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　　第 2 章 交流发电机及调节器学习目标学习目标 q理解发动机发电原理、整流过程、激磁方法q掌握交流发电机的结构、工作原理q掌握调节器的工作原理q掌握故障检测及调试方法第 2 章 交流发电机及调节器2.1 2.1 交流发电机的结构交流发电机的结构2.1.12.1.1发电机的功用发电机的功用2.12.1.2.2普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构1 1转子转子2 2定子定子3 3整流器整流器4 4端盖及电刷组件端盖及电刷组件5 5带轮及风扇带轮及风扇第 2 章 交流发电机及调节器2.1.1 2.1.1 发电机的功用发电机的功用 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，发电机是汽车的主要电源，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，同时给蓄电池充电向所有用电设备（启动机除外）供电，同时给蓄电池充电汽汽车车用用发发电电机机可可分分为为直直流流发发电电机机和和交交流流发发电电机机，由由于于交交流流发发电电机机的的性性能能在在许许多多方方面面优优于于直直流流发发电电机机，直直流流发发电电机机已已被被淘淘汰汰目目前前汽汽车车采采用用三三相相交交流流发发电电机机，内内部部带带有有二二极极管管整整流流电电路路，将将交交流流电电整整流流为为直直流流电电，所所以以，汽汽车车交交流流发发电电机机输输出出的的是是直流电。

　　直流电交交流流发发电电机机必必须须配配装装电电压压调调节节器器，电电压压调调节节器器对对发发电电机机的的输输出出电电压压进进行行控控制制，使使其其保保持持基基本本恒恒定定，以以满满足足汽汽车车用用电电器器的需求的需求第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构图图2.1 JF132型交流发电机解体图型交流发电机解体图1后端盖后端盖 2电刷架电刷架 3电刷电刷 4电刷弹簧压盖电刷弹簧压盖5硅二极管硅二极管6元件板元件板 7转子转子 8定子定子 9前端盖前端盖 10风扇风扇 11带轮带轮 普通交流发电机一般由普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮带轮等组成图等组成图2.12.1为为JF132JF132型型6 6管普通交流发电机解体图管普通交流发电机解体图 第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构 1转子转子 转子的功用是转子的功用是产生磁场产生磁场转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成，如图环、转子轴等组成，如图2.32.3、2.42.4所示。

　　所示转子轴上压装着两块爪极，爪极被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加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭绕组和磁轭滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，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，两个滑环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连分别与励磁绕组的两端相连当给两滑环通入直流电时，励磁绕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，组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为使爪极一块被磁化为N N极，另一块被磁极，另一块被磁化为化为S S极，从而形成六对（或八对）相极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极如图互交错的磁极如图2.32.3所示所示当转子转动时，就形成了旋转的磁当转子转动时，就形成了旋转的磁场场1滑环 2转子轴 3爪极 4磁轭 5励磁绕组图图2.3 交流发电机的转子总成交流发电机的转子总成图2.4 交流发电机转子分解图第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构 2定子定子 定子的功用是产生交流电定子的功用是产生交流电定子安装在转子的外面，和定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部转动时，引起定当转子在其内部转动时，引起定子绕组中磁通的变化，定子绕组子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。

　　中就产生交变的感应电动势定子由定子铁心和定子绕组定子由定子铁心和定子绕组（线所示所示定子铁心由内圈带槽、互相定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成绝缘的硅钢片叠成定子绕组有三组线圈，对称定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁心的槽中三相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绕组的连接有星形接法和三角形接法两种，如图接法两种，如图2.5a2.5a、b b所示，都所示，都能产生三相交流电能产生三相交流电图2.5 交流发电机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第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构 3整流器整流器 整流器的功用是将定子绕组的整流器的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电三相交流电变为直流电整流器由整流板和整流二极管整流器由整流板和整流二极管组成，组成，6 6管交流发电机的整流器是管交流发电机的整流器是由由6 6只硅整流二极管分别压装（或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焊装）在相互绝缘的两块板上组成的，其中一块为正极板（带有输出的，其中一块为正极板（带有输出端螺栓），另一块为负极板，负极端螺栓），另一块为负极板，负极板和发电机外壳直接相连（搭铁），板和发电机外壳直接相连（搭铁），也可以将发电机的后盖直接作为负也可以将发电机的后盖直接作为负极板。

　　极板6 6只整流二极管分为正极管和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负极管两种引出电极为正极的称为正极管，为正极管，3 3只正极管装在同一块只正极管装在同一块板上，称为正极板；引出电极为负板上，称为正极板；引出电极为负极的称为负极管，极的称为负极管，3 3只负极管安装只负极管安装在负极板上，也可直接安装在后盖在负极板上，也可直接安装在后盖上如图上如图2.62.6所示所示图图2.6 交流发电机整流二极管安装示意图交流发电机整流二极管安装示意图a）焊接式）焊接式 b）电路图）电路图 c)压装式压装式1正整流板正整流板 2负整流板负整流板第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构 汽车用硅整流二极管是专用汽车用硅整流二极管是专用的，有如下特点：的，有如下特点：（1 1）允许的工作电流大，如）允许的工作电流大，如ZQ50ZQ50型二极管的正向平均电流为型二极管的正向平均电流为50A50A，浪涌电流为，浪涌电流为600A600A（2 2）承受反向电压的能力高，）承受反向电压的能力高，可承受的反向重复峰值电压在可承受的反向重复峰值电压在270V270V左右，反向不重复峰值电压左右，反向不重复峰值电压在在300V300V左右。

　　左右（3 3）只有一根引线（引出电极）只有一根引线）根据引出电极的不同分为）根据引出电极的不同分为正二极管和负二极管正二极管和负二极管整流器总成的形状各异，有整流器总成的形状各异，有马蹄形、半圆形和圆形等如图马蹄形、半圆形和圆形等如图2.72.7所示整流器和定子绕组的所示整流器和定子绕组的连接如图连接如图2.82.8所示所示图2.7 JF132发电机整流器总成1-负整流板 2-正整流板 3-散热片 4-螺栓孔 5-正极管 6-负极管 7-安装孔 8-绝缘垫图2.8 交流发电机整流器和定子的连接电路图a）星形连接 b）三角形连接第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构 4端盖及电刷组件端盖及电刷组件 端盖一般分两部分（前端盖和端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整后端盖），起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用端盖一般流器和电刷组件的作用端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好后漏磁，二是铝合金散热性能好后端盖上装有电刷组件端盖上装有电刷组件。

　　电刷组件由电刷、电刷架和电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，如图电刷弹簧组成，如图2.92.9所示所示电刷的作用是将电源通过滑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，借助弹簧压力与在电刷架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持接触滑环保持接触电刷和滑环的接触应良好，电刷和滑环的接触应良好，否则会因为磁场电流过小，导致发否则会因为磁场电流过小，导致发电机发电不足电机发电不足图图2.9 电刷组件电刷组件第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构 励磁绕组通过两只电刷励磁绕组通过两只电刷(F(F和和E)E)和外电路相连，根和外电路相连，根据电刷和外电路的连接型据电刷和外电路的连接型式不同，发电机分为内搭式不同，发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种，如铁型和外搭铁型两种，如图图2.102.10所示所示（1 1）内搭铁型交流发）内搭铁型交流发电机：励磁绕组的一端经电机：励磁绕组的一端经负电刷（负电刷（E E）引出后和后端）引出后和后端盖直接相连（直接搭铁）盖直接相连（直接搭铁）的发电机称为内搭铁型交的发电机称为内搭铁型交流发电机，如图流发电机，如图2.10a2.10a所示。

　　所示（2 2）外搭铁型交流发）外搭铁型交流发电机：励磁绕组的两端电机：励磁绕组的两端 (F(F和和E)E)均和端盖绝缘的发电均和端盖绝缘的发电机称为外搭铁型交流发电机称为外搭铁型交流发电机，如图机，如图2.10b2.10b所示所示a)内搭铁型交流发电机 b)外搭铁型交流发电机图2.10 交流发电机的搭铁型式第 2 章 交流发电机及调节器2.1.2 2.1.2 普通交流发电机的结构普通交流发电机的结构 5带轮及风扇带轮及风扇 交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转转发电机工作时，定子绕组和励磁绕组中都发电机工作时，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会有热量产生，温度过高会烧坏导线的绝缘导致发电机不能正常工作，所以为发电机散热是必须发电机不能正常工作，所以为发电机散热是必须的，为了提高散热能力，有的发电机装有两个风的，为了提高散热能力，有的发电机装有两个风扇（前后各一个）如丰田轿车的发电机扇（前后各一个）如丰田轿车的发电机第 2 章 交流发电机及调节器2.2 2.2 交流发电机工作原理交流发电机工作原理2.2.12.2.1发电原理发电原理2.2.22.2.2整流原理整流原理2.2.32.2.3交流发电机的励磁交流发电机的励磁第 2 章 交流发电机及调节器2.2.1交流发电机发电原理 如如图图2.112.11所所示示，发发电电机机定定子子的的三三相相绕绕组组按按一一定定规规律律分分布布在在发发电电机机的的定定子子槽槽中中，内内部部有有一一个个转转子子，转转子子上上安安装装着爪极和励磁绕组。

　　着爪极和励磁绕组当当外外电电路路通通过过电电刷刷使使励励磁磁绕绕组组通通电电时时，便便产产生生磁磁场场，使使爪爪极极被被磁磁化化为为N N极极和和S S极极当当转转子子旋旋转转时时，磁磁通通交交替替地地在在定定子子绕绕组组中中变变化化，根根据据电电磁磁感感应应原原理理可可知知，定定子子的的三三相相绕绕组组中中便便产产生生交交变变的的感感应应电电动动势势这这就就是是交交流流发发电电机的发电原理机的发电原理图图2.11 交流发电机发电原理示意图交流发电机发电原理示意图1定子铁心定子铁心 2定子绕组定子绕组 3转子转子 4励磁绕组励。