硅整流交流发电机
硅整流发电机课件
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第二节 硅整流发电机的原理及特性
.发电机转速不同，端电压也不同，转速越高，端电压也越高。 .当发电机输出电流达到一定值时，再继续减小电阻，输出电流 反而减小。由此也可以看出硅整流发电机自身具有限制最大电 流输出的能力。
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第三节 硅整流发电机的检修与性能测试
三相交流电转换为直流电，向负载R供电。输出电压波形如图3-7
(c)所示。
发电机经整流后的直流电压与每相电动势的有效值成正比，可表
示为:
式中:C为电机常数。
有些硅整流发电机把中性点用导线引出，接在中性点接线柱(一般
用“N'’标记)上。这一电压常用来控制充电指示灯或某些继电器。
中性点输出的整流原如下(见图3-7 )。
最大愉出电流)。由此可以看出，硅整流发电机自身具有限制最大电
流愉出的能力。
2.空载特性
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第二节 硅整流发电机的原理及特性
空载特性是指发电机空载时，输出电压与转速之间的关系。硅整流
发电机的空载特性曲线如图3-10 (b)所示。
由空载特性曲线可以看出，发电机空载时，随转速增加，端电压
则涂有黑色标记。负极管压装在后端盖上，正极管压装在元件板上。
元件板与后端盖绝缘并通过与后端盖绝缘的螺栓引出，作为发电机的
火线接线柱，标记为“电枢”或“+”。 元件板由铝合金材料制成，以利散热，它固定在后端盖内。
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第一节 硅整流发电机的结构与型号
有些发电机将同一极性的整流元件直接制作在一块散热板上，制成如
图3-5所示的整体式整流器。这种形式的整流器只要有一只二极管损
硅流整流交流发电机的组成及作用
硅流整流交流发电机的组成及作用一、硅流整流交流发电机的组成部分硅流整流交流发电机可是个很有趣的东西呢。
它主要有定子、转子、整流器、端盖等组成部分哦。
先说定子吧，定子就像是发电机的骨架一样，它是由铁芯和绕组组成的。
这个铁芯是用硅钢片叠成的，而绕组呢，就绕在铁芯上。
绕组可是很重要的，它在发电机工作的时候，能够产生交变的电动势。
再说说转子，转子是在定子中间转动的部分。
它也有铁芯，不过上面还有励磁绕组。
当给这个励磁绕组通电的时候，转子就会产生磁场，这个磁场可是和定子之间相互作用的关键呢。
整流器也是不能忽视的部分呀。
它的作用就是把交流发电机产生的交流电转换成直流电。
这就像一个神奇的魔法师，把原本的交流电能变成了我们更常用的直流电能。
端盖就像是发电机的保护壳，它把里面的部件都包裹起来，起到保护和固定的作用。
二、各部分的作用定子的作用我们刚刚也提到一些啦。
它的绕组产生的交变电动势是整个发电过程的基础哦。
因为有了这个交变电动势，才能进一步转化成电能。
而且定子的结构设计能够保证磁场和绕组之间有效地相互作用，让发电的效率更高。
转子的磁场就像是一个推动者。
当它转动的时候，它的磁场会不断地切割定子的绕组，这样就促使定子绕组产生电动势啦。
而且转子的转速对发电机输出的电能频率和电压都有着很大的影响呢。
整流器的作用真的超级重要。
我们日常生活中很多设备都需要直流电，像手机充电呀，电脑用电呀。
如果没有整流器把交流电转换成直流电，这些设备可就没法正常工作了。
它就像是一个桥梁，连接了交流发电和直流用电的需求。
端盖除了保护内部的部件不受外界的干扰和破坏，还能够起到密封的作用。
比如说防止灰尘、水分等进入发电机内部，这样就可以延长发电机的使用寿命啦。
硅流整流交流发电机的这些组成部分就像一个小团队，每个部分都有着自己独特的作用，缺了谁都不行呢。
它们相互配合，才能让发电机正常工作，为我们提供电能。
硅整流发电机的工作原理
硅整流发电机的工作原理硅整流发电机是一种常见的发电设备，它利用硅整流器将交流电转化为直流电。
本文将详细介绍硅整流发电机的工作原理，并探讨其在发电领域中的应用。
一、硅整流发电机的基本概念硅整流发电机是一种将交流电转化为直流电的设备。
它通过利用硅整流器，将来自发电机的交流电转换为直流电，从而实现电能的存储和利用。
硅整流发电机适用于各种场景，如家庭用电、工业生产等。
二、硅整流发电机主要由发电机、硅整流器和电池组成。
在正常运行时，发电机产生交流电，通过连接的硅整流器转换为直流电，然后存储到电池中进行储存。
当需要使用电能时，直流电从电池中释放并供应给负载。
硅整流器是实现电能转换的关键组件。
它由多个二极管组成，每个二极管都具有单向导电性，即只能让电流在一个方向上通过。
当交流电输入硅整流器时，只有与电流方向相符的二极管才会导通，将电流引导到电池中进行储存。
硅整流发电机还配备了控制系统，用于监测电池的充放电状态，并自动控制硅整流器的工作。
当电池电量过低时，控制系统将启动发电机，通过硅整流器进行充电。
当电池电量充足时，发电机停止工作，电池直接供电负载。
三、硅整流发电机的应用硅整流发电机具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 家庭用电：硅整流发电机可以利用太阳能、风能等可再生能源发电，将电能存储到电池中，供给家庭使用。
尤其在偏远地区或没有稳定供电的情况下，硅整流发电机能够为家庭提供持续稳定的电力。
2. 工业生产：许多工业生产过程需要稳定的电力供应，而硅整流发电机能够提供可靠的电力支持。
通过连接多个硅整流发电机，可以满足工业生产对电能的需求，并实现能源的高效利用。
3. 紧急备用电源：在电力系统故障或自然灾害造成停电时，硅整流发电机可作为紧急备用电源。
其快速启动和稳定运行的特性能够在紧急情况下为医院、通信基站等重要设施提供可靠的电力支持。
4. 新能源发电：硅整流发电机能够与太阳能发电系统、风力发电系统等结合使用，将可再生能源转换为可储存的直流电。
硅整流交流发电机
JFWZ240发电机
别克cs130发电机
桑塔纳JFZ1913Y发电机
第三节 发电机工作原理
一、发电原理
由发动机带动发电机转子旋转； 由电刷给转子通电（励磁）产生磁场（有刷交流发
电机，无刷直接通电）； 由定子产生交变感应电动势； 由整流器整流为直流电输出。
硅整流交流发电机及调节器
第一节 概述
一、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 （怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同 时向蓄电池充电。
交流发电机必须配装电压调节器才能工作，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，以满足 汽车用电器的需求。
二、汽车用发电机的分类
目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流 电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输 出的是直流电。 1.按总体结构分
◆普通硅整流交流发电机 ◆整体式硅整流交流发电机 ◆带泵硅整流交流发电机 ◆无刷硅整流交流发电机 ◆永磁硅整流交流发电机
2.按硅整流器结构分 ◆六管交流发电机 ◆八管交流发电机 ◆九管交流发电机 ◆十一管交流发电机 3.按磁场绕组的搭铁方式分 ◆内搭铁式 ◆外搭铁式
六、交流发电机的型号
根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-1993《汽车电 器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机型号由 五部分组成：
1、产品代号
JF——表示普通交流发电机； JFZ——表示整体式（调节器内置）交流发电机； JFB——表示带泵的交流发电机； JFW——表示无刷交流发电机。
eV
Em sin(wt
2)
3
汽车电器设备维修中硅整流交流发电机的不解体检测方法
汽车电器设备维修中硅整流交流发电机的不解体检测方法下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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第二章硅整流发电机及调节器.ppt
五、风扇
五、国产硅整流发电机型号：
第三节 硅整流发电机的工作原理
一、发电原理 1.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁
场）
2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)， 3相绕组彼此相隔120度。
定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕 组的导线就嵌放在铁心的槽中。
定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或 三角形（大功率）接法，都能产生三相交流 电。
三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获 得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三 相电动势。
1． 每个线圈的两个有效边之间的距离应和 一个磁极占据的空间距离相等。
当发电机电压下降至设定的下限值时，调节 器又动作，使励磁电流上升，磁通量加强， 发电机的电压又上升。如此反复，是发电机 的电压在设定的范围内波动，得到一个稳定 的平均电压。
二、调节器的分类： 1、触点式电压调节器
触点式电压调节器应用较早，这种调节 器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯 性，电压调节精度低，触点易产生火花，对 无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被 淘汰。 （1）按触电的对数划分： 单级式： 双级式：
1）整流时二极管导通条件：
①对于三个正极管子（D1、D3、D5正极和定子绕 组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管 导通。 ②对于三个负极管子（D2、D4、D6负极和定子绕 组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负极管 导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各 一个。
2）整流过程
3）发电机输出的直流电压平均值为：
硅整流发电机故障的检查和排除(三篇)
硅整流发电机故障的检查和排除硅整流发电机是以内燃机为动力的工程建设机械的主要电源，在内燃机正常工作时，它要向机械的用电设备供电，还将多余的电能向蓄电池充电，以保证蓄电池总是处在充满电的状态。
由于工程建设机械用发电机损坏后很难修复，一般都以更换为主。
现根据多年设备维修实践，总结发电机故障的检查及排除方法，与同行们交流。
1初步检查及故障排除1.1检查电流表接头是否正常，表头有无损坏失灵;蓄电池是否充满，电液是否加足或蓄电池过于陈旧;三角皮带是否磨损过度和张力是否适合;充电电路内各个连接处是否松动，连接的导线有无断路，针对不同情况作相应修理。
1.2若上述几项均无问题，可拆除发电机磁场接线柱与调节器之间的接线，然后用一铜线直接连接。
启动发动机并逐渐提高转速。
如果此时电流表仍无读数，则表示故障在发电机本身;如果能发电，则表明故障在调节器。
2详细检查及故障排除2.1电刷部分2.1.1检查电刷高度。
新电刷的高度是14mm，磨损过度的电刷必须更换，更换时先用“00”号砂纸光面盖在滑环上，砂面对电刷，用手向下按住，并沿滑环弧面左右推动，使电刷磨出与滑环圆弧吻合的弧面，这样可以减少火花。
2.1.2内装式电刷安装时先将两只电刷的引线接头套在两只螺钉上，再将刷架装在后端盖上并用螺母固定。
然后将电刷和电刷弹簧放入刷架孔中，用弯头的钢丝将电刷往里压紧。
同时用一根直径1.5mm 的铁丝从后盖外轴承盖边缘旁的一个小孔中穿入，一直穿过刷架上的两个小孔，把电刷和弹簧卡住在电刷架的孔中。
外装式电刷安装时先将刷架和刷架板用螺栓、螺母固定在后端盖上，等发电机全部装好后再将电刷连接片固定在刷架板上，最后将盖板装在后端盖窗口上并用螺钉固定。
2.1.3检查新电刷在刷架孔中能否自由地上下活动，有无卡住现象，电刷上有无油污。
如有卡住现象，可用细锉将电刷卡住处轻微锉去;如有油污可用蘸有汽油的布擦去。
然后检查电刷弹簧的压力，按照规定电刷弹簧自由伸长时的长度是26mm，把它压缩至14mm时弹簧压力应在5+0.75N范围内。
硅整流交流发电机的工作特性
硅整流交流发电机的工作特性
硅整流发电机的转速变化范围大，而且传动比较大。
由于硅整流发电机的转速变化范围大。
硅整流发电机的端电压变化规律可以知道，要表征硅整流发电机的特性，应以转速为基础分析空载特性、输出特性和外特性。
1.输出特性
输出特性又称负载特性，它是在发电机保持输出电压肯定时，发电机的输出电流与转速之间关系。
图1 沟通发电机的输出特性
由负载特性可以看动身电机在不同转速下输出特性，它表明：
①发电机在较低的空载转速n1时，就能达到额定输出电压值，可知低速充电性能好。
②发电机转速升至满载转速n2时，输出电流为额定值，从而输出额定功率的电能，可知发电性能优良的特点。
③当转速升到某肯定值以后，输出电流就不再随转速的上升和负荷的增大而增大，具有自动限制输出电流的功能，因此不需要限流器。
沟通发电机的最大输出电流约为额定电流的1.5倍。
2.空载特性
空载特性是指无负荷时，发电机端电压与转速的变化规律。
图2 沟通发电机的空载特性
从曲线看出，随着转速的上升，端电压上升。
由他励转入自励发电时，即能向蓄电池进行充电。
空载特性是判定沟通发电机低速充电性能是否良好的重要依据。
3.外特性
外特性是指转速保持肯定时，发电机的端电压与输出电流的关系。
在不同恒定转速的试验后，可以绘出一族相像的U＝f(I) 外特性曲线。
图3 沟通发电机的外特性
沟通发电机端电压受转速和负载变化的影响较大，当发电机处于高速运转的工作状态时，假如突然失去负荷，其端电压会急剧上升，这时发电机中的硅二极管和调整器中等电子元件将有被击穿的危急，应避开外电路断路的现象。
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1——表示12V系统； 2——表示24V系统； 6——表示6V系统。
3、电流等级代号
电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。
电流等级代号 发电机额定电流
1 <19A
2 <29A
3 <39A
4 <49A
4、设计序号 5、变型代号
设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。 交流发电机以调整臂位置作为变形代号。Z——左调整臂
1）定子铁心 2）定子绕组
➢ 定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。
➢ 定子绕组有三组线圈，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3 －5a、b所示，都能产生三相交流电。
➢ 三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获得频率相同、 幅值相等、相位互差120°的三相电动势。发电机定子 绕组由专门人员绕制。
➢ 三只负二极管正极端连接在一起时，负极端电位最低者 导通。
➢ 每一瞬时都有一个正极和一个管导通 ，使电路形成回路。 这样，通过用电器的就是直流电。
关于中性点电压的讨论
理论上中性点电压:
UN
U BE 2
实际上中性
点电压为：
关于中性点电压的讨论
1.可以用来控制各种用途的 用电器。
2.还可以对其整流，协同发 电机输出。（8管或11管 交流发电机）
交流发电机分为内搭铁和外搭铁两种
内搭铁型发电机 有一只电刷（负电刷）
和壳体直接搭铁
外搭铁型发电机 两只电刷（负电刷） 和壳体绝缘的发电机
五、带轮及风扇
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转 。 （1）转子的转动使发电机发电； （2）风扇的转动为发电机散热。
二、汽车用发电机的分类
目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流 电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输 出的是直流电。 1.按总体结构分
◆普通硅整流交流发电机 ◆整体式硅整流交流发电机 ◆带泵硅整流交流发电机 ◆无刷硅整流交流发电机 ◆永磁硅整流交流发电机
2.按硅整流器结构分 ◆六管交流发电机 ◆八管交流发电机 ◆九管交流发电机 ◆十一管交流发电机 3.按磁场绕组的搭铁方式分 ◆内搭铁式 ◆外搭铁式
六、交流发电机的型号
根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-1993《汽车电 器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机型号由 五部分组成：
1、产品代号
➢ JF——表示普通交流发电机； ➢ JFZ——表示整体式（调节器内置）交流发电机； ➢ JFB——表示带泵的交流发电机； ➢ JFW——表示无刷交流发电机。
硅整流交流发电机及调节器
第一节 概述
一、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 （怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同 时向蓄电池充电。
交流发电机必须配装电压调节器才能工作，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，以满足 汽车用电器的需求。
1.交流感生电动势的频率
交流电动势的变化频率f与发电机的转速n 、磁极对 数p成正比：
f pn (Hz) 60
2.三相交流感生电动势幅值
1）交流电动势的波形近似正弦波（因转子磁极呈鸟嘴形，其 磁场的分布近似正弦规律）
2）三相电动势对称（因三相绕组对称安置）
三相交流电动势幅值表达式
eU Em sin wt 2E sin wt
称Eф为相电动势。
由此可见，当交流发电机结构一定时（结构常数Ce不变），相电动 势Eф和发电机转速、磁通成正比。
二、 交流发电机整流原理 （三相全波桥式整流）
E Cen
0～t1瞬时
t1～t2瞬时
t2～t3瞬时
交流发电机整流原理总结
➢ 三只正二极管负极端连接在一起时，正极端电位最高者 导通；
3.定子三相绕组有两种接法
1）星形接法
2）三角形接法
图3－5
三、整流器
• 整流器由整流板和硅二极管组成
1.功用： 将三相交流电变为直流电
2.组成： 六只或八只硅二极管分别焊装在两块极板（整流板）上而组成
整流二极管特点:
① 工作电流大，正向平均 电流50A，浪涌电流600A；
② 反向电压高，反向重复 峰值电压270V，反向不重 复峰值电压300V；
三、交流发电机的励磁
除了永磁式交流发电机不需要励磁以外，其他形式 的交流发电机都需要励磁，因为它们的磁场都是电磁 场，也就是说必须给磁场绕组通电才会有磁场产生。
1.定义： 将电源引入到磁场绕组，使之产生磁场称为励磁。
Y ——右调整臂 例：JFZ1913Z发电机
JFWZ240发电机
别克cs130发电机
桑塔纳JFZ1913Y发电机
第三节 发电机工作原理
一、发电原理
➢ 由发动机带动发电机转子旋转； ➢ 由电刷给转子通电（励磁）产生磁场（有刷交流发
电机，无刷直接通电）； ➢ 由定子产生交变感应电动势； ➢ 由整流器整流为直流电输出。
③ 有正极管和负极管之分；
④ 只有一个引线端。
整流器和定子绕组的连接
星形连接
三角形连接
四、前后端盖
1． 端盖一般用铝合金铸造 2．端盖上装有电刷组件，普通发电机中一般有两只电刷 3. 无刷发电机中没有电刷。
电刷的功用
• 电刷将电源引入到转子的线圈（磁场绕组）中，使内部的电磁铁（磁 轭和爪极）产生较强的磁场。
eV
Em sin(wt
2)
3
2E
sin(wt
2 3
)
eW
Em
sin(wt
4 3
)
2Eห้องสมุดไป่ตู้
sin(wt
4 3
)
式中 Em－每相电动势的最大值 Eф－每相电动势的有效值
w－电角速度（ w ＝2π f）
3.每相绕组中电动势的有效值
E 4.44 KfN Cen
式中： K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关的系数 ) N-每项匝数（匝） f－频率（Hz） φ-每极磁通（Wb） Ce-电机常数（Ce＝4.44KNp/60）
第二节 交流发电机的构造（普通）
交流发电机的结构分以下几部分:
端盖 风扇 带轮
电刷组件
整流器 转子
定子
一、 转子
1． 功用：产生旋转磁场
2． 组成： 1）转子轴 2）集电环 3）爪极 4）磁轭 5）磁场绕组
转子——产生旋转磁场
二、定子（又叫电枢）
1． 功用：产生交流（交变）电动势 2． 组成：