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1、会计学1汽车上交流发电机原理和控制汽车上交流发电机原理和控制n n教学目的要求：教学目的要求：教学目的要求：教学目的要求：通过教学掌握交流发电机的结构，掌握交流发通过教学掌握交流发电机的结构，掌握交流发电机的工作原理，了解交流发电机的控制电电机的工作原理，了解交流发电机的控制电路。路。n n主要教学内容主要教学内容主要教学内容主要教学内容：1 1、交流发电机的结构及工作原理、交流发电机的结构及工作原理 2 2、交流发电机的控制电路、交流发电机的控制电路n n教学重点、难点：教学重点、难点：教学重点、难点：教学重点、难点：1 1、交流发电机的结构、交流发电机的结构 2 2、交流发电机的控制、交流
2、发电机的控制第1页/共27页新课导入新课导入 汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途行驶的需要，所汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途行驶的需要，所汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途行驶的需要，所汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途行驶的需要，所以，在汽车上除装有蓄电外，还另装有发电机。以，在汽车上除装有蓄电外，还另装有发电机。以，在汽车上除装有蓄电外，还另装有发电机。以，在汽车上除装有蓄电外，还另装有发电机。它的主要作用是：当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及它的主要作用是：当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及它的主要作用是：当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及
3、它的主要作用是：当发动机所需电压高于蓄电池电压时，能及时向蓄电池充电，并向全车用电设备（除起动机外）直接供电。时向蓄电池充电，并向全车用电设备（除起动机外）直接供电。时向蓄电池充电，并向全车用电设备（除起动机外）直接供电。时向蓄电池充电，并向全车用电设备（除起动机外）直接供电。汽车交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使汽车交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使汽车交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使汽车交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使用寿命长和低速充电性能好等显著特点，故广泛应用在汽车上而用寿命长和低速充电性能好等显著特点，故广泛
4、应用在汽车上而用寿命长和低速充电性能好等显著特点，故广泛应用在汽车上而用寿命长和低速充电性能好等显著特点，故广泛应用在汽车上而取代直流发电机。取代直流发电机。取代直流发电机。取代直流发电机。第2页/共27页一、交流发电机的功用及分类一、交流发电机的功用及分类1 1、交流发电机、交流发电机的功用的功用 发电机是汽车的主发电机是汽车的主要电源，其功用是在要电源，其功用是在发动机正常运转时发动机正常运转时（怠速以上），向所（怠速以上），向所有用电设备（起动机有用电设备（起动机除外）供电，同时向除外）供电，同时向蓄电池充电蓄电池充电。第3页/共27页二、交流发电机的分类二、交流发电机的分类 汽汽车车用
5、用发发电电机机可可分分为为直直流流发发电电机机和和交交流流发发电电机机，由由于于交交流流发发电电机机在在许许多多方方面面优优于于直直流流发发电电机机，直直流流发发电电机机已已被被淘淘汰汰，目目前前所所有有汽汽车车均均采采用用交交流流发发电电机机，交交流流发发电电机机按按照照不不同同的的分分类类方方法法分分为为以以下几类：下几类：第4页/共27页1 1、按结总体结构分五类、按结总体结构分五类 （1 1）普通交流发电机）普通交流发电机(使使用时需要配装电压调节器的发用时需要配装电压调节器的发电机电机)例例JF132 JF132（EQ140EQ140用）用）第5页/共27页（2 2）整体式交流发电机
6、）整体式交流发电机(发电机和调发电机和调节器制成一个整体的发电机节器制成一个整体的发电机)例别克轿车的发动机上装配的是例别克轿车的发动机上装配的是CSCS型发型发电机（包括电机（包括CSCS121121、CSCS130130和和CSCS144144三种不同的型号）如图：三种不同的型号）如图：第6页/共27页（3 3）带泵交流发电机）带泵交流发电机(和汽车制动系统用真和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机空助力泵安装在一起的发电机)例例JFZB292JFZB292发发电机。电机。第7页/共27页 （4 4）无刷）无刷交流发电机交流发电机(不需要电刷不需要电刷的发电机的发电机)例例JFW19
7、13JFW1913 （5 5）永磁）永磁交流发电机交流发电机(磁极为永磁磁极为永磁铁制成的发电铁制成的发电机机)第8页/共27页2.2.按整流器结构分四类按整流器结构分四类（1）六管交流发电机 例JF1522（东风汽车用）（2）八管交流发电机 例JFZ1542（天津夏利汽车用）（3）九管交流发电机 例（日本日立、三菱、马自达汽车用）（4）十一管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）第9页/共27页3.3.按磁场绕组搭铁形式两分类按磁场绕组搭铁形式两分类（1）内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）（2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，
8、通过调节器后再搭铁。第10页/共27页二、交流发电机的构造二、交流发电机的构造n n交流发电机主要由定子、转子、整流装置和传动散热装置等部分交流发电机主要由定子、转子、整流装置和传动散热装置等部分交流发电机主要由定子、转子、整流装置和传动散热装置等部分交流发电机主要由定子、转子、整流装置和传动散热装置等部分组成，如图组成，如图组成，如图组成，如图1 1 1 1发电机的外部结构、图发电机的外部结构、图发电机的外部结构、图发电机的外部结构、图2 2 2 2发电机的内部结构所示。发电机的内部结构所示。发电机的内部结构所示。发电机的内部结构所示。图1发电机的外部结构第11页/共27页图2发电机的内部结
9、构第12页/共27页JF132JF132JF132JF132型交流发电机组件图见图型交流发电机组件图见图型交流发电机组件图见图型交流发电机组件图见图1.后端盖后端盖2.电刷架电刷架3.电刷电刷4.电刷弹簧压盖电刷弹簧压盖5.硅二极管硅二极管6.元件板（散热板）元件板（散热板）7.转子总成转子总成8.定子总成定子总成9.前端盖前端盖10.风扇风扇11.V带轮带轮第13页/共27页第14页/共27页一、转一、转 子子n n转子的功用是产生旋转磁场。转子的功用是产生旋转磁场。转子的功用是产生旋转磁场。转子的功用是产生旋转磁场。n n转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电转子
10、由爪极、磁轭、磁场绕组、集电转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图。环、转子轴组成，见图。环、转子轴组成，见图。环、转子轴组成，见图。第15页/共27页n n转子轴上压装着两块爪转子轴上压装着两块爪转子轴上压装着两块爪转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个极，两块爪极各有六个极，两块爪极各有六个极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极鸟嘴形磁极鸟嘴形磁极鸟嘴形磁极,爪极空腔爪极空腔爪极空腔爪极空腔内装有磁场绕组内装有磁场绕组内装有磁场绕组内装有磁场绕组 (转子转子转子转子线圈线圈线圈线圈)和磁轭。和磁轭。和磁轭。和磁轭。n n集电环由两个彼此绝缘集电环由两个彼此绝缘集电环由两个彼此绝缘集
11、电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压的铜环组成，集电环压的铜环组成，集电环压的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝装在转子轴上并与轴绝装在转子轴上并与轴绝装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与缘，两个集电环分别与缘，两个集电环分别与缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。磁场绕组的两端相连。磁场绕组的两端相连。磁场绕组的两端相连。第16页/共27页交流发电机磁路交流发电机磁路n n交流发电机的磁交流发电机的磁交流发电机的磁交流发电机的磁路为：磁轭路为：磁轭路为：磁轭路为：磁轭N N N N极极极极转子与定子转子与定子转子与定子转子与定子之间的气隙之间的气隙之间的气隙之间的气隙定定定定子子
12、子子定子与转子定子与转子定子与转子定子与转子间的气隙间的气隙间的气隙间的气隙S S S S极极极极磁轭。磁轭。磁轭。磁轭。第17页/共27页转子产生旋转磁场转子产生旋转磁场n n当两集电环通入当两集电环通入当两集电环通入当两集电环通入直流电时（通过直流电时（通过直流电时（通过直流电时（通过电刷），磁场绕电刷），磁场绕电刷），磁场绕电刷），磁场绕组中就有电流通组中就有电流通组中就有电流通组中就有电流通过，并产生轴向过，并产生轴向过，并产生轴向过，并产生轴向磁通，使爪极一磁通，使爪极一磁通，使爪极一磁通，使爪极一块被磁化为块被磁化为块被磁化为块被磁化为N N N N极，极，极，极，另一块被磁化为另
13、一块被磁化为另一块被磁化为另一块被磁化为S S S S极，从而形成极，从而形成极，从而形成极，从而形成六对相互交错的六对相互交错的六对相互交错的六对相互交错的磁极。当转子转磁极。当转子转磁极。当转子转磁极。当转子转动时，就形成了动时，就形成了动时，就形成了动时，就形成了旋转的磁场。旋转的磁场。旋转的磁场。旋转的磁场。第18页/共27页二、定二、定 子子n n定子的功用定子的功用定子的功用定子的功用是产生交流是产生交流是产生交流是产生交流电。电。电。电。n n定子由定子定子由定子定子由定子定子由定子铁心和定子铁心和定子铁心和定子铁心和定子绕组成。见绕组成。见绕组成。见绕组成。见图图图图第19页/
14、共27页n n定子铁心由内圈带槽的定子铁心由内圈带槽的定子铁心由内圈带槽的定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组硅钢片叠成，定子绕组硅钢片叠成，定子绕组硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的的导线就嵌放在铁心的的导线就嵌放在铁心的的导线就嵌放在铁心的槽中。槽中。槽中。槽中。n n定子绕组有三相，三相定子绕组有三相，三相定子绕组有三相，三相定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三绕组采用星形接法或三绕组采用星形接法或三绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，角形（大功率）接法，角形（大功率）接法，角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。都能产生三相交流电。都能产生三相交流电。都能产生三相交流
15、电。n n三相绕组的必须按一定三相绕组的必须按一定三相绕组的必须按一定三相绕组的必须按一定要求绕制要求绕制要求绕制要求绕制,才能使之获得才能使之获得才能使之获得才能使之获得频率相同、幅值相等、频率相同、幅值相等、频率相同、幅值相等、频率相同、幅值相等、相位互差相位互差相位互差相位互差120120120120的三相电的三相电的三相电的三相电动势。动势。动势。动势。第20页/共27页定子绕组定子绕组 1).1).每个线圈的两个有效每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。据的空间距离相等。2).2).每相绕组相邻线圈始每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和
16、一对磁极占边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。据的距离相等或成倍数。3).3).三相绕组的始边应相三相绕组的始边应相互间隔互间隔2+1202+120o o电角度（一对电角度（一对磁极占有的空间为磁极占有的空间为360360o o电角度）电角度）第21页/共27页JF13JF13交流发电机三相绕交流发电机三相绕组绕制组绕制n n结构参数如下：结构参数如下：结构参数如下：结构参数如下：磁极对数磁极对数磁极对数磁极对数p 6p 6p 6p 6对；定子对；定子对；定子对；定子槽数槽数槽数槽数z 36z 36z 36z 36槽槽槽槽n n定子绕组相数定子绕组相数定子绕组相数定子绕组相数3 3 3 3相；每个线圈匝数相；每个线圈匝数相；每个线圈匝数相；每个线圈匝数N 13N 13N 13N 13匝匝匝匝n n绕组联结方法绕组联结方法绕组联结方法绕组联结方法 Y Y Y Y型联结型联结型联结型联结第22页/共27页交流发电机的外部控制电路交流发电机的外部控制电路三、交流发电机控制电三、交流发电机控制电路路第23页/共27页交流发电机内部控制交流发电机内部控制电路电路三相桥式整流电路及电压波形第24页/共27页交流发电机发电原理图交流发电机发电原理图交流发电机发电原理图交流发电机发电原理图第25页/共27页发电机电压检测发电机电压检测第26页/共27页