發(fā)電機1-3

www.gzzsyqy.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：似水流年90 類別：汽車構(gòu)造維修時間：2007-01-25

   預(yù)備知識：
　　一．電磁感應(yīng)：導(dǎo)體切割磁力線運動或通過線圈的磁通量發(fā)生變化時，在導(dǎo)體或線圈中就會產(chǎn)生電動勢。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢，由感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
　　發(fā)電的三個條件：磁場線圈外力拖動
　二．三相交流電：在磁場里有三個互成120°的線圈同時轉(zhuǎn)動，電路里就產(chǎn)生三個交變電動勢。這樣的發(fā)電機發(fā)出的電流叫做三相交流電。
　三．半導(dǎo)體二極管：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。其導(dǎo)電性能受溫度，光照，摻雜等外界條件影響極大。其中摻雜特性尤為突出：在純凈的半導(dǎo)體中摻入微量元素，其導(dǎo)體電能力可增加幾十萬至幾百萬倍。
　　1．二極管的特性：
　　二極管具有單向?qū)щ娦�，將萬用表的量程撥到歐姆檔，用紅、黑表筆分測二極管兩引線，一個方向的電阻很小（僅8~10Ω左右），另一個方向的電阻極大（無窮大）。
　2．穩(wěn)壓二極管
　�、伲� 穩(wěn)壓二極管的特性
　　⑴正向?qū)ǎ汗韫躑=0.7v時導(dǎo)通
　�、品聪螂妷狠^小時，截止反向電壓較大時，導(dǎo)通，此時若穩(wěn)壓管的電流在很大范圍內(nèi)變化，電壓卻基本不變，即穩(wěn)壓。
　�、冢� 穩(wěn)壓管的連接：穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)，接在電路中時，應(yīng)反接。
　　四．晶體三極管：
　　晶體三極管是由兩個PN結(jié)構(gòu)的一種半導(dǎo)體器件。根據(jù)PN結(jié)構(gòu)的組成合方式不同。晶體管可分為NPN型和PNP型兩類。
　　晶體三極管有三個區(qū)：發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)。兩個PN結(jié)：發(fā)射和集電結(jié)。三個電極：從發(fā)射區(qū)引出的電極叫發(fā)射級，用e表示；從其區(qū)引出的電極叫基極。用b表示；從集電極引出的電極叫集電極，用c表示圖形符號中帶箭頭的電極為發(fā)射極，箭頭方向表示發(fā)射結(jié)正向?qū)〞r的電流方向。
　　三極管的特性
　1．電流放大特性：Ib較小變化能引起Ic較大變化
　　2．開關(guān)特性：
　�、伲� 三極管的截止狀態(tài)：（相當(dāng)于開關(guān)斷開）
　　Ube=0v    Ic →Ie間   R≈∞
　�、冢� 三極管的飽和狀態(tài)：（相當(dāng)于開關(guān)閉合）
　　（NPN型）Ube=0.7v時
　　Ic→Ie間 R≈0
　�。≒NP型）Ube=0.3v時
    第一節(jié)、充電系的組成及其功用
　　1．發(fā)電機：汽車的主要電源。向起動系以外的所有系供電并向蓄電池充電。
　　2．電壓調(diào)節(jié)器：發(fā)電機由發(fā)動機經(jīng)皮帶驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機輸出電壓即變化，電壓調(diào)節(jié)器保持發(fā)電機在轉(zhuǎn)速和負荷變化時輸出電壓穩(wěn)定。
　　3．充電狀態(tài)指示裝置：充電指示燈或電流表、電壓表，指示蓄電池處于充電還是放電。
    第二節(jié)交流電壓的工作原理
　　一．發(fā)電機原理
　　發(fā)電機轉(zhuǎn)子的磁場繞組中有電流通過，產(chǎn)生磁場；發(fā)電機的三相定子繞組按一定規(guī)律分布在發(fā)電機的定子槽中，彼此相差120°的交流電動勢的電位角，發(fā)電機轉(zhuǎn)子由發(fā)動機通過傳動帶旋轉(zhuǎn)時，定子繞組就會切割轉(zhuǎn)子磁力線進而產(chǎn)生頻率相同、幅值相等、相位互差120o的交流電動勢。
　　二．整流原理：
　　在三相橋式全被整流電路中，三個正二極管（引線為正）的負極通過元件板連在一起，它們的正極分別與三相繞組的首端相連。這三只正極管的導(dǎo)通條件是：在某一瞬間，哪一相繞組的電壓最高，則與該相繞組相連的正二極管導(dǎo)通。三個負二極管（引線為負）的負極與三相繞組的首端的相連，其負極通過元件板或端蓋連在一起。這三只負管的導(dǎo)通條件是：在某一瞬間，哪一相繞組的電壓最低，則與該相繞組相連的負二極管導(dǎo)通。
　　在硅整流發(fā)電機運轉(zhuǎn)過程的每一個時間區(qū)間，總是一相繞組電壓最高，一相繞組電壓最低，整流器的六只整流二極管中，始終保持有兩個管子（一正一負）導(dǎo)通，負載兩端得到的是兩相繞組間的線電壓。

第三節(jié)硅整流發(fā)電機的構(gòu)造
　　交流發(fā)電機的基本構(gòu)造都是由轉(zhuǎn)子、定子、整流器和端蓋四部分組成。
　　一．轉(zhuǎn)子：
　�、� 功用：產(chǎn)生磁場
　�、� 組成：磁扼，磁場繞組。爪級（共兩塊，每塊上都有6個鳥嘴形磁級，一塊爪極磁化為N極，另一塊爪極磁化為S極。兩爪極壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，兩爪極間的空腔內(nèi)裝有磁扼和磁場繞組）。集電環(huán)（由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成），磁場繞組的兩端分別與集電環(huán)相連。發(fā)電機的電刷與兩集電環(huán)相接觸，引入勵磁電流給轉(zhuǎn)子繞組。與集電環(huán)接觸的兩電刷分別接在發(fā)電機外部的兩接柱上，成為發(fā)電機的“磁場或F”接線柱和“搭鐵或一”接線柱。
　�、� 勵磁方式：
　　a．他勵：硅整流發(fā)電機磁極尺寸小，存留的剩磁很弱，在發(fā)電機低速時僅靠剩磁產(chǎn)生的電動勢（＜0.6v,并不能使二極管導(dǎo)通,不能及時向蓄電池充電。因此在發(fā)電機低速，發(fā)電機電壓低于蓄電池電壓時，采用他勵供電，（即勵磁電流由蓄電池供給），使發(fā)電機很快建立磁場，電壓迅速升高。
　　b．自勵：當(dāng)發(fā)電機電壓略高于蓄電池電壓時，發(fā)電機向蓄電池充電，同時向自身勵磁繞組提供勵磁電流。
　　④ 無刷式發(fā)電機轉(zhuǎn)子：
　　勵磁繞組裝在電機中部的磁扼托架上，固定于發(fā)電機后端蓋上，工作中，盡管磁極轉(zhuǎn)動，勵磁繞組并不轉(zhuǎn)動，因此勵磁繞組的兩端可直接引到發(fā)電機端蓋的接線端子上，從而省去集電環(huán)和電刷。兩個爪極中，只有一個爪極固定在轉(zhuǎn)子上，另一爪極用非導(dǎo)磁材料將其與軸上爪極固定在一起。固定兩爪極的常用方法有：用非導(dǎo)磁連接環(huán)固定，用銅焊接。

　二．定子：（又稱電樞）
　�、伲� 功用：產(chǎn)生交流電即相當(dāng)于電源。
　�、冢� 組成：定子鐵心和定子繞組組成。定子鐵心由內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成，定子繞組為三相對稱繞組，安放在定子鐵心的槽內(nèi)。三相繞組的接法有星形聯(lián)結(jié)（即每相繞組的首端分別與整流器相連，每相繞組的尾端接在一起，如：車用發(fā)電機定子）和三角形聯(lián)結(jié)。（即每相繞組首尾相連成“△”形，如：神龍富康轎車用發(fā)電機定子）。
　　三．整流器：
　�、伲� 功用：把定子繞組產(chǎn)生的三相交流電變?yōu)橹绷麟娸敵?BR>　�、冢� 組成：整流器一般由六個硅二極管和負二極管組成；分正二極管和負二極管兩種。
　　正二極管的中心引線為二極管正極，外殼為負極，管底多標紅色標記。正二極管的外殼壓裝或焊裝在元件板上，共同組成發(fā)電機的正極，由一個與后端蓋絕緣的元件板固定螺栓通至機殼外，成為發(fā)電機的“電樞”柱（也叫“B”或“+”）。
　　負二極管的中心引線為負極，外殼為正極，管底有黑色標記。三個負二極管的外殼壓裝或焊接在另一元件板上或后端蓋上，和發(fā)電機外殼一起成為發(fā)電機的負極。

　四．端蓋：
　　前、后端蓋均用鋁合金鑄造而成（防漏磁）。在后端蓋上裝有電刷組件（由電刷、電刷架、電刷彈簧組成）。
　　交流發(fā)電機的搭鐵型式有內(nèi)搭鐵和外搭鐵之分，磁場繞組的一端經(jīng)電刷在發(fā)電機端蓋上搭鐵稱為內(nèi)搭鐵。磁場繞組的兩端均與端蓋絕緣，其中一端經(jīng)調(diào)節(jié)器后搭鐵稱為外搭鐵。
　　發(fā)電機前端蓋之間裝有傳動帶輪，有發(fā)動機通過傳動帶驅(qū)動帶輪和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
　　發(fā)電機的通風(fēng)散熱是靠風(fēng)扇來完成，（由鋁合金或鋼板沖壓而成）發(fā)電機有1~2個風(fēng)扇，對于只有一個風(fēng)扇的發(fā)電機，風(fēng)扇均裝于前端蓋與帶輪之間；對于有兩個風(fēng)扇的發(fā)電機，有的是在轉(zhuǎn)子爪極兩側(cè)各焊裝一個，有的是一個風(fēng)扇裝于前端蓋與皮帶輪之間，另一個風(fēng)扇裝在后端蓋與轉(zhuǎn)子爪極之間。