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1、第一章 绪论1.1 汽车电电气设备备的作用用1.作用用: 汽汽车电气气设备(eelecctriicall deevicce)是是汽车的的重要组组成部分分之一,其其性能的的好坏直直接影响响到汽车车的动力力性、经经济性、可可靠性、安安全性、排排气净化化及舒适适性。2.组成成: 蓄蓄电池、发发电机(电电源部分分)、起起动机、点点火系统统、照明明信号系系统、仪仪表信息息(用电电设备)等等传统的的汽车电电气设备备是汽车车的基础础组成部部分,也也是汽车车电子控控制系统统的基础础。1.2 汽车电电气系统统的特点点1. 双电源:在汽车电电气系统统中,采采用两个个电源(蓄蓄电池和和交流发发电机),两两者互相相配
2、合,协协同工作作。即使使是在极极端条件件下(如如发电机机损坏,不不发电),光光靠蓄电电池供电电,汽车车也能行行驶一定定里程。2. 低电压:汽车电气气系统的的额定电电压(rrateed vvolttagee)有66V、112V、224V 三种。汽汽油发动动机汽车车普遍采采用122V电源源,柴油油发动机机汽车多多采用224V电电源(由由两个112V蓄蓄电池串串联而成成),摩摩托车采采用6VV电源。汽汽车运行行中的实实际工作作电压,一一般122V系统统为144V左右右,244V系统统为288V左右右。3. 直流供电电:现代汽车车发动机机是靠电电力起动动机起动动的,起起动机由由蓄电池池供电,而而向蓄电
3、电池充电电又必须须用直流流电源,所所以汽车车电气系系统为直直流系统统。4. 单线制:单线制(单单线连接接)是汽汽车电路路的突出出特点之之一。汽车上上所有用用电设备备都是并并联的,电电源到用用电设备备只用一一根导线线连接,而而将汽车车的金属属机体作作为公共共回路,这这种连接接方式称称为单线线制。由由于单线线制导线线用量少少,线路路清晰,接接线方便便,因此此广为现现代汽车车所采用用。5. 负极搭铁铁:指汽车上上所有电电器设备备的正极极均采用用导线相相互连接接;而负负极则直直接或间间接通过过导线与与金属车车架或车车身的金金属部分分相连,即即搭铁(PPut up iroon,亦亦称接地地,eaarth
4、hingg或grrounndinng)。6. 并联连接接: 各各用电设设备均采采用并联联连接。由由于采用用并联连连接,所所以汽车车在使用用中,当当某一支支路用电电设备损损坏时,并并不影响响其他支支路用电电设备的的正常工工作。7. 设有保险险装置: 为为了防止止因电源源短路(火火线搭铁铁)或电电路过载载而烧坏坏线束,电电路中一一般设有有保护装装置,如如熔断器器(短路路保护)、易易熔线(过过载保护护)等。8. 汽车电线线(导线线)有颜颜色和编编号特征征: 为为了便于于区别各各电路的的连接,汽汽车所有有低压导导线必须须选用不不同颜色色的单色色或双色色线,并并在每根根导线上上编号,编编号由生生产厂家家
5、统一编编定。1.3 汽车电电气系统统的发展展趋势电压压升级1. 发展趋势势: 在在现代汽汽车中,电电气设备备越来越越多,电电气负荷荷越来越越大,这这就要求求汽车电电源系统统提供更更多的电电能,电电压升级级已经成成为汽车车电气系系统的发发展趋势势。2. 电压方案案: 442V单单电压方方案,114V/42VV双电压压方案。第三章 蓄电池池汽车电源源系统用用于向汽汽车用电电设备提提供低压压直流电电能,以以保证汽汽车在行行驶中和和停车时时的用电电需要。图2-112.1 蓄电池池的作用用与分类类1. 蓄电池:Battteryy,俗称称电瓶,是一种种可逆的的直流电电源,有有放电和和充电两两种工作作状态。
6、图2-222.蓄电电池的作作用:(1)发发动机起起动时,蓄蓄电池向向起动机机和点火火系统以以及燃油油喷射系系统供电电。(2)发发动机低低速运转转、发电电机电压压较低时时,蓄电电池向用用电设备备和交流流发电机机磁场绕绕组供电电。(3)发发电机出出现故障障不发电电时,蓄蓄电池向向用电设设备供电电。(4)发发电机过过载时,蓄蓄电池协协助发电电机向用用电设备备供电。(5)发发动机熄熄火停机机时,蓄蓄电池向向电子时时钟、汽汽车电子子控制单单元(EECU/ECMM,亦称称计算机机、微机机、电脑脑)、音音响设备备以及汽汽车防盗盗系统供供电。 (66)因为为蓄电池池相当于于一只大大容量的的电容器器,所以以不仅
7、能能够保持持汽车电电气系统统的电压压稳定,而而且还能能吸收电电路中出出现的瞬瞬时过电电压,保保护电子子元件不不被损坏坏。3. 对蓄电池池的要求求: 容容量大、内内阻小,以以保证蓄蓄电池具具有足够够的起动动能力。起起动发动动机时,蓄蓄电池必必须能在在短时间间(510ss)内向向起动机机连续提提供强大大的起动动电流:汽油发发动机一一般需要要20006000A;柴油发发动机一一般需要要500010000AA,甚至至更大。起起动型铅铅酸蓄电电池的突突出特点点是内阻阻小、起起动性能能好、电电压稳定定,此外外还有成成本低、原原料丰富富等优点点,所以以在汽车车上广泛泛应用。4. 蓄电池的的分类: 铅铅酸蓄电
8、电池(LLeadd-accid Battterry)和和碱性蓄蓄电池(AAlkaalinne SSecoondaary battterry)两两大类。5. 蓄电池的的安装位位置: 蓄蓄电池在在汽车上上的安装装位置根根据车型型和结构构而定,原原则上离离起动机机越近越越好。大大多数轿轿车的蓄蓄电池装装在发动动机舱内内(图22-4),也也有装在在行李箱箱内(图图2-55),甚甚至装在在后排乘乘客座椅椅下方的的;货车车蓄电池池的安装装位置以以空载时时质量平平衡为原原则,一一般装在在车架前前部的左左侧或右右侧;客客车的蓄蓄电池多多装在车车厢内。2.2 铅酸蓄蓄电池的的构造与与型号1. 铅酸蓄电电池的构构
9、造现代汽车车用铅酸酸蓄电池池由六只只单格电电池串联联而成,每每只单格格电池的的电压约约为2,串联联后蓄电电池电压压为122。其构构件主要要有极板板、隔板板、电解解液、外外壳、联联条、接接线柱等等。a. 极板(PPlatte):是蓄电电池的核核心构件件,由栅栅架和活活性物质质组成。栅栅架是用用铅锑合合金浇铸铸而成的的,活性性物质就就涂覆在在栅架上上。(加加锑的目目的是提提高栅架架的机械械强度和和改善浇浇铸性能能。但是是锑有副副作用,会会加速氢氢的析出出而加快快电解液液消耗。锑锑还易从从正极板板栅架中中解析出出来而引引起蓄电电池自放放电和栅栅架腐蚀蚀,缩短短蓄电池池的使用用寿命。)国国内外大大都采
10、用用低锑合合金栅架架,含锑锑量为2233。活活性物质质,主要要由铅粉粉、添加加剂与一一定密度度的稀硫硫酸混合合形成。为为防止龟龟裂和脱脱落,铅铅膏中还还掺有玻玻璃纤维维等牵引引附着物物。b.隔板板:为了了防止相相邻正负负极板彼彼此接触触而短路路,正、负负极板之之间要用用隔板隔隔开。c.电解解液:俗俗称电瓶瓶水,是是用纯净净硫酸和和纯净蒸蒸馏水按按一定比比例配制制而成的的稀硫酸酸溶液。d.外壳壳:用来来盛装电电解液和和极板组组,使蓄蓄电池构构成一个个整体。e.接线线柱f.联条条:将单单格蓄电电池串联联起来,提提高整个个蓄电池池的端电电压。2. 铅酸蓄电电池的型型号按机械行行业标准准JB 2599
11、9119855铅酸酸蓄电池池产品型型号编制制方法的的规定,铅铅酸蓄电电池型号号由三部部分组成成:串联联单格电电池数、电电池类型型与特征征、额定定容量(AAh)。3. 蓄电池的的选用 首先要要选起动动型,然然后再选选电压和和容量。主主要根据据起动机机要求的的电压和和容量来来选择蓄蓄电池,一一般应满满足连续续起动三三次以上上的要求求。2.3 蓄蓄电池的的工作原原理与特特性1. 蓄电池的的基本工作作原理 蓄电池池放电时时,正极极板上的的PbOO2和负负极板的的Pb都都变成了了PbSSO4,电电解液中中的硫酸酸减少,水水增多,电电解液密密度下降降。 在在蓄电池池处于过过充电时时,会引引起水的的电解。2
12、.蓄电电池的工工作特性性a.静止止电动势势:蓄电电池处于于静止状状态(不不充电也也不放电电)时,正正、负极极板间的的电位差差(即开开路电压压)称为为静止电电动势。b.内阻阻:电流流流过铅铅酸蓄电电池时所所受到的的阻力称称为铅酸酸蓄电池池的内阻阻。铅酸酸蓄电池池的内阻阻包括极极板、隔隔板、电电解液和和联条的的电阻。内内阻随温温度降低低而增大大 c.放放电特性性:指在在恒流放放电过程程中,铅铅酸蓄电电池的端端电压和和电解液液密度随随放电时时间而变变化的规规律。 d.充充电特性性:指在在恒流充充电过程程中,铅铅酸蓄电电池的端端电压和和电解液液密度随随充电时时间而变变化的规规律。2.4 蓄电池池的容量
13、量及其影影响因素素1. 蓄电池的的容量 蓄电池在在规定条条件(包包括放电电温度、放放电电流流和放电电终止电电压)下下放出的的电量多多少或放放电时间间长短称称为蓄电电池的容容量,单单位为AAh或AAminn a.理理论容量量:假定定活性物物质全部部参加放放电反应应,由活活性物质质质量按按法拉第第电化当当量定律律计算所所得容量量称为理理论容量量。 b.实实际容量量:当恒恒流放电电时,实实际容量量C等于于放电电电流Iff与放电电时间ttf之积,CC =IIf *ttf 。 c. 20hh放电率率额定容容量:国国标GBB 50008.119991起起动用铅铅酸蓄电电池技术术条件的的规定,以以20hh放
14、电率率的放电电电流在在电解液液初始温温度为225,电解解液密度度为1.28ggcmm3的条件件下,持持续放电电到单格格蓄电池池电压下下降到终终止电压压(1.75VV)。在在此过程程中,蓄蓄电池所所输出的的总电量量,称为为该蓄电电池的220h放放电率额额定容量量,单位位为Ah(安安培小时)。我我国采用用20hh放电率率额定容容量作为为起动用用铅酸蓄蓄电池的的额定容容量。 e.额额定储备备容量:指完全全充足电电的蓄电电池,在在电解液液初始温温度为225条件下下,以225A的的电流持持续放电电,直至至单格蓄蓄电池电电压下降降到1.75。在此此过程中中,蓄电电池的持持续放电电时间,称称为该蓄蓄电池的的
15、额定储储备容量量,单位位为miin(分分钟)。 f.起起动容量量:蓄电电池的起起动容量量有常温温起动容容量和低低温起动动容量两两种定义义方法。常常温起动动容量是是指完全全充足电电的蓄电电池,在在电解液液初始温温度为225条件下下,以55minn放电率率的电流流持续放放电5mmin,直直至单格格蓄电池池电压下下降至11.500V。在在此过程程中,蓄蓄电池所所输出的的总电量量,称为为该蓄电电池的常常温起动动容量。低低温起动动容量是是指完全全充足电电的蓄电电池,在在电解液液初始温温度为-18条件下下,以55minn放电率率的电流流持续放放电2.5miin,直直至单格格蓄电池池电压下下降至11.000
16、V。在在此过程程中,蓄蓄电池所所输出的的总电量量,称为为该蓄电电池的低低温起动动容量。2.影响响蓄电池池容量的的因素 a.构构造因素素对蓄电电池容量量的影响响: 极板板厚度的的影响; 极板板面积的的影响; 同性性极板中中心距的的影响。b.使用用因素对对蓄电池池容量的的影响: 放电电电流的的影响; 电解解液温度度的影响响; 电解解液密度度的影响响。2.5 蓄蓄电池的的充电1.充电电设备是指某种种直流电电源,汽车上上采用的的充电设设备是由由发动机机驱动的的交流发发电机,充充电室采采用的多多为硅整整流充电电机、晶晶闸管整整流充电电机等。a.硅整整流充电电机的型型号:硅硅整流充充电机的的型号由由五部分
17、分组成,第第一部分分是元件件种类代代号,硅硅元件用用“G”表示,晶晶闸管元元件用“KG”表示;第二部部分是用用途代号号,“C”表示充充电用;第三部部分是元元件的冷冷却方式式代号,“A”表示自然冷却,“S”表示水冷,“F”表示强迫冷却,“J”表示油冷;第四部分用数字表示额定整流电流值(A);第五部分用数字表示额定整流电压值(V)。b.硅整整流充电电机的特特点:硅整流流充电机机主要由由交流电电源与硅硅二极管管组成,通通过整流流电路将将交流电电转变为为直流电电,以供供蓄电池池充电之之用。图2-33c.可控控硅充电电机2. 充电方法法 a.定定流充电电:在充充电过程程中,保保持充电电电流恒恒定的充充电
18、方法法称为定定流充电电。 b.定定压充电电:在充充电过程程中,保保持充电电电压恒恒定的充充电方法法称为定定压充电电。定压压充电电电压选择择:一般般每单格格电池约约需2.5,即66电池需需要充电电电压约约为7.5,122电池需需要充电电电压约约为155V。定定压充电电的特点点是充电电效率高高,开始始455h内,就就可获得得90955的充充电量,可可大大缩缩短充电电时间。汽车上的的充电系系统采用用电压调调节器实实现对充充电电压压恒定的的控制。 c.快快速脉冲冲充电:采用自自动控制制电路对对蓄电池池进行正正反向脉脉冲充电电,可以以提高充充电效率率,使用用中的蓄蓄电池补补充充电电只需00.51.55h
19、。正正脉冲充充电前停充充负脉冲冲瞬间放放电后停充充正脉冲冲充电充足。3. 充电种类类 a.初初充电:对新蓄蓄电池或或更换极极板的蓄蓄电池在在使用前前进行的的首次充充电。初初充电一一般采用用定流充充电,全全部充电电时间约约为600700h。 b.补补充充电电:蓄电电池使用用后的充充电,称称为补充充充电。蓄蓄电池在在汽车上上由发电电机进行行的定压压充电,由由于不能能保证蓄蓄电池彻彻底充足足,而使使蓄电池池容量下下降时,为为防止产产生硫化化,每隔隔两个月月应进行行一次补补充充电电。补充充充电一一般需要要1317hh。c.快速速脉冲充充电d.去硫硫充电:蓄电池池产生硫硫化故障障后,其其内阻将将显著增增
20、大,开开始充电电时充电电电压较较高(严严重硫化化者高达达2.88以上),温温升亦较较快。对对严重硫硫化的蓄蓄电池,只只能报废废;对硫硫化程度度较轻的的蓄电池池,可以以通过充充电予以以消除。这这种消除除硫化的的充电工工艺称为为去硫充充电。4.充电电时的注注意事项项2.66 改进进型铅酸酸蓄电池池1.干荷荷电式蓄蓄电池-提高高了抗氧氧化性能能普通铅酸酸蓄电池池负极板板在储运运过程中中,活性性物质微微粒表面面易被氧氧化,这这样新电电池灌入入电解液液就会损损耗一部部分能量量。为把把这部分分物质还还原,需需进行比比较烦琐琐的初充充电。2.免维维护蓄电电池(MMainntennancce-FFreee B
21、aatteery,MMF BBattteryy)3.螺旋旋状极板板胶体型型免维护护蓄电池池蓄电池极极板及隔隔板呈螺螺旋紧密密捆绑状状,使得得同样容容积极板板反应面面积增大大(比普普通蓄电电池几乎乎大一倍倍),低低温起动动电流更更高,起起动性能能更好。胶胶体状电电解液粘粘附于极极薄的纤纤维隔板板网材料料上,40低温也也不会结结冰,高高温655时不会会漏液、漏漏气。可可以以任任何角度度固定电电池。4. 宝马车用用蓄电池池新技术术a.AGGM免维维护蓄电电池:在在宝马车车(E446/EE60等等)上,配配装铅-钙合金金栅架AAGM免免维护蓄蓄电池(AAbsoorbeed GGlasss MMat,即
22、即采用可可吸收玻玻璃纤维维网袋式式隔板的的免维护护蓄电池池),安安装在行行李箱右右侧。b.智能能蓄电池池传感器器IBSS(Inntellliggentt Baatteery Sennsorr):是是一个自自身带有有微型控控制器的的传感器器。IBBS 持持续测量量蓄电池池端电压压、蓄电电池充电电/放电电电流和和蓄电池池电解液液温度,监监控蓄电电池的工工作状态态和健康康状态。c.安全全蓄电池池端子:在宝马马车上,蓄蓄电池正正极上连连接有安安全蓄电电池端子子,用于于在紧急急状态(如如剧烈撞撞车时如如果燃油油泄漏可可能导致致的爆炸炸)下的的断电防防护。22.7 蓄电池池的使用用、维护护与故障障排除1.
23、蓄电电池的使使用a.蓄电电池的拆拆装:11)蓄电电池正、负负接线柱柱的识别别;2)蓄蓄电池的的拆卸,将将点火开开关置于于断开位位置,使使全车用用电设备备与电源源断开。拆拆卸时应应先拆负负极柱上上的搭铁铁线,后后拆正极极柱上的的起动机机线;33)蓄电电池的安安装,先先接起动动机(正正极)线线,再接接(负极极)搭铁铁线。b.蓄电电池的正正确使用用:(11)三抓抓,正确确及时充充电,正正确操作作使用,清清洁维护护;(22)五防防,一防防充电电电流过大大和长时时间过充充电;二二防过度度放电;三防电电解液液液面过低低;四防防电解液液密度过过高;五五防电解解液内混混入杂质质。c.蓄电电池的储储存d.蓄电电
24、池冬季季使用注注意事项项2. 蓄电池的的维护a. 蓄蓄电池的的日常维维护b. 蓄蓄电池放放电程度度的检查查:1)测测量电解解液的密密度;22)用高高率放电电计测量量电压;3)用用万用表表测量蓄蓄电池的的端电压压,如果果蓄电池池刚充过过电或车车辆刚行行驶过,应应接通前前照灯远远光300s,消消除“表面充充电”现象,然然后熄灭灭前照灯灯,切断断所有负负载再测测量 。3. 蓄电池常常见故障障的排除除 极板硫硫化、活活性物质质脱落、自自行放电电第三章交交流发电电机交流发电电机与电电压调节节器配合合工作,其其主要任任务是对对除起动动机以外外的所有有用电设设备供电电,并向向蓄电池池充电。交交流发电电机主要
25、要由三相相同步交交流发电电机和二二极管整整流器组组成,一一般称为为硅整流流交流发发电机,亦亦简称交交流发电电机。3.1 交流发发电机的的构造与与工作原原理1.汽车车用交流流发电机机的分类类a.按总总体结构构分:11)普通通交流发发电机;2)整整体式交交流发电电机,(inttegrratee allterrnattor)是内装装电压调调节器的的交流发发电机;3)带带泵交流流发电机机,是带带有真空空泵的交交流发电电机;44)无刷刷交流发发电机,(bbrussh-llesss allterrnattor)是是无电刷刷、滑环环结构的的交流发发电机;5)永永磁交流流发电机机,(ppermmaneent-
26、maggnett allterrnattor)是是转子磁磁极采用用永磁材材料的交交流发电电机。b.按磁磁场绕组组搭铁方方式分:1)内内搭铁式式交流发发电机,磁磁场绕组组的一端端与发电电机壳相相连接;2)外外搭铁式式交流电电发机,磁磁场绕组组的一端端经电压压调节器器后搭铁铁。c.按装装用的二二极管数数量分:1)六六管交流流发电机机,整流流器由六六只硅二二极管组组成,这这种型式式应用最最为广泛泛;2)八八管交流流发电机机,是具具有两个个中性点点二极管管(neeutrral-poiint dioode)的的交流发发电机,其其整流器器总成共共有八只只二极管管;3)九九管交流流发电机机,是指指具有三三个
27、磁场场二极管管的交流流发电机机,其整整流器总总成共有有九只二二极管;4)十十一管交交流发电电机,是是指具有有中性点点二极管管和磁场场二极管管的交流流发电机机,其整整流器总总成共有有十一只只二极管管。d.按冷冷却方式式分:11)风冷冷式发电电机,按按通风方方式不同同可分为为单风扇扇式和双双风扇式式,单风风扇式是是风扇安安装在交交流发电电机的前前端,风风扇旋转转产生的的轴向空空气流经经发电机机内部,对对定子绕绕组进行行冷却。而而双风扇扇式交流流发电机机是在转转子两端端各装有有一个风风扇,产产生的是是轴向和和径向的的两个方方向的空空气流;2)水水冷式发发电机,在在高档轿轿车上,出出于降低低运行噪噪音
28、和增增强冷却却效果的的考虑,多多采用新新型水冷冷式(wwateer-ccoolled )发电电机。2. 交流发电电机的构构造图3-11国产JJF系列列交流发发电机解解体图1紧固固螺母及及弹簧垫垫圈;22带轮;3风扇;4前轴承承油封及及护圈;5组装装螺栓;6前端盖盖;7前轴承承;8定子;9转子;10“+”(电枢枢)接柱柱;111散热板板;122“”(搭搭铁)接接柱;13电电刷及压压簧;114电刷架架外盖;15电刷架架;166“F”(磁场场)接柱柱;17后后轴承;18转轴固固定螺母母及弹簧簧垫圈;19后轴承承纸垫及及护盖;20安安装臂钢钢套;221后端盖盖;222后端盖盖轴承油油封及护护圈;23散
29、散热板固固定螺栓栓图3-22 整整体式交交流发电电机的结结构1连接接螺栓;2后端盖盖;3散热板板;4防干扰扰电容器器;5滑环;6全封封闭轴承承;7转子轴轴;8电刷;9磁场接接线柱;10输出接接线柱;11电电压调节节器;112电刷架架;133磁极;l4电枢绕绕组;ll5定子铁铁心;16风风扇叶轮轮;177带轮;18紧固螺螺母;119全封闭闭轴承;20励磁绕绕组;21前前端盖;22定子槽槽楔子;23电容器器插接片片;244输出整整流二极极管;25磁磁场整流流二极管管;266电刷架架压紧片片a.转子子总成:(rootorr asssemmblyy)是交交流发电电机的磁磁场部分分,作用用是产生生磁场,
30、主主要由两两块低碳碳钢爪形形磁极、磁磁轭、磁磁场绕组组、转子子轴和滑滑环等组组成。图3-33 转子子磁场的的磁力线线分布与与磁场电电路原理理b.定子子总成:(sttatoor aasseemblly)也也称电枢枢,由定定子铁心心和定子子绕组组组成,作作用是产产生三相相交变电电动势。三三相绕组组的连接接方法可可分为星星形连接接和三角角形连接接两种。图3-44 定子子绕组的的连接方方法 c.整整流器:作用是是把交流流发电机机产生的的三相交交流电转转变成直直流电输输出,整整流器一一般由六六只整流流二极管管和散热热板组成成。整流流二极管管分为正正极二极极管和负负极二极极管两种种。正极极二极管管的中心心
31、引线为为正极,外外壳为负负极,管管壳底部部一般有有红字标标记。负极二极极管的中中心引线线为负极极,外壳壳为正极极,管壳壳底部一一般有黑黑字标记记。图3-55 二极极管命名名及符号号例如ZQQ10表表示为汽汽车用整整流二极极管,额额定正向向电流为为10AA。d.前、后后端盖:作用是是支承转转子总成成并封闭闭内部构构造。后后端盖内内装有电电刷与电电刷架,两两只电刷刷装在电电刷架中中的导孔孔内,借借助弹簧簧的弹力力与滑环环保持接接触。两两个电刷刷中与发发电机外外壳绝缘缘的称为为绝缘电电刷,其其引线接接到发电电机后端端盖外部部的接线线柱“F”上,成成为发电电机的磁磁场接柱柱。另一一个电刷刷是搭铁铁的,
32、称称为搭铁铁电刷。e.带轮轮及风扇扇3. 交流发电电机的工工作原理理a.发电电原理:图3-66交流发发电机的的工作原原理图ECnn,式中中 E每相相绕组中中电动势势的有效效值,;C发电机机结构常常数;nn发电电机转速速,rminn;磁极极磁通,WWb。b.整流流原理:硅整流流器是利利用二极极管的单单向导电电性,将将交流电电转变为为直流电电的。1) 六管交流流发电机机整流电电路有些交流流发电机机带有中中心抽头头,它是是从三相相绕组的的中性点点引出来来的,其其接线柱柱标记为为“N”。 中中性点对对发电机机外壳(搭搭铁)之之间的电电压称为为中性点点电压,其其数值等等于发电电机输出出电压的的一半。中中
33、性点电电压用途途很广,常常用来控控制充电电指示灯灯和各种种用途的的继电器器,如控控制空调调继电器器、磁场场继电器器等。图3-77 三相相桥式整整流电路路及电压压波形图3-88 带有有中心抽抽头的交交流发电电机2)八管管交流发发电机整整流电路路图3-99 八管管交流发发电机整整流电路路试验表明明,在不不改变交交流发电电机结构构的情况况下,在在定子绕绕组的中中性点处处加装中中性点二二极管后后,发电电机输出出功率与与额定功功率相比比,可以以提高110%15%,并且且转速越越高输出出功率增增加越明明显。3) 九管交流流发电机机整流电电路在有些交交流发电电机中,除除了有普普通交流流发电机机用来整整流的六
34、六只二极极管外,又又多装了了三个功功率较小小的二极极管,组组成九管管交流发发电机。三三个功率率较小的的二极管管专门用用来供给给磁场电电流,所所以又叫叫磁场二二极管。图3-110九管管交流发发电机充充电系统统电路4) 十一管交交流发电电机整流流电路图3-111 十十一管交交流发电电机整流流和充电电电路十一管交交流发电电机,不不仅能增增大输出出功率,还还可以用用充电指指示灯来来指示发发电机工工作状况况。c.励磁磁方式:向交流流发电机机的磁场场绕组供供电使其其产生磁磁场的过过程,称称为励磁磁(exxcittatiion,亦亦称激磁磁)。交交流发电电机磁场场绕组的的励磁方方式有两两种形式式,一种种是由
35、蓄蓄电池供供电,称称为他励励(seeparrateely excciteed,亦亦称他激激);另另一种是是由发电电机自身身所发电电能供电电,称为为自励(sselffexccitaatioon,亦亦称自激激)。3.2 交流发发电机的的工作特特性与型型号1.交流流发电机机的工作作特性a.输出出特性:也称负负载特性性或输出出电流特特性。输输出特性性是指在在发电机机保持输输出电压压一定(即即U=cconsst)时时,发电电机的输输出电流流与转速速之间的的关系。空空载转速速值是选选择发电电机与发发动机传传动比的的主要依依据。满满载转速速值是判判断在用用发电机机技术性性能优劣劣的重要要指标之之一。 (aa
36、)输出出特性 (b)空载特性图3-112 交交流发电电机的工工作特性性 b.空载特特性:指指在无负负荷(即即I=00)时,发发电机端端电压与与转速之之间的变变化规律律。c.外特特性 :是指转转速保持持一定(即即n=cconsst)时时,发电电机的端端电压与与输出电电流之间间的关系系。图3-113 交流发发电机的的外特性性2. 交流发电电机型号号 依次次为:产产品代号号、电压压等级代代号、电电流等级级代号、设设计序号号、变型型代号3.3 交流发发电机的的检测与与维修1.交流流发电机机的车上上检查检查传动动带的外外观、检查传传动带的的挠度、检查有有无噪音音、检查导导线连接接情况、发电机机电压测测试
37、、“B”接线柱柱电流测测试2. 交流发电电机的拆拆卸与不不解体检检测a. 整机测试试:1)测测量各接接线柱之之间的电电阻, 利用万万用表的的(R1)挡挡测量“F”与“-”之间的的电阻值值,测量量“+”与“-”之间和和“+”与“F”之间的的正、反反向电阻阻值,也也可以判判断交流流发电机机内部的的技术状状况;22)空载载转速的的测试,空空载电压压的测试试在万能能试验台台上进行行,接线线方法如如图3-13所所示;33)满载载转速的的测试,有有些故障障,在没没有电流流输出的的情况下下是表现现不出来来的,所所以在对对发电机机进行空空载转速速测试后后,应再再作满载载转速测测试,满满载转速速测试可可以接着着
38、空载转转速进行行;4)用用示波器器观察输输出电压压波形表3-11 交交流发电电机各接接线柱之之间的电电阻值交流发电电机型号号“F”与与“-”之间的电阻值“+”与与“-”之之间的电电阻值“+”与与“F”之之间的电电阻值正向反向正向反向JF1115640550100005066010000JF133JF211JF12219.5521140550100005077010000JF222JF233JF266图3-114 交流发发电机的的空载和和满载测测试 图3-115 交流发发电机出出现各种种故障时时输出电电压的波波形3. 交流发电电机的解解体检修修 a.转转子的检检修:用用万用表表可检测测励磁绕绕组
39、是否否短路和和断路,如如果阻值值低于标标准值,则则说明励励磁绕组组短路;如果阻阻值为无无穷大,则则说明励励磁绕组组断路。用用万用表表可检测测励磁绕绕组是否否搭铁。图3-116 用万用用表可检检测励磁磁绕组是是否短路路和断路路图3-117 用万用用表可检检测励磁磁绕组是是否搭铁铁b.定子子的检修修:用万万用表可可检测定定子绕组组是否断断路、是是否搭铁铁。图3-118 用万用用表可检检测定子子绕组是是否断路路 图3-119 用万用用表可检检测定子子绕组是是否搭铁铁 c.二二极管的的检修 d.电电刷的检检测4.交流流发电机机的装复复与检测测3.44 交流流发电机机电压调调节器1.交流流发电机机电压调
40、调节器的的作用与与工作原原理 a.电电压调节节器(vvolttagee reegullatoor):可以保保证交流流发电机机输出电电压不受受转速和和用电设设备变化化的影响响,使其其保持稳稳定,以以满足用用电设备备的需要要。b.电压压调节器器的工作作原理c.交流流发电机机电压调调节器的的分类:触点式式电压调调节器,晶晶体管式式电压调调节器, 集成电电路式电电压调节节器。2. 触点式电电压调节节器 a.工工作原理理:通过过电磁力力和弹簧簧弹力的的平衡改改变触点点闭合和和断开的的时间,改改变励磁磁电流大大小,从从而改变变磁通,进进而实现现对发电电机输出出电压的的调节。1-固定定触点支支架; 2-衔衔
41、铁; 3-电电磁线圈圈;4-触点弹弹簧;55-磁轭轭;6-电刷;7-滑环环(集电电环);8-励励磁绕组组(磁场场绕组); 9-定子(电电枢)绕绕组; 10-点火开开关;RR1-加加速电阻阻; RR2-调调节电阻阻;R33-温度度补偿电电阻; K1-低速触触点;KK2-高高速触点点图3-220 FT661 型型双触点点式电压压调节器器电路 b.带附加加磁场继继电器的的电压调调节器图3-221 FFT611 A型型双级电电压调节节器电路路Q1-起起动线圈圈;Q22-维持持线圈;-电压压调节器器磁化线线圈;SS-电源源开关;SB-起起动按钮钮;K11-低速速触点;K2-高速触触点;KK3-磁磁场继电
42、电器动合合触点;R1-加加速电阻阻;R22-调节节电阻;R3-温度补补偿电阻阻3.晶体体管式电电压调节节器a.工作作原理:是利用用晶体管管的开关关特性来来控制发发电机的的励磁电电流,使使发电机机的输出出电压保保持稳定定的。晶晶体管电电压调节节器大多多采用NNPN型型晶体管管制成,与与外搭铁铁式交流流发电机机匹配。图3-222 JJFT1106型型晶体管管调节器器原理图图4.集成成电路式式电压调调节器(IIC vvolttagee reegullatoor也称称IC电电压调节节器)a.工作作原理:根据发发电机的的电压信信号(输输入信号号),利利用晶体体管的开开关特性性控制发发电机的的励磁电电流,
43、进进而实现现稳定发发电机输输出电压压的目的的。集成成电路电电压调节节器也有有内、外外搭铁之之分,而而且以外外搭铁形形式居多多。图3-223 JFTT1522型混合合集成电电路电压压调节器器电路图图b.分类类:全集集成电路路电压调调节器和和混合集集成电路路电压调调节器,全全集成电电路是把把晶体管管、二极极管、电电阻、电电容等同同时印制制在一块块硅基片片上。混混合集成成电路是是指由厚厚膜或薄薄膜电阻阻与集成成的单片片芯片或或分立元元件组装装而成,目目前使用用最广泛泛的是厚厚膜混合合集成电电路电压压调节器器。c.集成成电路电电压调节节器输入入电压信信号的检检测:根根据检测测点不同同可分为为发电机机电
44、压检检测法和和蓄电池池电压检检测法两两种。(a)蓄蓄电池电电压检测测法 (bb)发电电机电压压检测法法图3-224 集集成电路路电压调调节器的的输入电电压信号号的检测测d.整体体式交流流发电机机的电压压调节器器图3-225 内内装集成成电路式式电压调调节器的的十一管管交流发发电机电电路5. 交流发电电机电压压调节器器的型号号 依次是是产品代代号、电压等等级代号号、结构型型式代号号、设计序序号、变型代代号。6. 电压调节节器的检检查与调调整 a.电电磁振动动式电压压调节器器的检查查与调整整:1)外外部检修修;2)电电压调节节器的测测试。图3-220 电电压调节节器的测测试与调调整b.晶体体管电压
45、压调节器器的检查查与修理理:1)判判断晶体体管电压压调节器器是内搭搭铁式还还是外搭搭铁式;2)判判断晶体体管电压压调节器器的好坏坏,准备备一个输输出电压压为030VV,电流流为35A的的可调稳稳压电源源,参照照图3-58所所示连接接,线路路连接好好后,由由0逐渐调调高直流流电源电电压,此此时一个个小灯泡泡的亮度度应随电电压升高高而增强强,当电电压调高高到调节节器电压压值(112V系系统为113.55144.5;244系统为为2729)或者者略高于于调节器器电压值值时,若若亮的灯灯变暗,两两个灯亮亮度相近近,则电电压调节节器是好好的;若若一个灯灯始终发发亮,或或两个小小灯始终终同样亮亮,则电电压调节节器是坏坏的。(a)内内搭铁式式电压调调节器 (bb)外搭搭铁式电电压调节节器图3-221 判判断晶体体管电压压调节器器搭铁类类型的方方法图3-222 内搭铁铁式晶体体管调节节器的测测试图3-223 外搭铁铁式晶体体管调节节器的测测试 c.集成成电路电电压调节节器的检检查 整体式式交流发发电机的的励磁绕绕组一般般是通过过调节器器搭铁的的。图3-224 集成电电路调节节器的测测试 d.电压压调节器器的代用用原则7.交流流发电机机电压调调节器新新技术带有蓄电电池温度度传感器器的发电电机电压压调节器器、利用车车载计算算机直接接控制发发电机输输出电压压图3-225