发电机工作原理 ppt课件
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上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
汽车用交流发电机的分类
按结构分为：
普通式
整体式 真空泵式
按工作原理分
固定磁场式（无刷式） 旋转磁场式（常用）
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
§2-1、交流发电机的构造
交流发电 机由转子、定 子、电刷与滑 环机构、三相 桥式整流器、 轴承、风扇和 前后端盖等组 成。
第二章、交流发电机及调节器
第二章、交流发电机及调节器
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
主要内容
交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 交流发电机的工作特性 交流发电机的调节器 交流发电机的使用与维护 发电机与充电系统的测试 充电系统的常见故障
上海师范大学
第二章、交流发电机及调节器
交流发电机在使用和维护过程中，要注意以 下几个问题：
１、蓄电池的搭铁必须与交流发电机的极性 一致，都是负极搭铁，否则蓄电池将通过发电机 的硅整流二极管大量放电，从而烧毁二极管。
２、不得用发电机输出端瞬时接地（搭铁） 的方法（试火法）来判断发电机是否发电。
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第二章、交流发电机及调节器
３、发电机在高速运转时，不得拆下蓄电池 等主要用电设备，以免产生瞬时过电压，损坏二 极管、调节器或其他用电设备。
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第二章、交流发电机及调节器
§2-6、发电机与充电系统的测试
一、输出直流电压的测试
起动发动机，并在怠速状态下运行，用数字 万用表测量蓄电池两端的电压。
电压读数应在13～15伏 之间（具体视调节器的设定 值而定，如GM公司为 14.7±0.5V）。
当发电机的转速升高时， 发电机输出的直流电压基本 保持不变。
整流器是将交流电转换成直 流电的一种装置，在车用发电机 中，一般采用三相桥式整流电路 作整流器。
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第二章、交流wenku.baidu.com电机及调节器
四、端盖、风扇和轴承
前端盖用来固定发电机，后端上装有电刷架和 整流器。
风扇风叶装在前端盖与皮带轮之间（双风扇发 电机的两个风叶装在发电机内部的转子上），在发 电机工作时，起强制通风散热作用。
由此可知：发电机 的输出电压U与转速ｎ 和磁通φ成正比。
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第二章、交流发电机及调节器
一、电压调节器的工作原理 （教材P33）
当发电机的转速升高时，减小磁场电流，以 减弱磁通φ，使φｎ基本保持不变，从而维持端电 压的不变。
二、电压调节器的分类
触点式电压调节器
晶体管电压调节器
集成电路电压调节器
汽车用发电机在刚开始发电时，转子绕 组由蓄电池供电产生磁场，属于他励；待发电机 旋转起来，输出电压高于蓄电池电压时，发电机 向磁场绕组供电，励磁方式由他励变为自励。
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第二章、交流发电机及调节器
§2-4、交流发电机的调节器
发电机的输出电压与发电机转子的转速有关：
U≈E＝Cφｎ
C—为发电机的结构常数 φ—为磁极磁通 ｎ—为发电机转速
定子是由定子铁心和三相定子绕组组成，固定 在前后端盖之间。
定子铁心
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三相定子绕组
第二章、交流发电机及调节器
三相绕组一般采用三角形（△）和星形（Y） 两种接法，定子绕组在转子产生的旋转磁场作用 下，感应并输出三相正弦交流电动势。
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第二章、交流发电机及调节器
三、整流器
（教材P25）
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第二章、交流发电机及调节器
前、后端盖 上海师范大学
风叶
轴承
第二章、交流发电机及调节器
§2-2、交流发电机的工作原理
一、发电原理
当发电机的转子绕组中通入直流电时，产生 磁场，转子在发动机的带动下旋转，定子绕组切 割转子磁场感应三相交流电动势。
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第二章、交流发电机及调节器
二、整流原理
整流电路将三相电动势转变成直流脉动电压；由于蓄 电池具有电容的功能，故输出的直流电压波形较平坦。
４、经常检查发电机与蓄电池之间的连线， 保证连接牢固可靠。
５、经常检查发电机皮带的张紧程度，应符 合出厂时的规定。皮带过松，会造成蓄电池充电 不足；皮带过紧，容易造成皮带和发电机轴承的 损坏。
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第二章、交流发电机及调节器
６、 一旦发现发电机工作不正常，应及时检 查，找出并排除故障。
７、定期对发电机进行维护，一般发电机运 行750小时或汽车行驶3万公里后，对发电机的电 刷、整流元件、调节器、轴承等易损元件进行一 次检查和必要的测试。
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第二章、交流发电机及调节器
三、电压调节器工作原理 （教材P33）
1、触点式电压调节器 触点式电压调节器是一种机
械振动式电压调节器，它利用触 点的开闭作用，改变磁场电路的 电阻，保持端电压的恒定。
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触点的开闭存在延 时现象，故不能控制大 功率的发电机电压，且 存在电磁干扰，目前已 基本不采用。
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第二章、交流发电机及调节器
一、转子 （教材P23）
转子由爪极（每个爪极有６个鸟嘴形磁极）、 转子绕组、滑环和转轴等组成。
在转子 绕组中通入 一个直流电 流时，产生 一个磁场。
在发动 机的带动下 转子旋转， 在定子绕组 中产生一个 旋转磁场。
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第二章、交流发电机及调节器
二、定子
在发电机空载运行时，忽略三相绕组和整流器的电阻 压降，直流电动势约为：U＝2.34Eφ（Eφ为相电动势）。
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第二章、交流发电机及调节器
三、励磁方法
发电机转子绕组产生磁场，称为励磁，发电 机的励磁有他励和自励两种方式。
由蓄电池向磁场绕组供电的方式，称为 他励；由发电机产生的电压向磁场绕组供电的方 式，称为自励。
第二章、交流发电机及调节器
3、集成电路式电压调节器 集成电路电压调节器具有体积小、功能强、
可靠性高、结构简单、成本低等特点，目前已广 泛应用于国内外的汽车上。
集成电路电压调节器由于体积小，目前都装 于发电机内，成为整体式交流发电机。
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第二章、交流发电机及调节器
§2-5、交流发电机的使用与维护
发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正 常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设 备供电，并向蓄电池充电。
汽车上所用的发电机大多为三相交流发电机。
汽车上采用硅整流交 流发电机，它以硅二极管 为整流器，将交流电转变 成直流电。具有结构简单、 体积小、重量轻、功率高、 工作可靠、寿命长、维修 方便等特点。
第二章、交流发电机及调节器
汽车用交流发电机的分类
按结构分为：
普通式
整体式 真空泵式
按工作原理分
固定磁场式（无刷式） 旋转磁场式（常用）
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第二章、交流发电机及调节器
§2-1、交流发电机的构造
交流发电 机由转子、定 子、电刷与滑 环机构、三相 桥式整流器、 轴承、风扇和 前后端盖等组 成。
第二章、交流发电机及调节器
第二章、交流发电机及调节器
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第二章、交流发电机及调节器
主要内容
交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 交流发电机的工作特性 交流发电机的调节器 交流发电机的使用与维护 发电机与充电系统的测试 充电系统的常见故障
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第二章、交流发电机及调节器
交流发电机在使用和维护过程中，要注意以 下几个问题：
１、蓄电池的搭铁必须与交流发电机的极性 一致，都是负极搭铁，否则蓄电池将通过发电机 的硅整流二极管大量放电，从而烧毁二极管。
２、不得用发电机输出端瞬时接地（搭铁） 的方法（试火法）来判断发电机是否发电。
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第二章、交流发电机及调节器
３、发电机在高速运转时，不得拆下蓄电池 等主要用电设备，以免产生瞬时过电压，损坏二 极管、调节器或其他用电设备。
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第二章、交流发电机及调节器
§2-6、发电机与充电系统的测试
一、输出直流电压的测试
起动发动机，并在怠速状态下运行，用数字 万用表测量蓄电池两端的电压。
电压读数应在13～15伏 之间（具体视调节器的设定 值而定，如GM公司为 14.7±0.5V）。
当发电机的转速升高时， 发电机输出的直流电压基本 保持不变。
整流器是将交流电转换成直 流电的一种装置，在车用发电机 中，一般采用三相桥式整流电路 作整流器。
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第二章、交流wenku.baidu.com电机及调节器
四、端盖、风扇和轴承
前端盖用来固定发电机，后端上装有电刷架和 整流器。
风扇风叶装在前端盖与皮带轮之间（双风扇发 电机的两个风叶装在发电机内部的转子上），在发 电机工作时，起强制通风散热作用。
由此可知：发电机 的输出电压U与转速ｎ 和磁通φ成正比。
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第二章、交流发电机及调节器
一、电压调节器的工作原理 （教材P33）
当发电机的转速升高时，减小磁场电流，以 减弱磁通φ，使φｎ基本保持不变，从而维持端电 压的不变。
二、电压调节器的分类
触点式电压调节器
晶体管电压调节器
集成电路电压调节器
汽车用发电机在刚开始发电时，转子绕 组由蓄电池供电产生磁场，属于他励；待发电机 旋转起来，输出电压高于蓄电池电压时，发电机 向磁场绕组供电，励磁方式由他励变为自励。
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第二章、交流发电机及调节器
§2-4、交流发电机的调节器
发电机的输出电压与发电机转子的转速有关：
U≈E＝Cφｎ
C—为发电机的结构常数 φ—为磁极磁通 ｎ—为发电机转速
定子是由定子铁心和三相定子绕组组成，固定 在前后端盖之间。
定子铁心
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三相定子绕组
第二章、交流发电机及调节器
三相绕组一般采用三角形（△）和星形（Y） 两种接法，定子绕组在转子产生的旋转磁场作用 下，感应并输出三相正弦交流电动势。
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第二章、交流发电机及调节器
三、整流器
（教材P25）
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第二章、交流发电机及调节器
前、后端盖 上海师范大学
风叶
轴承
第二章、交流发电机及调节器
§2-2、交流发电机的工作原理
一、发电原理
当发电机的转子绕组中通入直流电时，产生 磁场，转子在发动机的带动下旋转，定子绕组切 割转子磁场感应三相交流电动势。
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第二章、交流发电机及调节器
二、整流原理
整流电路将三相电动势转变成直流脉动电压；由于蓄 电池具有电容的功能，故输出的直流电压波形较平坦。
４、经常检查发电机与蓄电池之间的连线， 保证连接牢固可靠。
５、经常检查发电机皮带的张紧程度，应符 合出厂时的规定。皮带过松，会造成蓄电池充电 不足；皮带过紧，容易造成皮带和发电机轴承的 损坏。
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第二章、交流发电机及调节器
６、 一旦发现发电机工作不正常，应及时检 查，找出并排除故障。
７、定期对发电机进行维护，一般发电机运 行750小时或汽车行驶3万公里后，对发电机的电 刷、整流元件、调节器、轴承等易损元件进行一 次检查和必要的测试。
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第二章、交流发电机及调节器
三、电压调节器工作原理 （教材P33）
1、触点式电压调节器 触点式电压调节器是一种机
械振动式电压调节器，它利用触 点的开闭作用，改变磁场电路的 电阻，保持端电压的恒定。
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触点的开闭存在延 时现象，故不能控制大 功率的发电机电压，且 存在电磁干扰，目前已 基本不采用。
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第二章、交流发电机及调节器
一、转子 （教材P23）
转子由爪极（每个爪极有６个鸟嘴形磁极）、 转子绕组、滑环和转轴等组成。
在转子 绕组中通入 一个直流电 流时，产生 一个磁场。
在发动 机的带动下 转子旋转， 在定子绕组 中产生一个 旋转磁场。
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第二章、交流发电机及调节器
二、定子
在发电机空载运行时，忽略三相绕组和整流器的电阻 压降，直流电动势约为：U＝2.34Eφ（Eφ为相电动势）。
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三、励磁方法
发电机转子绕组产生磁场，称为励磁，发电 机的励磁有他励和自励两种方式。
由蓄电池向磁场绕组供电的方式，称为 他励；由发电机产生的电压向磁场绕组供电的方 式，称为自励。
第二章、交流发电机及调节器
3、集成电路式电压调节器 集成电路电压调节器具有体积小、功能强、
可靠性高、结构简单、成本低等特点，目前已广 泛应用于国内外的汽车上。
集成电路电压调节器由于体积小，目前都装 于发电机内，成为整体式交流发电机。
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第二章、交流发电机及调节器
§2-5、交流发电机的使用与维护
发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正 常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设 备供电，并向蓄电池充电。
汽车上所用的发电机大多为三相交流发电机。
汽车上采用硅整流交 流发电机，它以硅二极管 为整流器，将交流电转变 成直流电。具有结构简单、 体积小、重量轻、功率高、 工作可靠、寿命长、维修 方便等特点。