交流电
交流电的三种表示方法
同期工作原理
一、同期的概念：两个系统之间的电压，频率，相序，
相角相等时,称为同期。
把发电机并入电网时，必须对发电
机并网前的电压进行控制，只有满足同期条件后才能同期
并列，而用来同期并网的装置叫做同期装置。
二、同期原理
1、交流电的产生
二、交流电的三种表示方法
1、数学式表达方法
U=U m sin（ωt+ψi）
2、波形表示法
3、相位表示法
三、交流电的三要素：电压幅值、频率、初相位角
U
U1 △U
0 U2
U
U
U1
△U
U2
0 T
T
T
电压频率不一样
我公司二期同期整定值：允许频差0.15HZ；允许压差5%U n；初相角20度以内。
四、同期操作票：先调电压，再调频率，初相位不用调，提前合闸时间发出合闸脉冲。
五、同期过程（视频）
1、相量旋转原理：假设系统3000转/分，发电机3006转/分，1÷50×X=1÷50.1×（X+1）得X=500转500×0.02=10秒
2、同期装置和同期表的区别
六、同期二次图（图纸）
八、开关的合闸/跳闸回路（图纸）
1、同期合闸
2、NCS合闸
九、同期事故（内蒙古通辽电厂和湖北襄樊电厂和贵州鸭溪电厂）发电机中性点断线分析：（图纸）
课堂习题：
1、同期三要素？
2、5012开关合闸先后经过了哪些设备？。
交流电的计算公式
交流电的计算公式交流电（Alternating Current，简称AC）是指电流方向周期性地反转的电流，它是电网系统中常用的一种电流。
在交流电中，电压和电流的大小和方向在一个周期内是不断变化的，通过交流电可以传输和分配电能。
1.电压和电流之间的关系：电压（V）是电流（I）与等效电阻（R）的乘积。
这个关系用下面的公式表示：V=I*R2.交流电的频率：交流电的频率（f）表示电流方向变换的次数，单位是赫兹（Hz）。
在电网系统中，交流电的频率通常为50Hz或60Hz。
3.交流电的周期：交流电的周期（T）表示一个完整波形循环所需要的时间，单位是秒（s）。
频率和周期之间的关系可以用下面的公式表示：f=1/TT=1/f4.交流电的有效值：在交流电中，电压和电流的大小通常用它们的有效值来表示。
有效值是指以该值的平方作为长时间内对电源产生的热效应相同的直流电的大小。
交流电的有效值可以通过以下公式计算：V_eff = V_max / √2I_eff = I_max / √2其中V_max和I_max分别表示电压和电流的峰值。
5. 交流电的功率：交流电的功率（P）可以通过电压和电流的乘积得到。
但由于交流电的波形变化，功率的值也会随之变化。
为了计算交流电的平均功率，需要引入功率因数（Power Factor，简称PF）的概念。
功率因数是指交流电的功率与表观功率（Apparent Power）之比，表观功率是指电压和电流有效值的乘积。
平均功率可以通过下面的公式计算：P_avg = V_eff * I_eff * PF6.负载的阻抗：负载的阻抗（Z）是指电流和电压之间的复数比值。
负载可以有电阻、电感和电容等元件构成。
负载的阻抗可以通过以下公式计算：Z=R+jX其中，R是负载的实部，X是负载的虚部。
7. 交流电的相位角：交流电波形的变化可以通过相位角（Phase Angle）来表示。
相位角是指电流和电压的相位差。
在交流电中，电流和电压的波形是正弦型的，它们的相位差决定了电流相对于电压的滞后或超前。
交流电的基本概念
上式称为正弦交流电动势的瞬时值表达式，也称 解析式。
正弦交流电压、电流等表达式与此相似。
+若从线圈平面与中性面成一夹角开始计时，则
e Em sin(t 0 )
三、交流电的特点
正弦交流电——周期、频率、角频率 i
t
T
1.周期T：变化一周所需的时间（单位：秒、毫秒）
+ 非正弦交流电 ：一系列正弦交 流电叠加合成的结果
直流电,用大写字母表示,如E、U、I等 交流电,用小写字母表示,如e、u、i等
正弦电压与电流
➢在正弦电源激励下，电路中电压和电流均按正弦
规律变化，这样的电路称为正弦交流电路。
➢正弦电压或电流其大小与方向均随时间而周期 性变化，如右图所示。
u(i)
2.频率f： 每秒变化的次数（单位：赫兹、千赫兹
3.角频率ω：每秒变化的弧度（单位：弧度/秒）
f 1 T
2π 2π f
T
三、交流电的特点
例题：
1、50Hz的交流电，其周期和角频率各等于多少？
2、某正弦交流电流在0.05秒内变化了10周，求它的 周期和频率。
三、交流电的特点
正弦交流电——瞬时值、最大值、有效值
（t ）：正弦波的相位角或相位。
： t = 0 时的相位，称为初相位或初相角。
i
t 初相位 ：给出了观察正弦波的起点或参考点
三、交流电的特点
两个同频率正i 弦i1 量间的相位i2 相比较(初相位差)
t
1
2
i1 Im1 sin t 1 i2 Im2 sin t 2
t 2 t 1 21
i
i
交流电和直流电定义
交流电和直流电定义一、直流电（Direct Current，简称DC）1. 定义- 直流电是指大小和方向都不随时间而变化的电流。
例如，电池提供的电流就是直流电。
我们常见的干电池，其正负极之间的电压是固定的，从正极流出的电流始终朝着一个方向（通过外电路流向负极），而且电流的大小在电路电阻不变的情况下也是恒定的。
- 在直流电路中，电流的表达式为I = (V)/(R)（欧姆定律），其中V是直流电压，R是电路电阻，I是直流电流。
由于V和R是固定值（在不考虑电池内阻变化等特殊情况下），所以I也是恒定的。
2. 特点- 方向不变：这是直流电最显著的特点。
在整个电路中，电流从电源的正极出发，经过负载等元件，最终回到电源的负极，这个方向始终保持一致。
- 大小恒定（在理想情况下）：如果电源的电动势不变，电路中的电阻也不变，根据欧姆定律，电流的大小是恒定的。
但在实际情况中，如电池随着使用时间的增加，其电动势会逐渐降低，电流大小也会有所变化。
3. 应用- 电池供电的设备：如手电筒、手机、笔记本电脑等便携式电子设备，这些设备内部的电路大多是基于直流电工作的。
电池作为直流电源，为设备中的芯片、显示屏、传感器等各种元件提供稳定的直流电能。
- 直流电动机：在一些需要精确控制转速和转矩的场合，如电动玩具、部分工业自动化设备中的小型电动机，使用直流电动机。
直流电动机通过直流电源供电，其转速可以通过改变电压等方式进行较为精确的控制。
二、交流电（Alternating Current，简称AC）1. 定义- 交流电是指大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
在实际应用中，最常见的交流电是正弦交流电。
它的电压（或电流）随时间的变化关系可以用函数u = U_msin(ω t+φ)（对于电压）或i = I_msin(ω t+φ)（对于电流）来表示，其中U_m （I_m）是电压（电流）的最大值，ω是角频率，t是时间，φ是初相位。
- 例如，我们家庭用电就是交流电，其频率为50Hz（在我国），这意味着电流（和电压）的方向和大小每秒钟会周期性地变化50次。
交流电的产生与传输
交流电的产生与传输交流电是指电流方向和大小以及电压大小都是周期性变化的电流。
交流电的产生与传输是现代电力系统运行的基础。
在本文中，我将介绍交流电的产生原理以及它是如何在电力系统中传输的。
一、交流电的产生原理交流电可以通过多种方式产生，其中最常见的方式是通过发电机产生。
发电机的工作原理基于电磁感应定律。
当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势。
发电机利用这一原理，通过旋转磁场和导体之间的相对运动，产生交流电。
这种交变的电压被称为交流电。
二、交流电的传输方式交流电在电力系统中的传输主要经过三个阶段：发电、输电和配电。
1. 发电：交流电最初由发电厂产生。
发电厂使用发电机将机械能转化为电能。
机械能可以来自于多种能源，如水能、风能、火力能等。
发电厂一般都采用大型的发电机组，通过旋转磁场和导体的相对运动，产生交流电。
2. 输电：一旦交流电产生，它需要通过输电线路进行传输。
高压输电线路是将电能从发电厂输送到各个地方的主要途径。
为了减小输电过程中的能量损耗，输电线路通常采用高压，通常是在数千伏至数十万伏的范围内。
高压可以减小输电线路的电阻和电流，从而减小能量损耗。
3. 配电：一旦交流电到达目的地，它需要经过变压器进行降压处理，然后通过配电线路传送到终端用户。
配电线路将交流电从输电线路的高压态转变为终端用户可以安全使用的低压态。
在配电过程中，电流逐渐降低，以适应不同类型的终端设备的需求。
三、交流电的优势与应用交流电相对于直流电具有一些优势，这也是为什么交流电成为了现代电力系统的主要形式。
1. 传输距离远：交流电通过变压器的升降压作用，在输电过程中能够更加高效地传输电能，使得电能传输的距离更远。
这使得交流电在长距离的输电中更为经济高效。
2. 客户便捷：由于交流电可以通过变压器进行升降压处理，使得供电系统的电压可以灵活调整以满足不同类型的用户需求，从而为用户提供便捷的用电环境。
3. 电力系统稳定性：交流电在传输过程中可以利用变压器、开关设备等进行系统稳定性的调节和控制。
交流电与直流电的符号
交流电与直流电的符号
（最新版）
目录
1.交流电与直流电的定义
2.交流电与直流电的符号表示
3.交流电与直流电的应用领域
正文
一、交流电与直流电的定义
交流电，简称 AC（Alternating Current），是指电流的方向随着时间的推移不断发生变化的电流。
交流电的产生主要依赖于电磁感应原理，通过改变磁场的强度和方向，使线圈中的电流产生周期性的变化。
直流电，简称 DC（Direct Current），是指电流的方向不随时间改变的电流。
直流电的产生主要依赖于电池、直流发电机等设备，其电压和电流方向始终保持不变。
二、交流电与直流电的符号表示
在电路图中，交流电和直流电的符号表示有所不同。
交流电用一个波浪线表示，波浪线的上方和下方分别表示电流的最大正值和最大负值。
波浪线的周期和频率与交流电的周期和频率相同。
直流电的符号表示相对简单，用一个带有箭头的直线表示，箭头方向表示电流的流向。
直流电的电压和电流大小保持不变，但方向可以根据需要设定。
三、交流电与直流电的应用领域
交流电广泛应用于现代社会的各个领域，如家用电器、工业生产、电力传输等。
由于交流电的电压和电流是周期性变化的，可以通过变压器方便地调整电压，满足不同设备的使用需求。
直流电的应用领域也十分广泛，如计算机、通信设备、电动汽车等。
直流电的电压和电流保持不变，有利于设备的稳定运行。
总之，交流电与直流电在符号、定义和应用领域上都有所不同，但它们都在现代社会中发挥着重要作用。
交流电基础知识
交流电基础知识一、交流电简介交流电（Alternating Current，缩写为AC）是指电流方向和大小都随时间变化的电流。
与交流电相对的是直流电（Direct Current，缩写为DC），直流电的电流方向恒定不变。
二、交流电的特点1. 电流方向周期性变化：交流电的电流方向会在正向和反向之间周期性地变化。
2. 电流大小周期性变化：交流电的电流大小也会周期性地变化，呈现出正弦波形状。
3. 频率和周期：交流电的频率是指单位时间内电流方向变化的次数，单位为赫兹（Hz）。
周期是指电流方向变化一次所需要的时间，单位为秒（s）。
三、交流电的产生交流电可以通过发电机产生。
发电机中的转子由机械能驱动，通过旋转磁场的方式在线圈中感应出交流电。
四、交流电的表示交流电可以用正弦函数表示，即I=I0sin(ωt+φ)，其中I是电流的大小，I0是最大电流值，ω是角频率，t是时间，φ是相位差。
五、交流电的单位1. 电流单位：交流电的电流单位是安培（A）。
2. 电压单位：交流电的电压单位是伏特（V）。
3. 频率单位：交流电的频率单位是赫兹（Hz）。
六、交流电的优势与直流电相比，交流电具有以下优势：1. 传输损耗小：交流电在输送过程中，可以通过变压器进行升压和降压，减少传输损耗。
2. 远距离传输：交流电可以通过变压器进行长距离传输，方便用电。
3. 适用范围广：交流电可以通过变频器进行调节，以满足不同设备的需求。
七、交流电的应用交流电在我们的日常生活中得到了广泛的应用，包括：1. 家庭用电：交流电为我们的家庭提供了照明、供暖、空调等各种用电设备的能量。
2. 工业生产：交流电在工业生产中被广泛应用，驱动各种机械设备，提供能源支持。
3. 通信技术：交流电在通信技术中扮演着重要的角色，例如电话、电视、互联网等。
八、交流电的安全注意事项在使用交流电时，我们需要注意以下安全事项：1. 避免触电：不要用湿手触摸电线或插头，以免触电。
2. 使用绝缘工具：在进行电路操作时，使用绝缘手套或绝缘工具，提高安全性。
交流电的名词解释
交流电的名词解释交流电，简称AC（Alternative Current),是指电流方向和大小周期性变化的一种电流形式。
与之相对应的是直流电（DC，Direct Current），直流电的电流方向是恒定不变的。
一、交流电的基本原理交流电的产生和传输是基于电磁感应现象和旋转磁场的转动。
当导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时，就会在导体中产生感应电动势，导致电荷的移动形成电流。
而旋转磁场正是通过改变磁极之间的关系而产生的，这种转动的磁场可以使电流的方向和大小周期性地变化，从而形成交流电。
二、交流电的基本特性1. 频率：交流电中最基本的特性之一是频率，即电流方向和大小变化的周期数。
通常以赫兹（Hz）为单位表示，50Hz和60Hz是两个常见的交流电频率。
2. 幅值：交流电的幅值表示电流和电压的最大值。
在正弦交流电中，幅值等于峰值。
幅值决定了交流电的强度或峰值电压大小。
3. 波形：交流电的波形就是表示电流或电压随时间变化的图形。
正弦波是最常见的一种交流电波形，但也存在其他波形，如方波、锯齿波等。
4. 相位：交流电中还存在相位的概念，表示电流或电压波形的同步情况。
相位可以用角度度量，常见的相位单位是度或弧度。
三、交流电的应用领域1. 家庭电力供应：交流电是目前用于供电的标准电源，它能够方便地进行输送、传输和分配。
2. 工业用电：交流电的频率和电压等参数可以根据不同的工业需求进行调整，满足各种类型设备的工作需求。
3. 电力传输：交流电在长距离的电网传输中能够减小线路损耗，并且利用变压器将电压升高再降低，有助于提高输电效率。
4. 电子设备：许多电子设备和器件需要直流电供电，所以通常需要将交流电转换为直流电才能进行使用。
结论交流电作为一种重要的电流形式，在现代社会中扮演着至关重要的角色。
通过电磁感应和旋转磁场的原理，交流电的产生和传输得以实现。
具有频率、幅值、波形和相位的基本特性，交流电被广泛应用于家庭、工业、电力传输以及各种电子设备中。
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实验原理
参见教材相关内容
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实验步骤及内容
（一） 硅整流交流发电机的不解体检测
用万用表检测发电机各接线端子间的电阻，应与规定相符。常 见交流发电机各接线柱之间的阻值如表1所示。
表1 常见交流发电机各接线柱之间的阻值
一般12V发电机转子绕组电阻约为3.5~6Ω，24V的约为15~21Ω。
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实验步骤及内容
（二）硅整流交流发电机的拆解及清洗 拧下电刷组件的两个固定螺钉，取下电刷组件； 拧下后轴承盖的三个固定螺钉，取下后轴承防尘盖， 再拧下后轴承处的紧固螺母； 拧下前后端盖的连接螺栓，轻敲前后端盖，使前后端 盖分离； 从后端盖上拆下定子绕组端头，使定子总成与后端盖 分离； 拆下整流器总成； 拆下皮带轮固定螺母，从转子上取下皮带轮、半圆键、 风扇和前端盖； 用布或棉纱蘸适量清洗剂擦洗转子绕组、定子绕组、 电刷及其它机件。
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实验步骤及内容
（四）硅整流交流发电机的装复
首先向轴承中填充2/3的润滑脂，再按拆解的反顺序装复： 将前端盖、风扇、半圆键和皮带轮依次装到转子轴上，并用螺母 紧固； 将整流板、定子绕组依次装入后端盖； 将两端盖装合在一起，并拧紧联接螺栓； 拧紧后端盖轴承紧固螺母，装好轴承盖； 装电刷组件； 装复后，转动发动机皮带轮，转子转动平顺，无摩擦及碰击声。
（二）次级点火信号测试
操作说明： 在“汽油机检测”菜单下用鼠标左键点击“次级信号”图标，即进 入次级信号测试界面（默认为平列波），在次级点火平列波形界面 点击“波形选择”图标，在弹出的窗口中可选择并列波、重叠波、 阶梯波、直方图、折线图、数据表。 用鼠标左键点击“停止”图标（“停止”图标被按下后即变为“测 试”图标），系统即停止采集，再点击此图标即可恢复测试（同时 “测试”图标恢复为“停止”图标）。 用鼠标左键点击“显示调整”图标，系统即弹出显示调整窗口，可 根据需要点击相应图标进行X轴单位调整（在ms和角度之间切换） 和将波形进行横、纵向平移和缩放。
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实验步骤及内容
(三) 硅整流交流发电机的检修
检查电刷组件 （1）外观检查
电刷表面应无油污，无破损、变形，且应在电刷架中活动自如。
（2）电刷长度检查
如图6所示，用游标卡尺或钢板尺测量电刷露出电刷架的长度， 应与规定相符。
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图6 电刷长度的检测
实验步骤及内容
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实验步骤及内容
(三) 硅整流交流发电机的检修
转子检修 转子绕组检修
如图1所示，用万用表R×1档检测两集电环之间电阻， 应与标准相符。若阻值为“∞”，说明断路；若阻值过 小，说明短路。
一般12V发电机转子 绕组电阻约为 3.5~6Ω，24V的约为 15~21Ω。
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汽车摩托车电器性能
实验一 发动机点火系检测
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实验目的
了解汽油机点火系统组成 了解点火提前角的基本原理 掌握初、次级点火电压的测量方法 掌握点火提前角的测量与调节方法
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实验器材和设备
EA2000发动机综合检测仪 JL368发动机
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(三) 硅整流交流发电机的检修
检查电刷组件 （3）弹簧压力测量 如图7所示，用天平秤检测电刷弹簧压力应与规定相符。
图7 电刷弹簧压力的测量
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实验步骤及内容
(三) 硅整流交流发电机的检修 其他零件的检查 检查发电机各接线柱绝缘情况，发现搭铁故障应拆 检；检查轴承轴向和径向间隙均应不大于0.20mm，滚 珠、滚道无斑点，轴承无转动异响；检查前后端盖、皮 带轮等应无裂损，绝缘垫应完好。
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汽车摩托车电器性能
实验二 交流发电机拆检实验
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实验目的
掌握交流发电机的拆解及装复 掌握交流发电机各部零件及总成的检查 正确进行交流发电机的检测与试验
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实验器材和设备
电器试验台一台 发动机实验台架一台或汽车一辆 硅整流交流发电机一台 台钳及平台、蓄电池各一 一字、十字起子大小各一 开口、梅花扳手各一套 万用表、弹簧秤、游标卡尺或钢板尺、拉 器、百分表各一 V形铁一对，油盆、毛刷各一 适量清洗剂、润滑脂、“00”号纱布及棉纱
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实验步骤及内容
（二）次级点火信号测试
接线方法： 首先将电瓶电压拾取器的红、 黑夹分别夹在电瓶的正、负 极上，将红色次级信号夹夹 在中心高压线上（从适配器 1280408的红色BNC头引入 设备），一缸信号钳夹在一 缸高压线上，如下图所示。
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实验步骤及内容
图5 整体式整流器的检查 机械工程实验教学中心
实验步骤及内容
(三) 硅整流交流发电机的检修
检查整流器 （3）整体式整流器的检查 当检测负极管时，先将与万用表（R×1档）电源正极相连的表笔 接“E”端（图中有三个部位），与电源负极相连的表笔分别接P1、 P2、P3、P4点，万用表均应导通，如不通，说明该负极管断路， 则应更换整流器总成；再调换两表笔检测，万用表应不导通，如导 通，说明该负极管短路，亦需更换整流器总成。 当检测正极管时，先将与万用表内电源负极相连的表笔接整流器端 子“B”；另一只表笔分别接P1、P2、P3、P4点进行检测，万用表 均应导通，如不通，说明该正极管断路，则应更换整流器总成；再 调换两表笔检测部位进行检测，此时万用表应不导通，如导通，说 明该正极管短路，亦应更换整流器总成。
（3）定子绕组搭铁检修
用万用表电阻最大档检测定子绕组接线端与定子铁心间 的电阻，应为∞，否则说明有搭铁故障。有搭铁故障应更 换定子绕组或定子总成。
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(三) 硅整流交流发电机的检修
检查整流器 （1）检查二极管好坏 将万用表的两测试棒接于二极管的两极测其电阻，再反接测一 次，若电阻值一大（10kΩ）一小（8~10Ω），差异很大，说明 二极管良好。若两次测量阻值均为∞，则为断路；若两次测得 阻值均为0，则为短路。 对焊接式整流二极管来说，只要有一只二极管损坏，则需更换 该二极管所在的正或负整流板总成；若为压装结构，则只需更 换故障二极管即可。
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（二）次级点火信号测试
操作说明： 用鼠标左键点击“选择缸号”图标，在系统弹出的小窗口中可选择 显示每一缸或所有缸的初级波形。 用鼠标左键点击“保存数据”图标，系统将当前特征值保存到数据 库。 用鼠标左键点击“保存波形”图标，系统可将当前界面波形保存于 指定目录。 用鼠标左键点击“图形打印”图标，可对界面有效区域进行图形打 印。 用鼠标左键点击“帮助”图标，将进入帮助系统可以查看相关正确 与故障波形供参考。 用鼠标左键点击“返回”图标，返回上级“汽油机测试”菜单，结 束测试。 机械工程实验教学中心
（3）整体式整流器的检查 以夏利轿车JFZ1542型整体式交流发电机为例说明（如图5所示）
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实验步骤及内容
(三) 硅整流交流发电机的检修
检查整流器 （3）整体式整流器的检查
机械工程实验教学中心 图5 整体式整流器的检查
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(三) 硅整流交流发电机的检修
检查整流器 （3）整体式整流器的检查
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（三）点火提前角测量
在“汽油机检测”菜单中用鼠标左键点击“点火提前角”图标， 然后起动发动机。
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（三）点火提前角测量
从分析仪前端处理器挂架上取下正时灯，按下正时灯电源按钮，将 正时灯对准曲轴飞轮或皮带轮上的一缸上止点标记处，调整频闪灯 上的电位器，使闪光相位前后移动直到曲轴飞轮上的标记对准飞轮 壳上刻度零点或皮带轮上的一缸上止点标记对准指示标记，如下图 所示，此时显示器即会显示点火提前角数值。 用鼠标左键点击“保存数据”图标将检测有效结果进行保存。 用鼠标左键点击“帮助”图标，将进入帮助系统相关部分查看相关 参考数据。 用鼠标左键点击“返回”图标返回上级菜单，结束测试。
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注意事项
分离前后端盖时，不要硬敲乱撬，要使用拉器。 使用万用表检测时，应注意万用表型号和档位 的选择。
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(三) 硅整流交流发电机的检修
转子检修
集电环的检修
集电环表面应平整光滑，若有轻微烧蚀，用 “00”号砂布打磨；烧蚀严重，应在车床上精 车加工。 用直尺测量集电环厚度，应与规定相符，否 则应更换。 用千分尺测量集电环圆柱度，应与规定相符， 否则应精车加工。
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图1 转子集电环之间电阻的检测
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(三) 硅整流交流发电机的检修
如图2所示，用万用表电阻 最大档检测集电环与铁心（或 转子轴）之间的电阻，应为 “∞”，否则为搭铁。
采取的措施：断路应焊修或更换转 子总成，短路和搭铁应更换转子总 成。
图2 集电环与铁心（或转子轴）之间的电阻的检测
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（一）初级点火信号测试
接线方法： 将电瓶电压拾取器的红、黑 夹分别夹在电瓶的正、负极 上，将初级信号拾取器 （1280401）的红、黑色探 头分别边接到点火线圈的正、 负极，再将一缸信号拾取器 夹在一缸高压线上，如图所 示。
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