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1、整体式交交流发电电机工作作原理、结构及主主要零部部件的功功能简介介一、概述述发电机是是汽车的的主要电电源，其其功用是是在发动动机正常常运转时时，向除除启动机机外的所所有用电电设备供供电，同同时给蓄蓄电池充充电，汽车用用发电机机可分为为直流发发电机和和交流发发电机，由由于交流流发电机机的性能能在许多多方面优优于直流流发电机机，直流流发电机机已被淘淘汰。目目前汽车车采用三三相交流流发电机机，内部部带有二二极管整整流电路路，将交交流电整整流为直直流电，所所以，汽汽车交流流发电机机输出的的是直流流电。交交流发电电机必须须配装电电压调节节器，电电压调节节器对发发电机的的输出电电压进行行控制，使使其保持持
2、基本恒恒定，以以满足汽汽车用电电器的需需求。二、交流流发电机机的分类类一、交流流发电机机的分类类1.按按总体结结构分（1）普普通交流流发电机机。这种种发电机机即无特特殊装置置，也无无特殊功功能特点点，使用用时需要要配装电电压调节节器。（2）整整体式交交流发电电机，发发电机和和调节器器制成一一个整体体的发电电机。（3）带带泵的交交流发电电机。发发电机和和汽车制制动系统统用真空空助力泵泵安装在在一起的的发电机机。（4）无无刷交流流发电机机，不需需要电刷刷的发电电机。 （5）永永磁交流流发电机机，转子子磁极为为永磁铁铁制成的的发电机机 我们的产产品主要要以整体体式交流流发电机机、带泵交交流发电电机为
3、主主。2、按输输出电压压分为114V和和28V两大类3、按发发电机的的输出电电流分有有很多种种，我们们的产品品主要有有25AA、35AA、55A、70AA、75AA、80AA、90AA、1000A、1100A、1200A、1400A、1500A等。三、交流流发电机机的型号号根据中华华人民共共和国汽汽车行业业标准QQC/TT73-93汽汽车电器器设备产产品型号号编制方方法的的规定，汽汽车交流流发电机机型号组组成如下下：1. 产品品代号产品代号号用中文文字母表表示，例例：JFF普普通交流流发电机机 JFFZ整体式式（内置置调节器器）交流流发电机机 JFFB带泵的的交流发发电机 JFWW无无刷交流流
4、发电机机2. 电电压等级级代号电压压等级代代号用一一位阿拉拉伯数字字表示，例例：1表表示122V系统统，2表表示244V系统统，6表表示6VV系统。3. 变变形代号号变形代号号现在主主要为各各生产厂厂根据自自己的情情况进行行编排，没没有固定定的代号号。例：JFFZ29972为为28VV整体式式交流发发电机JFZBB19990为114V整整体式带带泵交流流发电机机四、整体体交流发发电机的的工作原原理1.工作作原理当外电路路通过电电刷使励励磁绕组组通电时时，便产产生磁场场，使爪爪极被磁磁化为NN极和SS极。当当转子旋旋转时，磁磁通交替替地在定定子绕组组中变化化，根据据电磁感感应原理理可知，定定子的
5、三三相绕组组中便产产生交变变的感应应电动势势。这就就是交流流发电机机的发电电原理。由原动机机（即发发动机）拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速n(rpm)旋转，三相定子绕阻便感应交流电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出，经过发电机内部的整流桥将交流电转换成直流电从输出端子输出。交流发电电机分为为定子绕绕组和转转子绕组组两部分分，三相相定子绕绕组按照照彼此相相差1220度电电角度分分布在壳壳体上，转转子绕组组由两块块极爪组组成。当当转子绕绕组接通通直流电电时即被被励磁，两两块极爪爪形成NN极和SS极。磁磁力线由由N极出出发，透透过空气气间隙进进入定子子铁心再再回到相相邻的SS极。转
6、转子一旦旦旋转，转转子绕组组就会切切割磁力力线，在在定子绕绕组中产产生互差差1200度电度度角的正正弦电动动势，即即三相交交流电，再再经由二二极管组组成的整整流元件件变为直直流电输输出。当开关闭闭合后，首首先由蓄蓄电池提提供电流流。电路路为： 蓄蓄电池正正极充充电指示示灯调调节器触触点励励磁绕阻阻搭铁铁蓄电电池负极极。此时时，充电电指示灯灯由于有有电流通通过，所所以灯会会亮。 但但发动机机起动后后，随着着发电机机转速提提高，发发电机的的端电压压也不断断升高。当当发电机机的输出出电压与与蓄电池池电压相相等时，发发电机“BB”端和和“”端端的电位位相等，此此时，充充电指示示灯由于于两端电电位差为为
7、零而熄熄灭。指指示发电电机已经经正常工工作，励励磁电流流由发电电机自己己供给。发发电机中中三相绕绕阻所产产生的三三相交流流电动势势经二极极管整流流后，输输出直流流电，向向负载供供电，并并向蓄电电池充电电。2.励磁磁方式除了永磁磁式交流流发电机机不需要要励磁以以外，其其他形式式的交流流发电机机都需要要励磁，因因为它们们的磁场场都是电电磁场，必必须给励励磁绕组组通电才才会有磁磁场产生生而发电电，否则则发电机机将不能能发电。将将电流引引入到励励磁绕组组使之产产生磁场场称为励励磁。交交流发电电机励磁磁方式有有自励和和他励两两种。（1）他他励在发电机机转速较较低时（发发动机未未达到怠怠速转速速），自自身
8、不能能发电，需需要蓄电电池供给给发电机机励磁绕绕组电流流，使励励磁绕组组产生磁磁场来发发电。这这种由蓄蓄电池供供给磁场场电流发发电的方方式称为为他励发发电。(2)自自励 随着转速速的提高高（一般般在发动动机达到到怠速时时），发发电机定定子绕组组的电动动势逐渐渐升高并并能使整整流器二二极管导导通，当当发电机机的输出出电压大大于蓄电电池电压压时，发发电机就就能对外外供电了了。当发发电机能能对外供供电时，就就可以把把自身发发的电供供给励磁磁绕组，这这种自身身供给磁磁场电流流发电的的方式称称为自励励发电。 交流发发电机励励磁过程程是先他他励后自自励。当当发动机机达到正正常怠速速转速时时，发电电机的输输
9、出电压压一般高高出蓄电电池电压压122V以便便对蓄电电池充电电，此时时，由发发电机自自励发电电。不同同汽车的的励磁电电路各不不相同，但但有一个个共同特特点是，励励磁电路路都必须须由点火火开关控控制。图为星形形接法交交流发电电机的励励磁电路路五、整体体交流发发电机的的结构 整体式交交流发电电机一般般由定子子、转子、整整流桥（桥式整流流器）、调节器器总成（由电刷组组件和调调节器组组成）、前后端端盖、轴轴承、风风扇、皮皮带轮等等组成。整流器驱动端盖电刷端盖电刷组件定子转子轴承皮带轮风扇保护罩皮带轮锁紧螺母轴承交流发电电机结构构示意图 1、转子 励磁线圈转子子的功用用是产生生磁场。转转子由爪爪极、励励
10、磁绕组组、滑环环、转子子轴等组组成，如如图所示示转子轴爪极滑环爪极图为转子子解体示意意图转子轴上上压装着着两块爪爪极，爪爪极被加加工成鸟鸟嘴形状状，爪极极空腔内内装有励励磁绕组组和磁轭轭。滑环环由两个个彼此绝绝缘的铜铜环组成成，压装装在转子子轴上并并与轴绝绝缘，两两个滑环环分别与与励磁绕绕组的两两端相连连。当给给两滑环环通入直直流电时时，励磁磁绕组中中就有电电流通过过，并产产生轴向向磁通，使使爪极一一块被磁磁化为NN极，另另一块被被磁化为为S极，从从而形成成六对（或或八对）相相互交错错的磁极极。当转转子转动动时，就就形成了了旋转的的磁场。如下图所示：1-磁轭轭 22-磁场场绕组 3、44-磁极
11、极 5-定子子铁心 6-定子绕绕组 7-轴轴 88-漏磁磁通2、定子子 定子又又称为电电枢。定定子的功功用是产产生交流流电。当当激磁电电流作用用于转子子绕组，转转子轴在在发动机机正时齿齿轮的带带动下转转动，在在定子绕绕组中产产生感应应电动势势。定子铁心心由内圈圈带槽的的硅钢片片叠成，定定子绕组组的导线线就嵌放放在铁心心的槽中中。定子子绕组有有三相，三三相绕组组采用星星形接法法或三角角形接法法，都能能产生三三相交流流电。三三相绕组组的必须须按一定定要求绕绕制,才才能使之之获得频频率相同同、幅值值相等、相相位互差差1200的三三相电动动势。(1) 每个线线圈的两两个有效效边之间间的距离离应和一一个
12、磁极极占据的的空间距距离相等等。(2) 每相绕绕组相邻邻线圈始始边之间间的距离离应和一一对磁极极占据的的距离相相等或成成倍数。(3) 三相绕绕组的始始边应相相互间隔隔2+1200o电角角度（一一对磁极极占有的的空间为为3600o电角角度）定子三相相绕组的的接法有有两种星形接法法的特点点是线电电流等于于相电流流，且三三相的一端连连接在一一起。中中性点电电压的瞬瞬时值是是一个三次谐波波电压，中中性点电电压的平平均值为为发电机机输出电压（平平均值）的的一半，带带有中性性点接线线柱的发发电机可用中中性点电电压来控控制各种种用途的的继电器器。（如右图图所示）三角形接接法的特特点是线线电流等等于相电电流，
13、且且三相连连接成一一个闭环环，无中中性点。如图所示：定子安装装在转子子的外面面，和发发电机的的前后端端盖固定定在一起起，当转转子在其其内部转转动时，引引起定子子绕组中中磁通的的变化，定定子绕组组中就产产生交变变的感应应电动势势。 定定子由定定子铁心心和定子子绕组（线线圈）组组成。定子铁铁心由内内圈带槽槽、互相相绝缘的的硅钢片片叠成。定定子绕组组有三组组线圈(3相绕绕组)，33相绕组组彼此相相隔1220度对对称的嵌嵌放在定定子铁心心的槽中中。三相相绕组的的连接有有星形接接法和三三角形接接法两种种，都能能产生三三相交流流电。定子绕组定子铁心定子示意意图3、整流流桥（又叫整流流器）整流桥的的功用是是
14、将定子子绕组的的三相交交流电变变为直流流电输出出。整流流器由整整流板、整整流二极极管和激激磁二极极管组成成。二极管管只允许许电流单单向通过过，所以以将其接接入交流流电路时时它能使使电路中中的电流流只按单单向流动动，即所所谓“整整流”。整流二极管一种具有单向导电性的半导体器件,能将交流电能转变为直流电能。将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，整流二极管分为正极管和负极管两种，分别压装（或焊装）在相互绝缘的两块板上组成的。正二极管的中心引线为二极管正极，外壳为负极。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B+输
15、出钉。4、端盖盖及电刷刷组件端盖一般般分两部部分（驱驱动端盖盖和电刷刷端盖），起起支撑转转子、定定子、整整流器和和电刷组组件的作作用。端端盖一般般用铝合合金铸造造，一是是可有效效的防止止漏磁，二二是铝合合金散热热性能好好。电刷刷端盖上上装有电电刷组件件。不带带调节器器的电刷刷组件由由电刷、电电刷架和和电刷弹弹簧组成成，带调调节器的的电刷组组件由电电刷、电电刷架、电刷弹弹簧及调调节器组组成。 电刷的的作用是是将电源源通过滑滑环引入入励磁绕绕组。两两个电刷刷分别装装在电刷刷架的孔孔内，借借助弹簧簧压力与与滑环保保持接触触。电刷刷和滑环环的接触触应良好好，否则则会因为为磁场电电流过小小，导致致发电机
16、机发电足足。电压调节节器是把把发电机机输出电电压控制制在规定定范围内内的装置置，其功功用是在在发电机机转速变变化时，自自动控制制发电机机电压保保持恒定定，使其其不因发发电机转转速高时时电压过过高烧坏坏用电器器和导致致蓄电池池过充电电；也不不会因发发电机转转速低而而电压不不足导致致用电器器工作失失常。电刷弹簧电刷架调节器电刷电刷组件件示意图图5皮带带轮及风风扇 交流发电电机的前前端装有有皮带轮和和风扇，由由发动机机通过传传动带驱驱动发电电机的转转子轴和和风扇一一起旋转转。发电电机工作作时，定定子绕组组和励磁磁绕组中中都会有有热量产产生，温温度过高高会烧坏坏导线的的绝缘导导致发电电机不能能正常工工
17、作，所所以为发发电机散散热是必必须的。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六、汽车车交流发发电机的的性能指指标1额定定电压 交流发发电机的的电压受受电压调调节器控控制，一一般比较较稳定，只只是在发发动机启启动阶段段略有变变化，正正常情况况下，发发动机达达到怠速速转速时时，发电电机的输输出电压压应能达达到一个个稳定值值，这个个电压值值称为发发电机的的额定电电压（112V系系
18、统的发发电机额额定电压压为144V，24VV系统的的发电机机额定电电压为228V）。 2空载载转速 交流发发电机不不带负载载，能够够达到额额定电压压时的初初始转速速值定为为空载转转速，空空载转速速在发电电机出厂厂时通过过试验确确定，列列入产品品说明书书。空载载转速是是汽车设设计时选选择发动动机和发发电机速速比的主主要依据据，也是是发电机机使用过过程中性性能是否否下降的的评价指指标之一一。3额定定电流和和额定转转速 交流发发电机受受结构、转转速等条条件的限限制，对对外输出出电流的的能力是是有限的的，为了了评价发发电机的的对外输输出电流流能力，把把发电机机输出最最大电流流的2/3定为为发电机机的额定定电流，达达到额定定电流时时的转速速定为额额定转速速。发电电机出厂厂时，通通过试验验确定额额定转速速和额定定电流，并并列入产产品说明明书，发发电机的的额定转转速和额额定电流流是评价价发电机机性能的的重要指指标。