【文章內(nèi)容簡介】 直流發(fā)電機(jī)已被淘汰，目前所有汽車 均采用交流發(fā)電機(jī)。 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造 n n 交流發(fā)電機(jī)一般由 轉(zhuǎn)子、定子、整流 器、端蓋 四部分組成。 交流發(fā)電機(jī)基本零部件組成與整體結(jié) 構(gòu)如下圖所示。 整體式交流發(fā)電機(jī)零部件組成 1— 抗干擾電容器 2— 集成電路調(diào)節(jié)器與電刷組件總成 3— 電刷端蓋 4— 整流器總成 5— 轉(zhuǎn)子總成 6— 定子總成 7— 驅(qū)動端蓋 8— 風(fēng)扇 9— 驅(qū)動帶輪 JFZ1913Z型 14V 90A交流發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子 n n 轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。 轉(zhuǎn)子由 爪極、磁場繞組、鐵心和滑環(huán) 組 成，如圖所示。 1— 滑環(huán) 2— 轉(zhuǎn)子軸 3— 爪極 4— 鐵心與磁場繞組 n n n 兩塊爪極上制有 6個鳥嘴形磁極，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上， 爪極間的空腔內(nèi)裝有鐵心，鐵心壓裝在轉(zhuǎn)子軸上， 磁場繞組繞在鐵心上。 滑環(huán)由彼此絕緣的兩個銅環(huán)組成?；h(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子 軸的一端并與轉(zhuǎn)子軸絕緣。磁場繞組的兩端分別焊 接在兩個滑環(huán)上。兩個滑環(huán)分別與發(fā)電機(jī)后端蓋上 的兩個電刷相接觸。 當(dāng)兩個電刷與直流電源接通時，磁場繞組中便有電 流流過，并產(chǎn)生軸向磁場，被磁化的爪極其中一塊 為 N極，另一塊磁化為 S極，于是就形成了 4～ 8對相 互交錯的磁極，國產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)大多是 6對磁極。 定子 n n n n 其 功用 是產(chǎn)生交流電。 由 定子鐵心 與對稱的三相電樞 定子繞組 組成。 定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組 的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。 三相繞組的連接方法有 星形連接 （簡稱 Y形連 接）和 三角形連接 （ 簡稱形 連接）兩種，如 下圖所示，三相電樞繞組一般為星形連接，也 有采用三角形連接。 三相繞組的連接方法 a） Y形連接 ） b形連接 n 三相繞組必須按一定要求繞制 ,才能使之獲得頻率 相同、幅值相等、相位互差 120176。的三相電動勢。 交流發(fā)電機(jī)定子繞組展開圖 整流器 n n n n 整流器的作用是將三相定子繞組產(chǎn)生的交流電 變換為直流電。 整流器一般由 6個整流二極管和二極管的散熱 板組成。 汽車交流發(fā)電機(jī)用整流二極管有正極管與負(fù)極 管之分。 普通交流發(fā)電機(jī)具有三只正極管和三只負(fù)極 管。引出電極為二極管正極的稱為正極管，其 上標(biāo)有紅色標(biāo)記；引出電極為二極管負(fù)極的稱 為負(fù)極管，其上標(biāo)有綠色或黑色標(biāo)記。 整流器總成的結(jié)構(gòu) 硅二極管的外形及符號結(jié)構(gòu) n n n 安裝整流二極管的鋁質(zhì) 散熱板稱為整流板。 安裝三只正極管的整流 板稱為正整流板；安裝 三只負(fù)極管的整流板稱 為負(fù)整流板，如圖所 示。 有的交流發(fā)電機(jī)只有正 整流板而沒有負(fù)整流 板，三只負(fù)極管直接壓 裝在發(fā)電機(jī)的后端蓋 上，即后端蓋相當(dāng)于負(fù) 整流板。 端蓋與電刷組件 n n n 交流發(fā)電機(jī)的前、后端蓋均用鋁合金 壓鑄而成，鋁合金為非導(dǎo)磁材料，可 減少漏磁。并具有質(zhì)量輕、散熱性能 好等優(yōu)點。 后端蓋內(nèi)裝有電刷組件，電刷組件包 括電刷、電刷架和電刷彈簧組成。 電刷架有兩種形式，一種是外裝式， 另一種是內(nèi)裝式，如下圖所示。 電刷組件 a）外裝式 b）內(nèi)裝式 n 交流發(fā)電機(jī)有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分，如圖所示。 交流發(fā)電機(jī)的搭鐵形式 a）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī) b）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 交流發(fā)電機(jī)的型號 n 汽車交流發(fā)電機(jī)的型號組成如圖所示， 圖中代號含義如下： n n n n 產(chǎn)品代號 用字母表示，如 JF、 JFZ、 JFB、 JFW 分別表示交流發(fā)電機(jī)、整體式交流發(fā)電機(jī)、帶 泵交流發(fā)電機(jī)和無刷交流發(fā)電機(jī)。 電壓等級代號和電流等級代號 分別用 1位阿拉 伯?dāng)?shù)字表示。 設(shè)計序號 按產(chǎn)品設(shè)計先后順序，用 1~2位阿拉 伯?dāng)?shù)字表示。 變形代號 用字母表示，交流發(fā)電機(jī)用調(diào)整臂位 置作為變形代號。從驅(qū)動端看，在中間不加標(biāo) 記；在右邊時用 Y表示；在左邊時用 Z表示。 舉例： n n 例 1： JFl53：表示電壓等級為 12V、電 流等級為大于 50～ 59A，第三次設(shè)計的 普通交流發(fā)電機(jī)。 例 2：桑塔納、奧迪 100型轎車用 JFZl913Z型交流發(fā)電機(jī)，其電壓等級為 12V、電流等級為大于 90A、第 13次設(shè) 計，調(diào)整臂在左邊的整體式交流發(fā)電 機(jī)。 交流發(fā)電機(jī)的工作原理 n n 交流發(fā)電原理 整流原理 三相交變電動勢的產(chǎn)生 n n n 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為磁極，磁極繞組通過電刷和滑 環(huán)引入直流電而產(chǎn)生磁場； 發(fā)電機(jī)的定子為電樞，三相電樞繞組按一定的 規(guī)律分布在定子的槽中，彼此相差 120 電角 度。 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場，使得相 對靜止的定子電樞繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng) 電動勢。由于轉(zhuǎn)子磁極鐵心制作成鳥嘴形特殊 結(jié)構(gòu)，可使定子繞組感應(yīng)產(chǎn)生的交流電動勢近 似于正弦曲線波形，因此三相電樞繞組產(chǎn)生的 感應(yīng)電動勢按正弦規(guī)律變化。 交流發(fā)電機(jī)的工作原理 a）汽車交流發(fā)電機(jī)電路 b）感應(yīng)電動勢輸出波形 三相繞組中交流電動勢瞬時值的表達(dá)式為： eU = 2E? sin? t eV = 2E? sin(? t ?1200) eW = 2E? sin(? t ?2400) 式中 Eф—— 每相電動勢的有效值，單位為 V； ω—— 電角速度 （ ω=2πf， f=Pn/60， P為磁極對數(shù)， n為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速， 單位為 r/min）。 每相繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的電動勢的有效值 EΦ為： E? = ? = Ce?n 式中： K— 繞組系數(shù)，采用整距集中繞組時， K=1； f— 感應(yīng)電動勢的頻率，單位為 Hz； N— 每相繞組的匝數(shù)，單位為匝； Φ— 每極磁通，單位為 Wb； Ce— 電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)。 三相繞組接法不同時，電壓與電流的關(guān) 系： a） Y形接法 b）△形接法 從上面可以看出： n 當(dāng)交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同條件下，相電壓相同， Y形接法比接形法具有較高的輸出電壓；當(dāng) 輸出線電壓相同時，接形法輸出電流較大。 因此，采用 Y形接法的交流發(fā)電機(jī)在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 速較低時 (如怠速時 )便可向蓄電池充電，而采 用形 接法的交流發(fā)電機(jī)則需較高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 速才能向蓄電池充電。所以，大多數(shù)車用交流 發(fā)電機(jī)都采用 Y形接法，只有少數(shù)大功率交流 發(fā)電機(jī)采 用形 接法。 整流原理 n n n 交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組中，感應(yīng)產(chǎn)生的 是交流電。 是靠六只二極管組成的三相橋式整流電路變 為直流電的。 二極管具有單項導(dǎo)電性 ,當(dāng)給二極管加上正向 電壓時 ,二極管導(dǎo)通 , 當(dāng)給二極管加上反向電壓 時 ,二極管截止。 三相橋式整流電路及電壓波形 a）整流電路 b）繞組電壓波形 c）整流電壓波形 二極管的導(dǎo)通原則 n n 正極管導(dǎo)通原則 因為三只正極管 (VD VD VD5)的正極分別接在發(fā)電機(jī)三相繞組的始端 （ U、 V、 W）上，它們的負(fù)極又連接在一起，所 以三只正極管的導(dǎo)通原則是：在某一瞬間，正極 電位最高者導(dǎo)通，因為正極電位最高的二極管導(dǎo) 通后，就使另兩只二極管的負(fù)極電位高于正極而 不能導(dǎo)通； 負(fù)極管的導(dǎo)