電機介紹
交流發電機的結構、工作原理及工作特性
一、交流發電機的結構
轉子
(1)功能:產生正弦磁場。
(2)組成:鐵芯、勵磁繞組、轉子軸、爪極、滑環(也稱為集電環)。
(3)爪極的形狀(鳥嘴形):使磁場按正弦規律分布。
(4)滑環:滑環相互之間、滑環與軸之間都保持絕緣。
定子
(1)功能:產生三相對稱電動勢。
(2)組成:鐵芯、三相對稱繞組(大多採用星形接法)。
3、皮帶輪
4、風扇
5、前後端蓋
6、電刷與電刷架(1)絕緣電刷:其引線為發電機的磁場接線柱,標以“F”(內搭鐵);或“F1”(外搭鐵)。
(2)搭鐵電刷:其引線為發電機的搭鐵接線柱,標以“-”或“E”(內搭鐵);或“F2”(外搭鐵)。 (3)搭鐵形式
a、內搭鐵:勵磁繞組直接搭鐵。
b、外搭鐵:勵磁繞組經過調節器後再搭鐵。
整流器
(1)功能:將定子繞組產生的三相交流電變換為直流電。
(2)組成:六隻矽二極體、兩個元件板。
(3)特點
a、三隻正二極體(紅色)安裝在元件板上,其元件板構成發電機的輸出極(正極),即發電機的火線接線柱,標以“B”、“+”或“A”。
b、三隻負二極體(黑色)安裝在元件板上,其元件板構成發電機的負極,即發電機的搭鐵接線柱,標以“-”或“E”。
(4)八管整流器:所加兩管在發電機高速時,可提高發電機的輸出功率15%左右。
(5)九管整流器:加裝的三個二極體專門用來在自勵時供給勵磁繞組電流,這三個二極體還可以控制充電指示燈(省去充電指示燈繼電器)。
充電指示燈
a、作用:既指示發電機及調節器的工作情況,又可以在停車後提醒駕駛員及時關閉點火開關,避免浪費蓄電池電能。
b、狀態:勵磁繞組他勵,充電指示燈亮;勵磁繞組自勵,充電指示燈滅。
(6)十一管整流器
工作原理
1、發電原理
E=Cnφ(E正比於n和φ)
2、整流原理
(1)任一瞬間,只有一隻正二極體和一隻負二極體導通,且正、負二極體不會是同一橋中的兩隻。
(2)發電機中性點接線柱“N”,其中性點電壓UN=1/2U(U為發電機輸出電壓)。
3、勵磁方式
(1)先他勵:迅速建立磁場,便於低速充電。
(2)後自勵
工作特性
1、空載特性:U=f( n )?OI = 0。從空載特性可判定發電機低速充電性能是否良好。
2、輸出特性:I = f( n )?OU = 常數。
(1)空載轉速n1、滿載轉速n2:測得這兩個轉速,與規定值相比即可判斷發電機性能是否良好。
(2)自身具有限制輸出電流的能力。
3、外特性:U = f( I )?On = 常數。
(1)發電機電壓受轉速和負載變化的影響較大,必須配用電壓調節器。
(2)在發電機高速鏇轉時,避免大幅度減載。
國產發電機型號
電壓調節器
電壓調節器概論
2、電壓調節原理:在轉速變化時,調節器自動調節發電機勵磁電流的大小,從而使發電機輸出電壓保持恆定。
3、分類 (1)電磁振動式(觸點式):單級式(一對觸點)和雙級式(兩對觸點)。
(2)電子式:電晶體式和積體電路式。
觸點式電壓調節器:通過改變觸點閉合或斷開的時間長短來改變勵磁電流的大小。
1、雙級式電壓調節器的構造
(1)3個接線端
(2)3個電阻
(3)低速觸點K1常閉,K1與加速電阻R1、調節電阻R2並聯。高速觸點K2常開,K2一端直接搭鐵,它與勵磁繞組並聯。
(4)一個線圈
2、雙級式電壓調節器的工作過程
(1)先他勵
a、勵磁電路:蓄電池正極→電流表→點火開關→低速觸點→勵磁繞組→搭鐵→蓄電池負極。
b、調節器線圈電路:蓄電池正極→電流表→點火開關→R1→調節器線圈→R3→搭鐵→蓄電池負極。
(2)後自勵
a、發電機電壓低於第一級調壓值
勵磁電路:發電機正極→點火開關→低速觸點→勵磁繞組→搭鐵→發電機負極。
調節器線圈電路:發電機正極→點火開關→R1→調節器線圈→R3→搭鐵→發電機負極。
b、發電機電壓達到第一級調壓值
勵磁電路:發電機正極→點火開關→R1→R2→勵磁繞組→搭鐵→發電機負極。
通過低速觸點不斷開閉,使電阻時而串入時而隔出勵磁繞組電路來調節勵磁電流,從而使發電機電壓控制在一定範圍之內。
c、發電機電壓達到第二級調壓值
勵磁電路:發電機正極→點火開關→R1→R2→高速觸點→搭鐵→發電機負極。
電晶體式電壓調節器:利用電晶體的開關特性,來控制發電機的勵磁電流,使發電機的輸出電壓保持恆定。
1、兩種接線方式
2、工作原理:以JFT106型電晶體電壓調節器(外搭鐵)為例
(1)先他勵:VD1截止,VT1截止,VT2、VT3飽和導通。
勵磁電路:蓄電池正極→電流表→點火開關→勵磁繞組→VT3→搭鐵→蓄電池負極。
(2)後自勵
a、發電機電壓低於調壓值時(略)
b、發電機電壓高於調壓值時:VD1反向擊穿導通,VT1飽和導通,VT2、VT3截止。
勵磁繞組電流近似為0。
積體電路電壓調節器(基本工作原理與電晶體調節器一樣)
1、積體電路電壓調節器電壓檢測法
(1)發電機電壓檢測法:檢測點P的電壓UP =R2?UL/(R1 R2),與發電機電壓UB成正比。
(2)蓄電池電壓檢測法:檢測點P的電壓UP =R2?UBAT/(R1 R2),與蓄電池電壓UBAT成正比,一般大功率發電機採用蓄電池電壓檢測法。
2、幾種積體電路調節器實例
(1)JFT152型積體電路電壓調節器
(2)日產汽車積體電路調節器
交流發電機電壓調節器的型號
交流發電機和電壓調節器的拆裝和維護
常用維修工具與測試儀器的使用
1、跨接線
2、測試燈
(1)12V無源測試燈
(2)12V有源測試燈
3、汽車專用電筆
4、萬用表
(1)指針式萬用表
(2)數字式萬用表
測試
發電機與調節器性能測試
一、發電機空載試驗
二、發電機負載試驗
三、調節器性能試驗