发电机1-3

www.qp110.com 来源：互联网作者：似水流年90 类别：汽车构造维修时间：2007-01-25

   预备知识：
　　一．电磁感应：导体切割磁力线运动或通过线圈的磁通量发生变化时，在导体或线圈中就会产生电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，由感应电动势产生的电流叫感应电流。
　　发电的三个条件：磁场线圈外力拖动
　二．三相交流电：在磁场里有三个互成120°的线圈同时转动，电路里就产生三个交变电动势。这样的发电机发出的电流叫做三相交流电。
　三．半导体二极管：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。其导电性能受温度，光照，掺杂等外界条件影响极大。其中掺杂特性尤为突出：在纯净的半导体中掺入微量元素，其导体电能力可增加几十万至几百万倍。
　　1．二极管的特性：
　　二极管具有单向导电性，将万用表的量程拨到欧姆档，用红、黑表笔分测二极管两引线，一个方向的电阻很小（仅8~10Ω左右），另一个方向的电阻极大（无穷大）。
　2．稳压二极管
　　①．稳压二极管的特性
　　⑴正向导通：硅管U=0.7v时导通
　　⑵反向电压较小时，截止反向电压较大时，导通，此时若稳压管的电流在很大范围内变化，电压却基本不变，即稳压。
　　②．稳压管的连接：稳压管工作在反向击穿状态，接在电路中时，应反接。
　　四．晶体三极管：
　　晶体三极管是由两个PN结构的一种半导体器件。根据PN结构的组成合方式不同。晶体管可分为NPN型和PNP型两类。
　　晶体三极管有三个区：发射区、基区、集电区。两个PN结：发射和集电结。三个电极：从发射区引出的电极叫发射级，用e表示；从其区引出的电极叫基极。用b表示；从集电极引出的电极叫集电极，用c表示图形符号中带箭头的电极为发射极，箭头方向表示发射结正向导通时的电流方向。
　　三极管的特性
　1．电流放大特性：Ib较小变化能引起Ic较大变化
　　2．开关特性：
　　①．三极管的截止状态：（相当于开关断开）
　　Ube=0v    Ic →Ie间   R≈∞
　　②．三极管的饱和状态：（相当于开关闭合）
　　（NPN型）Ube=0.7v时
　　Ic→Ie间 R≈0
　　（PNP型）Ube=0.3v时
    第一节、充电系的组成及其功用
　　1．发电机：汽车的主要电源。向起动系以外的所有系供电并向蓄电池充电。
　　2．电压调节器：发电机由发动机经皮带驱动旋转。发动机转速变化时，发电机输出电压即变化，电压调节器保持发电机在转速和负荷变化时输出电压稳定。
　　3．充电状态指示装置：充电指示灯或电流表、电压表，指示蓄电池处于充电还是放电。
    第二节交流电压的工作原理
　　一．发电机原理
　　发电机转子的磁场绕组中有电流通过，产生磁场；发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，彼此相差120°的交流电动势的电位角，发电机转子由发动机通过传动带旋转时，定子绕组就会切割转子磁力线进而产生频率相同、幅值相等、相位互差120o的交流电动势。
　　二．整流原理：
　　在三相桥式全被整流电路中，三个正二极管（引线为正）的负极通过元件板连在一起，它们的正极分别与三相绕组的首端相连。这三只正极管的导通条件是：在某一瞬间，哪一相绕组的电压最高，则与该相绕组相连的正二极管导通。三个负二极管（引线为负）的负极与三相绕组的首端的相连，其负极通过元件板或端盖连在一起。这三只负管的导通条件是：在某一瞬间，哪一相绕组的电压最低，则与该相绕组相连的负二极管导通。
　　在硅整流发电机运转过程的每一个时间区间，总是一相绕组电压最高，一相绕组电压最低，整流器的六只整流二极管中，始终保持有两个管子（一正一负）导通，负载两端得到的是两相绕组间的线电压。

第三节硅整流发电机的构造
　　交流发电机的基本构造都是由转子、定子、整流器和端盖四部分组成。
　　一．转子：
　　① 功用：产生磁场
　　② 组成：磁扼，磁场绕组。爪级（共两块，每块上都有6个鸟嘴形磁级，一块爪极磁化为N极，另一块爪极磁化为S极。两爪极压装在转子轴上，两爪极间的空腔内装有磁扼和磁场绕组）。集电环（由两个彼此绝缘的铜环组成），磁场绕组的两端分别与集电环相连。发电机的电刷与两集电环相接触，引入励磁电流给转子绕组。与集电环接触的两电刷分别接在发电机外部的两接柱上，成为发电机的“磁场或F”接线柱和“搭铁或一”接线柱。
　　③ 励磁方式：
　　a．他励：硅整流发电机磁极尺寸小，存留的剩磁很弱，在发电机低速时仅靠剩磁产生的电动势（＜0.6v,并不能使二极管导通,不能及时向蓄电池充电。因此在发电机低速，发电机电压低于蓄电池电压时，采用他励供电，（即励磁电流由蓄电池供给），使发电机很快建立磁场，电压迅速升高。
　　b．自励：当发电机电压略高于蓄电池电压时，发电机向蓄电池充电，同时向自身励磁绕组提供励磁电流。
　　④ 无刷式发电机转子：
　　励磁绕组装在电机中部的磁扼托架上，固定于发电机后端盖上，工作中，尽管磁极转动，励磁绕组并不转动，因此励磁绕组的两端可直接引到发电机端盖的接线端子上，从而省去集电环和电刷。两个爪极中，只有一个爪极固定在转子上，另一爪极用非导磁材料将其与轴上爪极固定在一起。固定两爪极的常用方法有：用非导磁连接环固定，用铜焊接。

　二．定子：（又称电枢）
　　①．功用：产生交流电即相当于电源。
　　②．组成：定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由内圆带槽的环状硅钢片叠成，定子绕组为三相对称绕组，安放在定子铁心的槽内。三相绕组的接法有星形联结（即每相绕组的首端分别与整流器相连，每相绕组的尾端接在一起，如：车用发电机定子）和三角形联结。（即每相绕组首尾相连成“△”形，如：神龙富康轿车用发电机定子）。
　　三．整流器：
　　①．功用：把定子绕组产生的三相交流电变为直流电输出
　　②．组成：整流器一般由六个硅二极管和负二极管组成；分正二极管和负二极管两种。
　　正二极管的中心引线为二极管正极，外壳为负极，管底多标红色标记。正二极管的外壳压装或焊装在元件板上，共同组成发电机的正极，由一个与后端盖绝缘的元件板固定螺栓通至机壳外，成为发电机的“电枢”柱（也叫“B”或“+”）。
　　负二极管的中心引线为负极，外壳为正极，管底有黑色标记。三个负二极管的外壳压装或焊接在另一元件板上或后端盖上，和发电机外壳一起成为发电机的负极。

　四．端盖：
　　前、后端盖均用铝合金铸造而成（防漏磁）。在后端盖上装有电刷组件（由电刷、电刷架、电刷弹簧组成）。
　　交流发电机的搭铁型式有内搭铁和外搭铁之分，磁场绕组的一端经电刷在发电机端盖上搭铁称为内搭铁。磁场绕组的两端均与端盖绝缘，其中一端经调节器后搭铁称为外搭铁。
　　发电机前端盖之间装有传动带轮，有发动机通过传动带驱动带轮和转子转动。
　　发电机的通风散热是靠风扇来完成，（由铝合金或钢板冲压而成）发电机有1~2个风扇，对于只有一个风扇的发电机，风扇均装于前端盖与带轮之间；对于有两个风扇的发电机，有的是在转子爪极两侧各焊装一个，有的是一个风扇装于前端盖与皮带轮之间，另一个风扇装在后端盖与转子爪极之间。

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