【正文】 的感應電動勢就變化一個 周期 , 即 360176。 電角度。 P——— 磁極對數(shù)。 要使線圈內(nèi)能產(chǎn)生最大的感應電動勢 , 線圈的兩個有效邊應分別置于異性磁極下面 , 若每個線圈的節(jié)距 y1 相等并等于極距 yp 時 , 便可滿足上述條件獲得最大感應電動勢。 S 22 圖 2. 4 交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子 2) 每個線圈的節(jié)距必須相等 節(jié)距 y1 和極距 yp 是兩個重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 11— 皮帶輪 1) 每 相繞組的線圈個數(shù)及每個線圈的匝數(shù)必須完全相等 以 JF11 交流發(fā)電機為例 , 定子總槽數(shù) Z 為 36, 每相繞組占用的槽數(shù)應為 12。 9— 前端蓋 。 7— 定子繞組 。 5— 電刷架 。3— 電刷 。 的對稱電動勢 , 在其繞法上應遵循以下原則 : 21 圖 2. 3 JF132 型交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 1— 后端蓋 。三相繞組的連接方法可分星形接法及三角形接法 , 目前車用交流發(fā)電機多采用星形接法。 ( 2) 定子 定子又稱電樞 , 由定子鐵心和定子繞 組組成。磁極對數(shù)可為 4 對、 5 對和 6 對 , 我國設計的交流發(fā)電機的磁極對數(shù)多為 6 對。當發(fā)電機工作時 , 兩電刷與直流電源連通 , 可為磁場繞組提供定向電流并產(chǎn)生軸向磁通。繞 組兩端的引線分別焊在與軸絕緣的兩個滑環(huán)上。 如圖 2. 4 所示。10— 風扇 。 8— 定子總成 。 6— 散熱板 。4— 電刷彈簧壓蓋 。 2— 電刷架 。圖 2. 2 為 JF132 型交流發(fā)電機的組件圖 , 圖 2. 3 為其結(jié)構(gòu)剖視圖。 1 普通交流發(fā)電機的構(gòu)造特點 目前在汽車上裝備的交流發(fā)電機 , 結(jié)構(gòu)基本相同。 能力目標 ： 會拆裝交流發(fā)電機 。 19 思考練習題 1. 蓄電池由哪幾部分組成 ? 為什么負極板比正極板多一片 ? 2. 簡述免維護蓄電池的特點。若脫落較少 , 則可以繼續(xù)充電使用 。 ③ 電解液密度經(jīng)常過大 , 對極板柵架產(chǎn)生強腐蝕。 2） 主要原因 ① 經(jīng)常長時間大電流放電 , 如起動機使用過于頻繁 , 每次起動時間過長等從而引起過度放電。若是因電池底部沉淀太多而造成短路 , 則可將蓄電池放電完全 , 倒出電解液 , 用蒸餾水反復清洗后 , 注入新配制的電解液后再充電。 ② 電池底部沉淀太多而將極板短路。充電時 , 溫度高、電壓低、電解液密度低 , 充電末期氣泡較少或產(chǎn)生氣泡太晚。當硫化嚴重時 , 應予以報廢。 ③ 電解液密度過大 , 電解液不純或氣溫變化大時都能使之硫化。在溫度下降時 , 溶解度隨之減小 , 部分硫酸鉛再結(jié)晶成粗大顆粒的硫酸鉛附在極板上 , 使之硫化。充電時 , 單格電池電壓迅速上升到 2. 8 V 左右 , 電解液密度上升不明顯 , 且過早出現(xiàn) “ 沸騰 ” 現(xiàn)象。 這種粗晶粒的硫酸鉛 , 極易堵塞極板孔隙 , 使電解液滲 入困難 , 電池容量下降 , 又由于硫化層導電性能差 , 內(nèi)阻大 , 所以蓄電池的起動性能和充電性能明顯下降。充足電后如仍有自放電現(xiàn)象 , 則重復上述步驟 , 直到故障排除。 倒出電解液 , 清洗幾次 。 ④ 蓄電池長期放置不用 , 硫酸下沉 , 從而造成下部密度比上 部密度大 , 極板上下部發(fā)生電位差引起自行放電等。 ② 蓄電池表面臟污 , 造成輕微短路。 3） 主要原因 ① 電解液不純 , 有雜質(zhì)。 表 1. 2 用高率放電計測量放電程度 用高率放電計 ( 100 A) 測得的單格電壓 /V 蓄電池的放電程度 /% 1. 7 ～ 1. 8 0 17 1. 6 ～ 1. 7 25 1. 5 ～ 1. 6 50 1. 4 ～ 1. 5 75 1. 3 ～ 1. 4 100 3 蓄電池的常見故障及排除方法 ( 1) 自行放電 充足電的蓄電池 , 放置不用 , 會逐漸失去電量 , 這種現(xiàn)象稱為自行放電。如果在 5 s 內(nèi)單格電池電壓迅速下降到 1. 5 V 以下 , 或者蓄電池中的一個單格電壓比其余的單格電壓低 0. 1 V 以上 , 則說明該單格電池有故障 , 應進行修理。技術(shù)狀況良好的蓄電池 , 用高率放電計測量時 , 單格電壓應在 1. 5 V 以上 , 并且在 5 s 內(nèi)保持穩(wěn)定。 1） 用高率放電計測量放 電電壓 如圖 1. 16 所示 , 高率放電計是一種利用接入與起動機相當?shù)呢摵呻娮?, 測量蓄電池大電流放電時的端電壓來判斷蓄電池的放電程度和起動能力的儀器。若單格電池密度的測量結(jié)果 的最高值和最低值之間相差超過 0. 050 g/cm3, 則說明蓄電池已失效。 2— 電壓表 。 3— 玻璃管 。 圖 1. 15 測量電解液密度 1— 吸嘴 。 在測量密度時 , 應同時測量電解液的溫度 , 并將測得的密度轉(zhuǎn)換成 25 ℃ 時進行修正。 在測量密度時 , 應同時測量電解液的溫度 , 并將測得的密度轉(zhuǎn)換成 25 ℃時進行修正。 ( 2) 蓄電池放電程度的檢查 1) 測量電解液密度 通過測量電解液密度就可以知道蓄電池的放電程度。對于采用工程塑料容器的蓄電池 ,可以從蓄電池容器的側(cè)面觀察液面的高度。 ⑧ 千萬不要把工具放在蓄電池上 , 它們可能會同時觸及兩個極樁 , 使蓄電池短路而引起事故。 ⑥ 連接蓄電池時 , 細心查明極性 , 不要接錯。 ⑤ 定期對蓄電池進行補充充電 , 不考慮蓄電池放電程度強制性進行補充充電 , 以保證蓄電池始終保持充 足電狀態(tài) , 避免極板硫化。除非確知液面降低是由于電解液濺出所致 , 否則一般不允許加注硫酸溶液。 ② 經(jīng)常檢查蓄電池表面是否清潔 , 應及時清除灰塵、油污、電解液等臟物 , 暢通加液孔蓋通氣小孔。然后進行放電 , 反復進行到 6 h內(nèi)電解液密度不再變化為止。 ( 4) 去硫化充電 當極板硫化較嚴重時 , 可以進行去硫化充電 : 先倒出容器內(nèi)的電解液 , 用蒸餾水反復沖洗數(shù)次 , 然后加入蒸餾水 , 用初充電電流值進行充 電 , 并且隨時測量電解液密度。 ( 3) 預防硫化充電 為了預防硫化 , 蓄電池每隔 3 個月應進行一次預防硫化過充電 : 先用補充充電的電流值將電池充足 , 然后間歇 1 h, 將電流值減為補充充電電流值的一半繼續(xù)充至沸騰。 ② 將電壓調(diào)至規(guī)定值 , 觀察充電電流 , 如電流超過 0. 3 Q20 , 應適當降低電壓 , 待蓄電池電動勢升高后再將電壓調(diào)至規(guī)定值。充電過程與初充電相似 , 但充電電流可以略大一些 , 第一階段的充電電流為額定容量的 1 /10, 充電至單格電池電壓達到 2. 4 V 時電流減半 , 直至充足。 補充充電可以采用定流充電 , 也可以采用定壓充電。 或前照燈燈光暗淡 。 或單格電壓下降到 1. 75 V 以下 。應根據(jù)需要進行補充充電 , 一般每個月進行一次。新 蓄電池充電完畢后 , 要以 20 h 的放電率放電 , 再進行補充充電至電流充足 , 然后又以 20 h 的放電率再次放電 , 如果第二次放電的蓄電池容量不小于額定容量的 90% 就可以使用了。 3） 注意事項 在充電過程中應經(jīng)常注意測量電解液的溫度 , 當上升到 40 ℃ 時應將充電電流減半 , 上升到 45 ℃ 時應停止充電 , 待冷卻到 35 ℃ 以下時再充電。第二階段充電電流減半 , 充電至電解液沸騰 , 且密度和端電壓連續(xù) 3 h 不變?yōu)橹埂? 2） 初充電過程 將蓄電池接入充電機 , 按表 1. 1 所規(guī)定的電流值充電。液面應高出極板上沿 15 mm 左右。因此初充電對蓄電池的使用性能極為重要 , 其特點是充電電流小 , 充電時間長。初充電和補充充電所選擇的充電電流及所需要的充電時間一般按表中的規(guī)定值進行。 蓄電池的充電類型 根據(jù)蓄電池充電的目的不同 , 蓄電池的充電可分為初充電、補充充電和去硫化充電等。但采用脈沖快速充電時 , 蓄電池析出的氣體總量雖然減少 , 但出氣率高 , 它對極板活性物質(zhì)的沖刷能力強 , 使活性物質(zhì)易于脫落 , 對蓄電池的使用壽命有一定的影響。脈沖快速充電去極板硫化一般只需要 4 ～ 5 h, 且效果良好。所以新蓄電池初充 電后 , 不必放電即可使用。一般情況下 , 初充電時間不超過 5 h, 補充充電時間不超過 1 h。先停止充電 25 ～ 40 ms, 接著采用放電或反充電 , 使蓄電池通過一個與充電電流方向相反的較大的脈沖電流 , 一般此電流為充電電流的 1. 5 ～ 3 倍 , 時間為 150 ～ 1 000 μs, 接著再停止放電 25 ms, 以后充電過程一直按正脈沖充電 — 停充 — 負脈沖放電 — 停充 — 再正脈沖充電 的循環(huán)進行 , 直到充足電為止。其充電特點是 , 先采用 0. 8 ～ 1 倍額定容量的較大電流進行定流充電 , 使蓄電池在較短的時間內(nèi)充至額定容量的 50% ～60% , 當單格電池電壓升高到 2. 4 V, 電解液開始冒氣泡時 , 由控制電路進行控制 , 開始進行脈沖充電。但定壓充電不能調(diào)整充電電流的大小 , 且不能將蓄電池完全充足 , 加上它要求所有參與充電的蓄電池的電壓必須完全相同 , 所以適應性較小 , 只適用于 蓄電池的補充充電。此 外 , 充電初期最大充電電流不應超過 0. 3C20 , 否則應適當調(diào)低充電電壓 , 待蓄電池的電動勢升高后再將充電電壓調(diào)整到規(guī)定值。0. 05) V( 6 格電池 ) 或 ( 7. 40 177。 電壓選擇過低則會使蓄電池充電不足。 11 定壓充電時 , 充電電流很大 , 充電開始之后 4 ～ 5 h 內(nèi)蓄電池就可以獲得本身容量的 90% ～ 95% , 因而可以大大縮短充電時間。被充電蓄電池的連接方式如圖 1. 8 所 示。 但這種充電方法的不足之處在于充電時間長 , 且需要經(jīng)常調(diào)整充電電流的大小。 定流充電具有較大的適應性 , 可以任意選擇和調(diào)整充電電流的大小 , 因此可以對不同情況及狀態(tài)下的蓄電池充電。但必須指出 , 串聯(lián)的各個電池的容量應盡量相同 , 否則充電電流應以小容量電池來計算。當單格電壓上升到 2. 4 V, 電解液開始有較多的氣泡冒出時 , 應將充電電流減半 , 直到完全充足電為止。 ( 1) 定流充電法 在充電過程中 , 使充電電流保持恒定的充電方法 , 就稱為定流充電法。實踐證明 , 電解液密度偏低 , 有利于提高放電電流和電量以及延長蓄電池的使用壽命 , 冬季在不致使電解液結(jié)冰的前提下 , 也盡可能采用低密度的電解液。但密度過高時 , 由于電解液的黏度增加使內(nèi)阻增加 , 引起滲透能力降低從而導致容量下降。 t ——— 電解液的溫度。 Qt——— 電解液溫度為 t ℃ 時的實測容量 。 蓄電池的額定容量是指在 25 ℃ 時的容量 , 不同溫度下的容量可用下式換算成 25 ℃ 時的容S 10 量。此外 , 溫度越低 , 電解液的溶解度與電離度也越低 , 加劇了容量的下降。因此在起動時應注意 , 一次起動時間不應超過 5 s, 連續(xù)兩次起動應間隔 15 s以上 , 以使電解液充分滲透到極板孔隙內(nèi)層 , 達到提高極板孔隙內(nèi)活性物質(zhì)的利用率和再次起動時的端電壓以延長蓄電池的使用壽命的目的。故大電流放電時 , 極板表面活性物質(zhì)的孔隙極易被生成的硫酸鉛堵塞 , 使孔隙內(nèi)實際參加化學反應的活性物質(zhì)的數(shù)量下降 , 因此隨著放電電流的增加 , 蓄電池的容量會減小 , 蓄電池 放電電流對容量的影響如圖 1. 6 所示。 ( 1) 放電電流 放電電流越大 , 蓄電池的容量就越低。 105——— 20 h 放電率額定容量是 105 Ah。 Q——— 起動型 。 蓄電池的型號 按照 GB 5008. 2 規(guī)定 , 國產(chǎn)蓄電池的型號由 3 部分組成 : 串聯(lián)的單體電池數(shù) 電池的特征和類型 額定容量。前者為老式結(jié)構(gòu) , 缺點是降低了蓄電池的比容量 , 結(jié)構(gòu)復雜 , 組裝麻煩 , 增大了蓄電池的內(nèi)部壓降 , 增加了材料的消耗。 后者由耐酸塑料采用注塑工藝制成 , 加工方便 , 組裝容易 , 減少了滲漏。 蓄電池蓋有分開式與整體式兩種。 ( 4) 容器及其 他 蓄電池的容器材料為瀝青橡膠或耐酸塑料。電解液的純度是影響蓄電池的性能和使用壽命的重要因素 , 由于一般工業(yè)用硫酸和普通水中 , 因含有鐵、銅等有害雜質(zhì) , 所以不能直接加入到蓄電池中去 , 否則容易引起自行放電 , 并且容易引起極板損壞。 ( 3) 電解液 鉛酸蓄電池的電解液由密度為 1. 84 g/cm3 的純硫酸和蒸餾水配制而成 , 其密度一般為 1. 24 ～ 1. 31 g/cm3 , 使用時根據(jù)當?shù)氐淖畹蜌鉁鼗蛑圃鞆S的要求進行選擇。 隔板為一厚度小于 1 mm的長方形的薄片 , 其長和寬均比極板略大一點 , 成形隔板的一面有特制的溝槽。隔板材料應具有多孔性結(jié)構(gòu) , 以便電解液自由滲透 , 而且化學性能應穩(wěn)定 , 應具有良好的耐酸性和抗氧化性。 ( 2) 隔板 為了減少蓄電池內(nèi)部尺寸 , 降低蓄電池的內(nèi)阻 , 蓄電池內(nèi)部正負極板盡可能靠近。正極板都是處在負極板之間 , 最外面 2 片都是負極板。安裝時 , 將正負極板組相互嵌合 , 中間插入隔板 , 就形成了單格電池。目前國內(nèi)外已使用鉛銻砷合金作板柵。因此采用低銻合金就十分必要了 , 目前板柵含銻量為 2% ～ 3% 。加入少量的銻是為了提高柵架的機械強度并改善澆注性能。正、負極板上的活性物質(zhì)分別填充在鉛銻合金鑄成的柵架上。 負極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛 , 呈青灰色 。極板分正極板和負極板兩種。 11— 肋條 。 9— 正極板 。 7— 電池襯套 。 5— 連接條 。 3— 負極接線柱 。蓄電池的構(gòu)造如圖 1. 1 所 7 圖 1. 1 蓄電池的構(gòu)造 ( a) 整體結(jié)構(gòu) ( b) 單格結(jié)構(gòu) 1— 護板 。容器分為 3格或 6格 ， 每格里裝有電解液 , 正負極板組浸入電解液中成為單格電池。 ③ 發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時 ， 儲存交流發(fā)電機的電能。 （ 193） S 6 項目 一 ：電源系 任務一、蓄電池的結(jié)構(gòu) 教學 目標 : 知識目標： 知道蓄電池的結(jié)構(gòu)組成及其影響因素 能力目標： 會檢驗蓄電池、會給蓄電池充電、正確使用蓄電池 素質(zhì)目標 ： 5S培養(yǎng) 蓄電池的用 途 蓄電池與交流發(fā)電機并聯(lián) ， 同屬于汽車的電源系 ， 其用途有以下幾方面 ： ① 汽車發(fā)動機起動時 ， 蓄電池向起動機及點火系等供電。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。17