认识汽车交流发电机

时间：2024-11-06 百科知识版权反馈

【摘要】：本任务主要是对汽车交流发电机的内部构造和型号的了解。现场应提供汽车交流发电机实物及用于交流发电机的拆装工具一套。交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。试验表明加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10％～15％。八管交流发电机电路如图1-43所示。九管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成。其他结构和六管交流发电机相同。

任务五　认识汽车交流发电机

任务描述

本任务主要是对汽车交流发电机的内部构造和型号的了解。现场应提供汽车交流发电机实物及用于交流发电机的拆装工具一套。

任务实施

一、交流发电机的结构

1．观察汽车交流发电机的实物

汽车交流发电机的实物如图1-26所示。

图1-26　汽车交流发电机实物图

做一做

在实习指导教师的帮助下，尝试拆卸一台汽车交流发电机，看看其内部各部件的位置和外形。

2．汽车交流发电机的构成

（1）汽车交流发电机的组成

汽车交流发电机一般主要由转子、定子、整流器、端盖等4部分组成，如图1-27所示。

图1-27　JF132型交流发电机结构图

1—后端盖；2—集电环；3—电刷；4—电刷弹簧；5—电刷架；6—磁场绕组；7—定子绕组；8—定子铁芯；9—前端盖；10—风扇；11—带轮

汽车交流发电机的实物组成分解如图1-28所示。

图1-28　汽车交流发电机的实物组成分解

（2）交流发电机的线路连接

交流发电机的线路连接如图1-29所示。

图1-29　交流发电机的线路连接图

3．汽车交流发电机的主要部件构成

（1）转子

转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成（如图1-30所示），功用是产生旋转磁场。

转子的实物如图1-31所示。

转子轴上压装着两块爪极，每块爪极上各有6个鸟嘴形磁极，爪极空腔内装有磁场绕组（转子线圈）和磁轭。

图1-30　转子结构示意图

1—集电环；2—转子轴；3—爪极；4—磁轭；5—磁场绕组

图1-31　转子实物

集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。

当两个集电环通入直流电时，通过电刷，磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成6对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。

（2）定子

定子由定子铁芯和定子绕组组成（实物如图1-32所示），功用是产生交流电。

图1-32　定子实物及结构示意图

1—定子铁芯；2—定子绕组

（3）整流器

交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。六管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路，其中6只整流管分别压装（或焊装）在两块板上，实物及电路如图1-33所示。

图1-33　整流器实物及电路图

知识窗

1．汽车用硅整流二极管特点

①工作电流大，正向平均电流50 A，浪涌电流600 A。

②反向电压高，反向重复峰值电压270 V，反向不重复峰值电压300 V。

③只有一根引线，并且有的二极管引线是正极，有的二极管引线是负极。引出线为正极的称为正二极管，引出线为负极的称为负二极管。

2．整流管的安装

将正二极管安装在一块铝制散热板上，称为正整流板；将负二极管安装在另一块铝制散热板上，称为负整流板，也可用发电机后盖代替负整流板，如图1-34所示。

图1-34　整流管二极管安装示意图

1—正整流板；2—负整流板

在正整流板上有一个输出接线柱B（发电机的输出端）。

负整流板上可直接搭铁，负整流板一定和壳体相连接。

整流板的形状各异，有马蹄形、长方形、半圆形等，如图1-35所示。

图1-35　JF132A型交流发电机整流器总成

（4）端盖

端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效地防止漏磁，二是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件，由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。其中电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。端盖实物如图1-36所示。

图1-36　端盖实物

二、汽车交流发电机的分类

1．按磁场绕组的搭铁形式分类

汽车交流发电机按磁场绕组的搭铁形式分为两种：内搭铁型发电机和外搭铁型发电机。

内搭铁型发电机：磁场绕组负极电刷直接与发电机的壳体相连。外搭铁型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机相连。外搭铁型发电机的磁场绕组负极电刷先接调节器，通过后再搭铁，如图1-37所示。

图1-37　交流发电机的搭铁形式

2．按结总体结构分类

按结总体结构分为以下5类。

（1）普通交流发电机

普通交流发电机例如JF132，实物如图1-38所示。

（2）整体式交流发电机

整体式交流发电机（发电机和调节器制成一个整体的发电机），例如CS型发电机，实物如图1-39所示。

图1-38　JF132发电机

图1-39　CS型发电机

图1-40　JFZB292发电机

（3）带泵交流发电机

带泵交流发电机（和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机），例如JFZB292发电机，实物如图1-40所示。

（4）无刷交流发电机

无刷交流发电机（不需要电刷的发电机），例如JFW1913，实物如图1-41所示。

图1-41　JFW1913发电机

图1-42　永磁交流发电机

（5）永磁交流发电机

永磁交流发电机（磁极为永磁铁制成的发电机），实物如图1-42所示。

3．按整流器结构分类

（1）六管和八管交流发电机

六管交流发电机和八管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是八管交流发电机的整流器有8只硅整流二极管，其中6只组成三相全波桥式整流电路，还有2只是中性点二极管（1只正二极管接在中性点和正极之间，1只负二极管接在中性点和负极之间，对中性点电压进行全波整流）。试验表明加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10％～15％。六管交流发电机有JF1522（东风汽车用）等，八管交流发电机有JFZ1542（天津夏利汽车用）等。八管交流发电机电路如图1-43所示。

图1-43　八管交流发电机电路

（2）九管交流发电机

九管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成。其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路对外负载供电，3只小功率二极管与3只大功率负二极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电，所以称3只小功率管为励磁二极管。九管交流发电机主要由日本日立、三菱、马自达等汽车使用，电路如图1-44所示。