,如过松应予调整不充電将发电机内搭铁“F-”接线取下,另用一导线将“F-”接铁不充电不充电二、充电电流过小蓄电池接近充足状态时,充电电流小为正常现象。但若确认蓄电池存电下足而充电又充不进去,即充电电流小却是故障原因有:(1)发电机内搭铁皮带过松打滑、个别二极管断路,定子绕组有一相连接不良或断路,电刷磨损过度以及滑环油污使电刷与滑环接触不良。(2)调节器调节电压过低可按如下步骤检查:换修调节器拆除发电机内搭铁“+”接线柱上导线,用试灯接发电机内搭铁“+”和搭铁端试灯亮试灯不亮发电机内搭铁良好、充电线路有故障拆修发电机内搭铁检查发电机內搭铁驱动皮带有无松动拆除“F-”端子接线,另用导线或螺丝刀将发电机内搭铁“F-”直接搭铁三、充电电流过大充电电流过大多数是由于调節器电压调整过高、调节器搭铁不良等;可更换调节器。四、充电电流不稳发电机内搭铁运转时电流表指示充电,但电流表指针左右摆动,表示充电电流大小不稳主要原因有:(1)发电机内搭铁皮带松动打滑,充电线路中接头松动。(2)电刷弹簧弹力过弱、绕组接头松动、滑环积污过多、电刷磨损过度等使发电机内搭铁内部接触不良充电电流不稳故障判断步骤如下:充电量增大充电量仍很小换修调节器拆修发电机内搭铁将调節器“+”与“F”接线柱连线拆开悬空,以试灯连通发电机内搭铁“+”与“F”接线柱,逐渐升高发电机内搭铁转速试灯闪烁发光试灯恒稳发光充電稳定充电不稳充电不稳第三节交流发电机内搭铁的维修交流发电机内搭铁每运转750h(相当于30000km)后,应拆开检修一次。新电刷高度是14mm,磨损至7-8mm时应更換新电刷轴承如有显著松动应予更换。交流发电机内搭铁若不发电,其主要原因多是硅二极管损坏(短路)磁场绕组或定子绕组有断路.短路和搭铁等故障所致交流发电机内搭铁的检查方法如下:转载请标明出处.

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