(汽车行业)第二章汽车用交流发电机及其调节器

（汽车行业）第二章汽车用交流发电机及其调节器

第二章交流发电机及电压调节器

汽车使用的电源有蓄电池和发电机俩种。现代汽车采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，且向蓄电池充电。蓄电池在汽车起动时提供起动电流，当发电机发出电量不足时，能够协同发电机供电。

和直流发电机相比，具有如下几个特点：

体积小，质量轻

在发动机低速运转时，仍能进行充电

故障少，使用寿命长，保修简便

调节器结构简单

很少产生干扰波

交流发电机的构造

爪极：鸟嘴形：产生近似和正弦波的交流电动势

转子励磁绕组：有电流通过，产生磁场

滑环

轴

三相绕组：产生相位相差120度，大小相等的三相交流电动势

定子连接由三角连接和星形连接俩种。以星形连接为主。

铁心：由硅钢片叠压而成

整流器：将三相绕组产生的的交流电变为直流。

主要元件：二极管

主要利用了二级管的单向导电性。

前后端盖：由非导磁材料铝合金制成。

特点：漏磁少，质量轻，散热性能好。

交流发电机的工作原理

发电原理：在汽车用交流发电机中，由于转子磁极是鸟嘴形，其磁场的分布近似于正弦规律，所以交流电动势也近似于正弦波形，相位差互为120度。

整流原理：:硅二极管具有单向导电性。

在某壹瞬间，正极二极管上那壹项的电压最高，那壹项的正极管子就获得正向电压而导通。负极管上那壹项的电压最低，那壹项的负极管子就获得正向电压而导通。

实际上，在汽车交流发电机中选用的二极管，其允许的反向电压要高得多，能够承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。

三、励磁方法

汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机，也就是具有九个硅二极管的发电机。其中六个硅二极管组成整流器，利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压，另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流，称为励磁二极管。九管交流发电机不仅能够控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况，指示充电系统是否发生故障，仍能够在停车时，提醒驾驶员断开点火开关。

图10-19管交流发电机的原理图

由于二极管有0.6v的门坎电压，所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时候才能自己发电，称为自励过程。当发电机的转速较低时，由蓄电池供

给电流，称为他励过程。因此，交流发电机发电，要先经过他励过程，再经过自励过程。工作原理如下：

当开关闭合后，首先由蓄电池提供电流。电路为：

蓄电池正极→充电指示灯→调节器触点→励磁绕阻Rf→搭铁→蓄电池负极。此时，充电指示灯由于有电流通过，所以灯会亮。

但发动机起动后，随着发电机转速提高，发电机的端电压也不断升高，。当发电机的输出电压和蓄电池电压相等时，发电机“B”端和“Ｄ”端的电位相等，此时，充电指示灯由于俩端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作，励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经六只二极管整流后，输出直流电，向负载供电，且向蓄电池充电。

当发电机高速运转、充电系统发生故障而导致发电机不发电时，“Ｄ”端无电压输出，所以充电指示灯由于俩端电位差增大而发亮，警告驾驶员及时排除故障。九管交流发电机在停车后，蓄电池向充电指示灯继续提供电流，则充电指示灯会壹直亮，提醒驾驶员断开点火开关。

交流发电机的工作特性

汽车交流发电机的工作特点是转速变化范围大，因此，必须了解其输出电流、端电压和转速变化之间的关系，即交流发电机的工作特性。

交流发电机的外特性

交流发电机的空载特性和外特性

输出特性：发电机的端电压不变，输出电流于发电机转速之间的关系。

发电机转速甚低时，其端电压低于额定电压，此时发电机不向外供电；当发电机空载时，电压达到额定电压值的转速n1，称为空载转速。当发电机达到额定功率时的转速成为满载转速n2。

说明：①只有当发电机转速高于n1时才可能向外供电。n1是选定发电机传动比的主要依据。

②满载转速是判断发电机技术性能的重要指标。

③当转速达到壹定值时，其输出电流不在随转速升高而升高，因此具有限流的作用。

空载特性：发电机空载时，其端电压和转速之间的关系

说明：空载特性是判断发电机充电性能是否良好的重要依据

外特性：转速壹定时,发电机的端电压和输出电流之间的关系。

当发电机在高速运转时，如果因外电路开路而突然失去负载，则其端电压将急剧升高，这对发电机和晶体管调节器内的电子元件都是有害的。

交流发电机电子调节器

汽车在行驶过程中，由于发动机的转速随时都在变化，交流发电机的转速也之变化，因此发电机输出电压必然随转速变化而变化。交流发电机电压调节器把交流发电机的电压控制在壹定的规定范围内，当发电机转速发生变化时，自动调节发电机输出电压且使电压保持恒定,防止输出电压过高而损坏用电设备和避免蓄电池过量充电。

图10-2外搭铁型电子电压调节器的基本电路

（壹）调节器基本电路

外搭铁型电子调节器的基本电路如图1-2所示，有信号监测电路、信号放大和控制电路、功率放大电路和保护电路四部分组成。

电阻R1和R2稳压管VS构成信号监测电路，电阻R1、R2串联在交流发电机输出端子“B”和搭铁端子“E”之间,构成分压器，直接监测发电机输出电压U的变化。R1上的分压：

由此可见，发电机电压U升高时，分压电阻R1上的分压值UR1升高，反之，当发电机电压U下降时，分压值UR1下降。

稳压二极管VS壹端连接三极管VT1的基极，另壹端接在分压电阻R1、R2之间，VS和三极管VT1的发射极串联后再和分压电阻R1且联，从而监测发电机电压的变化，且控制三极管VT1的导通和截止。

三极管VT1和电阻构成信号放大和控制电路，其作用是将电压监测电路输入的信号进行放大处理后，控制功率三极管VT2导通和截止。电阻既是三极管VT1的负载电阻，又是功率三极管VT2的偏流电阻。三极管VT1为小功率三极管，接在大功率三极管VT2的前壹级，起功率放大作用，也称为前级放大电路。

功率三极管VT2通常采用达林顿三极管构成功率放大电路，VT2为型大功率三极管，串联在励磁绕组和搭铁端之间，这是外搭铁型调节器的显著特点。励磁绕组的电阻是VT2的负载电阻。VT2导通时，励磁电路接通，有励磁电流；VT2截止时，励磁电流被切断。因此，通过控制三极管的导通和截止，就能够改变励磁电流使发电机输出电压稳定。

续流二极管VD构成保护电路，其功用是防止励磁绕组产生的自感电动势击穿三极管而造成损坏。

（二）电子电压调节器工作原理

电子电压调节器利用三极管的开关特性，将大功率三极管作为壹只开关串联在发电机的励磁电路中，根据发电机输出电压的高低，控制三极管导通和截止来调节发电机的励磁电流，使发电机输出电压稳定在壹定范围内。发电机电子电压调节器工作过程如下：

1．接通点火开关SW，发电机电压U低于蓄电池电压时，蓄电池电压经过点火开关SW加在分压电阻R1、R2俩端。由于发电机电压低于调节电压上限值，稳压管VS处于截止状态，VT1基极无电流流过，也处于截止状态。此时，蓄电池经点火开关、电阻向三极管VT2提供基极电流，VT2导通且接通励磁电流，其电路为：

蓄电池正极→电流表→点火开关→熔断器→发电机端子→发电机磁场绕组→发电机磁场端子→调节器磁场端子→三极管→调节器搭铁端子→发电机搭铁端子→发电机负极管→蓄电池负极

此时，随着发电机转动，其电压也将随之上升。

2．当发电机电压上升到高于蓄电池电压但仍低于调节电压上限U2时，发电机处于自励状态。（励磁电流由发电机自己提供）

当发电机电压高于蓄电池电压但仍低于调节电压上限时U2时，VS和VT1仍截止，VT2保持导通。此时励磁电路为：

发电机定子绕组→正极管→发电机输出端子“B”→点火开关SW→熔断器F3→发电机端子“F1”→发电机励磁绕组RF→发电机端子“F2”→调节器磁场端子“F”→三极管VT2→调节器搭铁端子“E”→发电机搭铁端子“E”→发电机负极管→发电机定子绕组

3．当发电机电压随转速升高到调节电压上限时U2，VS，VT1导通，VT2截止，励磁电流切断，发电机电压降低。

当发电机电压升高到调节电压上限U2时，此时VS导通，它的发射极几乎被短路，流过电阻R3的电流经VT1集电极和发射极构成回路，VT2因无基极电流而截止，励磁电流被切断，磁通迅速减小，发电机电压迅速下降。

（4）当发电机电压降低到调节电压下限U1时，VS截止，VT1随之截止，VT1集电极电位升高，发电机又经R3向VT2提供基极电流，使VT2导通，励磁电流接通，发电机电压又重新升高。当发电机电压再次升高到调节电压上限U2时，调节器重复（3），（4）工作过程，将发电机电压控制在某壹平均值不变。

当由VT2导通转为截止的瞬间，励磁绕组产生的自感电动势经二极管VD构成放电回路，防止三极管VT2击穿损坏。由于放电电流流经VD,所以VD称为续流二极管。

三相异步交流电机的设计_毕业设计

学生毕业设计（毕业论文） 系别：机电工程 专业：数控技术 设计（论文）题目：三相异步交流电机

毕业设计（论文）任务书 一、课题名称：三相异步电机的设计 二、主要技术指标： 1.内部由定子和转子构成。 2. 外壳有机座、端盖、轴承盖、接线盒、吊环等组成。 3. 技术要求：采用电压AC380，可以实现正反转。 三、工作内容和要求： 1．设计磁路部分：定子铁心和转子铁心。 2 设计电路部分：定子绕组和转子绕组以及电路图。 3 设计机械部分：机座、端子、轴和轴承等。 4．设计电路的正反转和安全控制部分。 5．按照“毕业设计规格”设计毕业报告。 四、主要参考文献： 1.[1]王世琨.《图解电工入门》[M].中国电力出版社.2008.

2.[2]满永奎.《电工学》[M].清华大学出版社.2008. 3.[3]乔长君.《电机绕组接线图册》[M].化学工业出版社.2012. 4.百度文库 学生（签名）年月日 指导教师（签名）年月日 教研室主任（签名）年月日 系主任（签名）年月日

毕业设计（论文）开题报告

摘要

在费拉里斯和特斯拉发明多相交流系统后，19世纪80年代中期，多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机，异步电机无需电刷和换向器三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用。 Reese and Tesla invented in AC system. At the mid of 1880s, 多沃罗沃尔Chomsky invented the three-phase asynchronous motors, asynchronous motors without brushes and commutate. Three-phase asynchronous motors (Triple-phase asynchronous motor) is by simultaneously accessing 380V three-phase AC power supply of a class of motors, three-phase asynchronous motor as the rotor and the stator rotating in the same direction, to rotate at different speeds, there turn slip, so called three-phase asynchronous motors. For three-phase asynchronous motors motor is running. Three-phase asynchronous motor rotor speed is lower than the speed of the rotating magnetic field, the magnetic field due to the rotor windings relative motion exists between the induced electromotive force and current, and the magnetic field generated by the interaction with the electromagnetic torque and achieve energy conversion. Compared with single-phase induction motor, Three- phase asynchronous motor running properties, and save a variety of materials. According to the different structure of the rotor, three-phase cage induction motor and the winding can be divided into two kinds. Cage rotor induction motor, simple structure, reliable operation, light weight, cheap, has been widely used

车用交流发电机介绍分解

第一讲车用交流发电机基础知识介绍 车用交流发电机（以下简称发电机）是我公司的主导产品之一，今天我有幸在这里同大家交流一下有关该产品的一些相关知识，希望有助于大家更加了解发电机，从而更好地发展发电机。 一、发电机的作用及特点 1、发电机是汽车电气系统的两个主要电源之一，与蓄电池并联工作。在发电机发出的电能多于汽车电器所消耗的电能时，它将多余的电能通过充电的方式储存在蓄电池中；当汽车电器用电超过发电机所输出电能时，由蓄电池补充不足的电能（发动机启动时起动机消耗的电能也由蓄电池提供）。充电和放电的过程由发电机与蓄电池两端的电势自动调节。 图一发电机接线示意图

2、发电机的特点与汽车电系特点密切相关。它采用单线制，负极搭铁（少数用于某些特定场合的发电机采用双线制）；输出三相直流电，因此需要整流；因汽车电器的需要，输出稳定的电压，因此需与调节器搭配使用；输出电动势与转速成正比，在调节器作用下，输出实际电流取决于车上实际使用的负载大小（包括蓄电池状况），同时自身有限流功能，每个发电机都有一个最大输出电流。 二、发电机的种类 汽车上最早使用的发电机是直流发电机，它采用换向器换向，输出直流电。从1960年开始，汽车上逐步开始采用交流发电机，它采用硅二极管整流，输出直流电，故也称硅整流发电机。由于交流发电机与直流发电机相比，具有体积小、重量轻、结构简单、维修方便、使用寿命长、配用的调节器简单、产生的无线电干扰信号弱等诸多优点，因此汽车上采用交流发电机后，直流发电机被迅速淘汰，现在所讲的汽车用发电机均指交流发电机。 汽车用交流发电机可按总体结构、整流器结构、搭铁型式、散热型式等多方面进行分类。按总体结构可分为： 1）普通交流发电机：无特殊装置和特殊功能的发电机，如JF1521； 2）整体式交流发电机：内装电子调节器的交流发电机，如JFZ1521； 3）无刷交流发电机：无电刷和集电环结构的交流发电机，如康明斯发电机JFW2621； 4）带泵交流发电机：带真空制动助力泵的交流发电机，如供朝柴的JFB2729；

汽车发电机的发展

汽车发电机的发展 摘要 汽车上虽然装有蓄电池，但它存储的电能十分有限。比如动发动机时，起动机要消耗蓄电池大量电能，若不及时对其进行补充充电就不能满足汽车上不断增多的用电设备的需求，也就很难保证汽车的频繁启动正常运行。所以可以说发电机是汽车电器系统的主要电源。发电机的作用是将发动机的部分机械能转变成电能，向除起动机以外的所有用电设备供电，并及时对蓄电池进行补充充电。 长期以来，汽车上采用的是直流发发电机，由于靠整流子换向的直流发电机已不能适应现代汽车的要求，而逐渐被交流发电机取代。交流发电机的采用，是汽车电器的一大突破。它始用于20世纪50年代，当今世界发达国家均已在汽车上普遍采用硅整流交流发电机，我国也从70年代开始使用，并已迅速普及。 交流发电机与直流发电机相比，在结构方面有根本性差别的是用硅二极管的固体换向器取代了机械整流器。这是交流发电机优于直流发电机的主要原因。因此现代汽车都使用硅整流发电机。 关键词：交流发电机原理 一交流发电机的作用 1. 充电到电瓶，使电瓶保持充满电的状态 2. 供应电流到各电器，作为汽车内各个用电器的主要供电电源。 3. 唯有在发电机的发电量，低于电器耗用电流时，才由电瓶补足供电 二交流发电机的结构

交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。 交流发电机组件图见图 1—后端盖2—电刷架3—电刷4—电刷弹簧压盖5—硅二极管6—散热板7—转子8—定子总成9—前端盖10—风扇11—皮带轮 交流发电机结构图见图 （一） 转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图

转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。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，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。 交流发电机的磁路为：磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。见图2-7。

汽车交流发电机的工作特性

交流动机分析流发出特 流发 系列系交流 流发电机机来说，析汽车用发电机的特性最为1．输输出特发电机规列的交流，即U=常流发电机由特性（1 ）机的工作其转速用交流发的特性有为重要。输出特性 特性是指规定为14流发电机常数时，机的输出性曲线I= 空载转速 作特点是转速变化约为发电机的特有输出特性 指在发电机4V ，对2机规定为I ＝f （n 出特性曲线=f （n ）可速n1 转速变化为1：8特性必须性。空载机端电压24V 28V ）， 其） 的函 线。 可以看出化范围大，柴油机须以转速载特性和压U 不变其输出电函数关系出： 大，对于一机约为1速的变化为外特性，变（对12V 流与转速。图2－一般汽油：5，因为基础。，其中以V 系列的速之间的26所示油发因此交以输的交的关示为

发电机转速小于一定值n1时，对外输出电流为零。当发电机达到额定电压并能对外输出电流时的最小转速为n1，称n1为空载转速。空载转速常用来作为测试发电机性能的参数之一。 （2）最大电流Imax 发电机输出电流能力随转速的升高而增大，但曲越来越平坦，当转速达到一定值时，无论转速增加多少电流都不再增加，即一定结构的发电机输出最大电流Imax有一定限制。由此可见，交流发电机自身具有限制输出电流防止过载的能力，又称为自我保护能力。 交流发电机自我限流的原理如下： 交流发电机定子绕组具有一定的阻抗Z，它由绕组的电阻r及感抗XL两部分组成，即 式中 R——一相绕组的电阻； XL——一相绕组的感抗; XL＝2лfL 式中 L——一相定子绕组的电感； f——感应电动势的频率； P——磁极对数。 由于XL 与n成正比，故发电机定子绕组的阻抗Z随发电机的车速升高而增加。高速时，由于R与XL相比可忽略

发电机原理结构及主要零部件功能简介∷北京奥博汽车电子

发电机原理结构及主要零部件功能简介∷北京奥博汽车电子结构及要紧零部件的功能简介 一、概述 发电机是汽车的要紧电源，其功用是在发动机正常运转时，向除启动机外的所有用电设备供电，同时给蓄电池充电，汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机的性能在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被剔除。目前汽车采纳三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，因此，汽车交流发电机输出的是直流电。交流发电机必须配装电压调剂器，电压调剂器对发电机的输出电压进行操纵，使其保持差不多恒定，以满足汽车用电器的需求。 二、交流发电机的分类 一、交流发电机的分类 1.按总体结构分 （1）一般交流发电机。这种发电机即无专门装置，也无专门功能特点，使用时需要配装电压调剂器。 （2）整体式交流发电机，发电机和调剂器制成一个整体的发电机。（3）带泵的交流发电机。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。 （4）无刷交流发电机，不需要电刷的发电机。 （5）永磁交流发电机，转子磁极为永磁铁制成的发电机 我们的产品要紧以整体式交流发电机、带泵交流发电机为主。 2、按输出电压分为14V和28V两大类 3、按发电机的输出电流分有专门多种，我们的产品要紧有25A、35A、 55A、70A、75A、80A、90A、100A、110A、120A、140A、150A 等。 三、交流发电机的型号 依照中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽车电器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机型号组成如下： 1. 产品代号 产品代号用中文字母表示，例：JF——一般交流发电机JFZ——整体式（内置调剂器）交流发电机JFB——带泵的交流发电机JFW——无刷交流发电机

汽车发电机电子调节器的详细工作原理

汽车发电机电子调节器的 详细工作原理 The final edition was revised on December 14th, 2020.

电子调节器的详细工作原理 (1)电子调节器有多种型式，其内部电路各不相同，但工作原理可用基本电路工作原理去理解 （2）工作原理 ① 点火开关SW刚接通时，发动机不转，发电机不发电，蓄电池电压加在分压器R1、R2上，此时因U R1较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止， VT 1截止使得VT 2 导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。随 着发动机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。 ② 当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始对外蓄电池充电，如果此时发电机输出电压U B<调节器调节上限U B2，VT1继续截止，

VT 2 继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给，发电机电压随转速升高迅速升高。 ③ 当发电机电压升高到等于调节上限U B2 时，调节器对电压的调节开始。此时VS导通，VT1导通，VT2截止，发电机磁场电路被切断，由于磁场被断路，磁通下降，发电机输出电压下降。 ④ 当发电机电压下降到等于调节下限U B1时，VS截止，VT 1 截止，VT 2 重新 导通，磁场电路重新被接通，发电机电压上升。周而复始，发电机输出电压U B 被控制在一定范围内，这就是外搭铁型电子调节器的工作原理。 (3)内搭铁型电子调节器的基本电路 内搭铁型电子调节器基本电路的特点是晶体管VT1、VT2采用PNP型，发电机的励磁绕组连接在VT2的集电极和搭铁端之间，与外搭铁型电路显著不同，电路工作原理和结构与外搭铁型电子调节器类似。

三相交流电动机变频调速系统的设计

3学校代码：11517 学号：200807111158 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业论文 题目三相交流电动机变频调速系统的设计学生姓名徐全县 专业班级电气工程及其自动化一班 学号200807111158 系（部）电气信息工程系 指导教师(职称)梅杨（教授） 完成时间 2012 年 5 月 29 日

河南工程学院论文版权使用授权书 本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名： 年月日

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毕业设计（论文）任务书 题目三相交流电动机变频调速系统的设计 专业电气工程及其自动化学号200807111158姓名徐全县 主要内容、基本资料、主要参考资料等: 主要内容： 在设计时充分考虑变频器输出电压和电流中所包含一系列的高次谐波给电机性能带来的不利影响，这包括对电机的额定电流、功率因数、损耗及效率的影响。变频器在三相异步电动机变频调速中的应用及调速原理，其中包括转速调节，电流调节和系统保护。同时主要介绍单片机在三相交流异步电动机变频调速系统方面的应用，而且用单片机设计出控制三相交流异步电动机变频调速SPWM波发生器的硬件电路和汇编语言软件应用程序。 基本要求： 三相交流电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，的道理广泛的应用，其主要缺点是调速空难。正由于此，通过此课程设计，实现三相异步电动机的变频调速控制与应用。 参考资料： [1] 刘仲如，《变频调速三相异步电动机的设计特点》[M]机电技术2003年 [2] 刘震，《PLC在三相交流异步电动机变频调速中的应用》[M]工矿自动化 [3] 陈炎，《变频器在交流电动机调速系统中的应用》[J]工矿自动化2003完成期限： 指导教师签名： 专业负责人签名： 2012年 2 月 22 日

第一章 汽车电源系统交流发电机简介

第一章汽车电源系统交流发电机简介 1.1 汽车发电机的功用 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（启动机除外）供电，同时给蓄电池充电。 汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机的性能在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰。目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是直流电。 交流发电机必须配装电压调节器，电压调节器对发电机的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电器的需求。 1.2 汽车发电机的主要组成 普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。 1.2.1 发电机转子 转子的功用是产生磁场。 转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成，如图1、2所示。 图1交流发电机的转子总成 图2交流发电机转子分解图 1-滑环 2-转子轴 3-爪极 4-磁轭 5-励磁绕组

转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。 滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。 当给两滑环通入直流电时，励磁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，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。如图2所示，转子转动时，就形成了旋转的磁场。 1.2.2 发电机定子 定子的功用是产生交流电。 定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部转动时，引起定子绕组中磁通的变化，定子绕组中就产生交变的感应电动势。 定子由定子铁心和定子绕组（线圈）组成，如图3所示。 图3 交流发电机定子总成及连接方式 a)定子绕组星形连接 b)定子绕组三角形连接 定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。 定子绕组有三组线圈，对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种，如图3a、b所示，都能产生三相交流电。 1.2.3 发电机整流器 整流器的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。 整流器由整流板和整流二极管组成，6管交流发电机的整流器是由6只硅整

QCT2909492汽车用交流发电机技术条件

QCT2909492汽车用交流发电机技术条件 QC／T 29094一92 汽车用交流发电机技术条件代替 JB3309一83 1 主题内容与适用范畴 本标准规定了汽车用交流发电机的技术要求、试验方法及检验规则等。 本标准适用于由硅元件整流的汽车用交流发电机。该发电机为连续定额工作 制，并带有抑制干扰电容器。工作时必须与相应的电压调剂器（电磁振动式或电 子式调剂器）配合使用，并与蓄电池并联工作。 2 引用标准 ZB T35 001汽车电气设备差不多技术条件 ZB T36 010汽车用交流发电机电气特性试验方法 GB 2828逐批检查计数抽样程序及抽样表 GB 2423.17电工电子产品差不多环境试验规程试验ka：盐雾试验方法 3 术语、代号 3．1 整体式交流发电机——机体上装有电子式电压调剂器的交流发电机。 a．交流发电机（左图为内搭铁；右图为外搭铁）

b．整体式交流发电机（左图为内搭铁；右图为外搭铁） c．带双取样电路调剂器的整体式交流发电机 。 3．2 试验电压U t 测试输出电流特性时所规定的电压值（本标准规定配用电磁振动式电压调剂器交流发电机，试验电压值为14V、28V;配用电子式调剂器，为使调剂器处于非工 作状态，试验电压定为：13.5V、27V）。

3．3 额定转速nR 交流发电机在环境温度23±5℃和试验电压U t 下，输出额定电流I R 时承诺的 最 大转速。（本标准规定为6000r／min）。 3．4 最大工作转速n max 交流发电机在环境温度23±5℃，试验电压U t ，和输出最大电流下至少正常连 续工作15min的最大转速（本标准规定第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ系列交流机为12000r／min，第IV系列为8000r/min）。 3．5 交流发电机冷态输出 交流发电机机体温度处于23±5℃时的输出电流值。 3．6 交流发电机热态输出 交流发电机在环境温度23±5℃下工作，机体温度达到稳固温升时的输出电流 值。 4 技术要求 4．1 交流发电机应符合本标准的规定，并按经规定程序批准的图样及技术文件制造。 4．2 交流发电机在下列条件下应具有工作能力： a．周围环境温度一40～85℃; b．月平均相对湿度不大于99％。 4．3 交流发电机外形及安装尺寸应符合各具体产品外形图的规定。在产品外形图中应注明皮带轮紧固螺母及前、后端盖紧固螺杆的拧紧力矩。本标准举荐值见表1。

发电机组设计手册(全面)

精心整理 一、概述 1、本设计手册范围 本手册适用于沃尔奔达（VeryPower ）柴油发电机组的安装指南。在设计和安装柴油发电机组之前，请仔细阅读本手册，详细了解设备情况，只有正确的安装并维护保养设备，才能够保证设备安全有效地运转。机组运22.12.22.3（（GB50055-93/JGT16-92） 二、发电机组选型 1、概述 柴油发电机组一般分为主用和备用。为了缓解全国用电紧张状况，一些工厂及生产企业将柴油发电机组作为主用电源，以应对电力系统停电或错峰供电等电力供 应紧张时的电力需求。在电力资源相对充足的情况下柴油发电机组一般作为备用电源。 2、机组功率选择 2.1功率的定义和匹配 沃尔奔达发电机组功率定义遵循ISO8528标准，柴油发电机组的输出功率受周围环境的限制，沃尔奔达发电机组标定的功率是在“标准状态”下的输出功率。 1000m 小时；备80%~90%负e.机房的通风、排烟状况 f.负载特性（如非线性负载，用电设备单机最大容量） 2.3功率折损 当周围的环境比上述的“标准状态”更恶劣时，发电机组的功率会有一定的折损，要进行功率修正。 3、负载对机组的影响

突加较大负载及大功率异步电动机的起动对发电机组影响较大，发电机组在突加负载后必须有足够的恢复频率能力。 沃尔奔达发电机组所有机型对首次突加60%额定功率已经过多次实践证实；对于首次突加负载超过60%额定功率时，请咨询沃尔奔达新能源股份有限公司技术开发中心。 5~7 余量。 （1） 计算容量 式中： P j P∑ η （2）按最大的单台电动机或成组电动机 起动的需要，计算发电机组功率： P=（P∑-Pm）／η∑+PmKCcosψm（kW） 式中：Pm---功率最大的电动机或成组电动机的功率 （kW）； η∑---总负荷的计算效率，一般取0.85； cosΨm---电动机的起动功率因数，一般取0.4； K---电动机的起动倍数； C---全压起动C=l.0，Y—△起动C=0.67，自耦 变压器起动50％抽头C=0.25，65％抽头 C==0.42，80％抽头C=0.64。 （3）按起动电动机时母线容许电压降计 算发电机功率： P=PnKCXd″（1／△E-1）（kW） ，自耦变 C==0.42， ； 0.20， 10000m2， (2）按最大的单台电动机起动的需要计算 P=（P∑-Pm）／η∑+PmKCcosΨm =（191-37）／0.85+37×6×0.64×0.4=238kW。（3）按起动电动机时发电母线允许电压 降计算： P=PnKCXd″（1／△E-1）=37×6×0.64×0.25（1／ 0.20-1）=142.08kW

第二章汽车用交流发电机及其调节器

第二章交流发电机及电压调节器 汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。现代汽车采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。蓄电池在汽车起动时提供起动电流，当发电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。 与直流发电机相比，具有如下几个特点： 1、体积小，质量轻 2、在发动机低速运转时，仍能进行充电 3、故障少，使用寿命长，保修简便 4、调节器结构简单 5、很少产生干扰波 第一节交流发电机的构造 爪极：鸟嘴形：产生近似与正弦波的交流电动势 转子励磁绕组：有电流通过，产生磁场 滑环 轴 三相绕组：产生相位相差120度，大小相等的三相交流电动势定子连接由三角连接和星形连接两种。以星形连接为主。 铁心：由硅钢片叠压而成 整流器：将三相绕组产生的的交流电变为直流。 主要元件：二极管 主要利用了二级管的单向导电性。 前后端盖：由非导磁材料铝合金制成。 特点：漏磁少，质量轻，散热性能好。 第二节交流发电机的工作原理 1、发电原理：在汽车用交流发电机中，由于转子磁极是鸟嘴形，其磁场的分布近似 于正弦规律，所以交流电动势也近似于正弦波形，相位差互为120度。 2、整流原理：:硅二极管具有单向导电性。 在某一瞬间，正极二极管上那一项的电压最高，那一项的正极管子就获得正向电压而导通。负极管上那一项的电压最低，那一项的负极管子就获得正向电压而导通。 实际上，在汽车交流发电机中选用的二极管，其允许的反向电压要高得多，可以承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。 三、励磁方法 汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机，也就是具有九个硅二极管的发电机。其中六个硅二极管组成整流器，利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压，另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流，称为励磁二极

汽车发电机整流原理

汽车交流发电机及电压调节器 汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。现代汽车采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。蓄电池在汽车起动时提供起动电流，当发电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。 与直流发电机相比，具有如下几个特点： 体积小，质量轻 在发动机低速运转时，仍能进行充电 故障少，使用寿命长，保修简便 调节器结构简单 很少产生干扰波 交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 1.发电原理：在汽车用交流发电机中，由于转子磁极是鸟嘴形，其磁场的分布近似于正弦规律，所以交流电动势也近似于正弦波形，相位差互为120度。 2.整流原理：:硅二极管具有单向导电性。 在某一瞬间，正极二极管上那一项的电压最高，那一项的正极管子就获得正向电压而导通。负极管上那一项的电压最低，那一项的负极管子就获得正向电压而导通。 实际上，在汽车交流发电机中选用的二极管，其允许的反向电压要高得多，可以承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。 3.励磁方法 汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机，也就是具有九个硅二极管的发电机。其中六个硅二极管组成整流器，利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压，另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流，称为励磁二极管。九管交流发电机不仅可以控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况，指示充电系统是否发生故障，还可以在停车时，提醒驾驶员断开点火开关。

由于二极管有0.6v的门坎电压，所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时候才能自己发电，称为自励过程。当发电机的转速较低时，由蓄电池供给电流，称为他励过程。因此，交流发电机发电，要先经过他励过程，再经过自励过程。工作原理如下：当开关闭合后，首先由蓄电池提供电流。电路为： 蓄电池正极→充电指示灯→调节器触点→励磁绕阻Rf→搭铁→蓄电池负极。此时，充电指示灯由于有电流通过，所以灯会亮。 但发动机起动后，随着发电机转速提高，发电机的端电压也不断升高，。当发电机的输出电压与蓄电池电压相等时，发电机“B”端和“Ｄ”端的电位相等，此时，充电指示灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作，励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经六只二极管整流后，输出直流电，向负载供电，并向蓄电池充电。 当发电机高速运转、充电系统发生故障而导致发电机不发电时，“Ｄ”端无电压输出，所以充电指示灯由于两端电位差增大而发亮，警告驾驶员及时排除故障。九管交流发电机在停车后，蓄电池向充电指示灯继续提供电流，则充电指示灯会一直亮，提醒驾驶员断开点火开关。 交流发电机的工作特性 汽车交流发电机的工作特点是转速变化围大，因此，必须了解其输出电流、端电压与转速变化之间的关系，即交流发电机的工作特性。

汽车交流发电机电磁设计计算程序

汽车交流发电机电磁设计计算程序 一.额定数据 1额定直流输出功率 P H (P N ) W 2额定直流电压 U H (U N ) V 3额定直流电流 I N A 4额定工作转速 n N 5零电流转速 n o 6最大输出电流 I m (n=5000 min -1) 7怠速输出电流 I D (n=1500 min -1) 8额定激磁电流 I fN 9 10 11整流管最大电流 I dm =I m +I fN 12整流管平均电流 13整流管反向电压 U dm = 14整流管电压降 ΔU= 相应交流额定数据 相数 m 极对数 p 定子绕组接法 Δ/Y 线电压 V ＝U 21.35U N ?+ 线电流 I ＝ ()f N I I +3 2 相电压（Y 型接法) U Φ＝V N /3=34 .2U +? 考虑：由于电感的原因，使整流管的通断不能在瞬间进行，有一滞后， 因而要求相电压增高一点，增高系数 2 1α COS K +=,当α＝30° 时，K= 所以 U Φ＝V N /3=933.034.2?U +?＝+2?U （Δ型接法） U Φ＝V N 相电流（Y 型接法） I Φ＝I （Δ型接法） I Φ＝I/3 视在功率 P ＝ΦΦ??I U m 计算功率 P ＝φP K ? 功率系数 K ＝ )) ((2 2 *sin *cos x r +++φφ 初取K=

二. 定子铁心尺寸 铁心外径 D 1 铁心内径 D 极距 τ=πD/2P 铁心长度 L S =λτ 定子槽数 Z 每极每相槽数 q=Z/2mp 定子槽形尺寸 槽口宽 b so 槽口高 h so 槽颈宽 b s1 槽颈高 h s1 槽底宽 b s2 槽部高 h s2 槽全高 h s 定子齿宽 (平行齿型) b t1= ) (22s s b Z h D -+?π 定子齿高 h t1=h s -h so 定子轭高 h e1=s h D D --2 1 定子轭长 L e1=) (p h D e 411-?π 定子绕组参数 绕组型式 手嵌式或机绕式 每相并联支路数 α 绕组节距（槽数） y 短距系数 K p =sin(π??Z y p ) 槽电角距 α＝ π?Z p 2 分布系数 K d =)(2 2sin sin αα??q q

汽车电器答案

第一章 汽车电系统的特点是什么？ 答：1.单线制2.负极搭铁3.两个电源4.用电设备并联5.低压直流供电。 第二章 一.名词解释 1.初充电：新蓄电池或修复后的蓄电池在使用之前的首次充电 2.定压充电：蓄电池在充电过程中，直流电源电压保持不变的充电方法 3.定流充电：蓄电池在充电过程中，充电电流保持一定的充电方法 4.蓄电池容量：一次完全充足电的蓄电池，在允许的放电范围内所输出的电量 二．填空题 1.铅酸蓄电池每个単格电池的标称电压为2V，正极板上的活性物质是二氧化铅，呈棕红色；负极板上的活性物质是海绵状的纯铅，呈青红色。 2.某铅酸蓄电池型号为6—QAW—65D，其标准电压为 12 V，额定容量为 65 Ah。 3.影响蓄电池容量的因素主要有极板的结构、放电电流、电解液温度和电解液密度。 4.蓄电池的内阻大小反映了蓄电池带负载的能力。在相同条件下，内阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。蓄电池内阻包括极板、隔板、电解液、铅连接条等的电阻。 三．简答题 1.蓄电池有哪些功用？ 答：1）发电机起动时，向起动机和点火系供电；2）发电机不发电或电压较低时向用电设备供电；3）发电机超载时，协助发电机供电；4）发电机端电压高于蓄电池电动势时，将发电机的电能转变为化学能储存起来；吸收发电机的过电压，保护车子元件。 2.蓄电池常见的故障有哪些？ 答：极板硫化、自行放电、极板短路和活性物质脱落，电解液量减少。 3.免维护铅蓄电池有哪些优点？ 答：（1）使用中不用加水；(2)自放电少，寿命长；(3)接线柱腐蚀少；(4)起动性能好。 第三章 一．名词解释 1.发电机的他励：在发电机转速较低时，自身不能发电，需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。这种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励发电。 2.发电机的自励：当发电机能对外供电时，就可以把自身发的电供给励磁绕组，这种自身供给磁场电流发电的方式称为自励发电。 3.交流发电机的输出特性：输出特性也称负载特性或输出电流特性，它是发电机保持输出电压一定时，发电机的输出电流与转速之间的关系。 二．填空题 1.发电机是汽车的主要电源，其功用是对除起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。发电机有直流发电机和交流发电机两种。 2.普通交流发电机一般由转子、定子、硅整流器、前后端盖、风扇及带轮等组成。 3.转子用来建立磁场。定子中产生的交流电，经过二极管整流器整流后输出直流电。 4.型号为JFZ1913Z交流发电机的含义是：电压等级为1、输出电流大于9、第13次设计、调整臂位于左边的整体式交流发电机。 5.晶体管式电压调节器是利用晶体管的开关特性，来控制发电机的励磁电流，使发电机的输出电压保持恒定。 三．简答题 1.交流发电机高速运转时突然失去负载有何危害？

电机课程设计演示课件.doc

课程设计任务书 课程名称：三相异步电机启动方案选择 姓名：梁笑 专业：09电气工程及其自动化 班级： 1 班 学号： 090320113 指导老师：袁晓玲、马宏忠

目录 1，三相交流异步电动机的起动特性 (3) 2,影响三相交流异步电动机的起动特性的因素 (4) 3，三相异步电机主要起动方式比较 (4) 3.1直接启动 (4) 3.2、用自偶变压器降压启动 (4) 3.3、Y－△降压启动 (4) 3.4、转子串电阻启动 (5) 3.5、转子串频敏变阻器启动 (5) 3.6、软件启动 (5) 3.7、变频器 (5) 4，Y－△起动的原理 (6) 5，Y—Δ起动时的系统性能研究 (7) 5.1Y—Δ起动自动控制 (7) 5.2Y—Δ起动手动控制 (8) 6，三相异步交流电机的Y—Δ起动 (9)

一，三相交流异步电动机的起动特性 电动机的启动特性中最主要的是它的启动转矩。设启动转矩为T st，为了机组能转动起来，必须大于拖动机械在n=0时的静负载力矩T L加上静摩擦阻力。 图1：电动机负载特性曲线 上图中曲线1表示异步机的T-s曲线，曲线2和3表示两种不同的负载特性曲线，为了能转动起来，必须要求a点在b点或c点的上面，否则机组将转动不起来。根据力矩平衡关系可以得出，为了保证能顺利加速到额定转速，在整个启动过程中，必须保持正的加速度，也就要求电动机的电磁力矩T在整个启动过程中大于负载的制动力矩T L。在相同的惯量下，力矩的差额越大，加速越快。惯量大得机械，起动就较慢。对于重复起动的生产机械来说，加速过程的时间长短对劳动生产率的影响是很大的。 电动机起动特性的另一个问题是起动电流，在起动时电流的大小可以用等值电路来求得。异步机在额定电压下的起动电流常大于额定电流好几倍。起动电流太大的影响是：一方面将影响电源的电压，太大的起动电流将产生较大的线路压降，使得电源电压在起动时下降，特别当电源容量较小时电压降更多，可能影响电源上其它电机的运行。另一个方面，大的起动电流将在线路及电机中产生损耗引起发热，特别是当加速力矩较小，机组的转动惯量J 较大，起动很慢的情况下，损耗将很多而发热也更严重。由上面可以看出，对电动机起动的要求是不同的，须看负载的特性，电网的情况等因素而定。有时要求有大的起动力矩，有时要求限制启动电流的大小，有时两个要求须同时满足。总的来说，要考虑下列各问题： a.应该有足够大的启动转矩，适当的机械特性曲线； b.尽可能小的启动电流； c.启动的操作应该很方便；所用的启动设备应该尽可能简单、经济；启动过程中的功率损耗应尽可能的少。

电动机毕业设计

一、选题的依据及意义 现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用 等方面，作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。电机在国家经济建设，节 约能源、环保和人民生中起着十分重要的作用。发电机主要用于移动电源、风 力发电、小型发电设备中；电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，电动机 主要用于驱动水泵、风机、机床、压缩机、冶金、石化、纺织、食品、造纸、 建筑、矿山等机械产品上。随着科学技术的不断创新和工农业的迅猛发展，电 气化与自动化水平不断提高，国民经济各部门对异步电动机的需求量日益增加，对其性能，质量，技术经济指标也相应地提出了越来越高的要求。因此，对异 步电动机品种，必须适时实地做出更新与发展，以适应各个新兴工业领域不同 的特殊要求，特别是对需求量最大的中小型异步电动机，在保证其质量运行， 寿命长和能满足使用要求的同时，进一步节约铜、铁等材料，提高效率和功率 因数，以提高其经济技术指标与降低耗电量，是具有十分重要的意义。由于Y 系列异步电动机具有体积小，重量轻，运行可靠，结构坚固耐用，外形美观等 特点，具有较高的效率，有良好的节能效果，而且噪音低，寿命长，经久耐用。作为普遍用于拖动各种机械的动力设备，其用电量在总的电网的总的负荷中占 有重要的一席。Y系列共有两个基本系列、十六个派生系列、九百多个规格， 能满足国民经济各部门的不同需要。所以设计研究三相异步电动机意义重大。1、现状 国外公司注重新产品开发，在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。国 外的先进水平主要体现在电机的可靠性高，寿命长，通用化程度高，电机效率 不断提高，噪声低，重量轻，电机外形美观，绝缘等级采用F级和H级，而且 也考虑电机制造成本的降低等国内虽有部分产品已达90年代初的国际水平，但相当部分的产品可靠性差，重量重，体积大和噪声大，综合水平只相当于80年代初期国际水平，其主要原因是制造工艺落后，关键材料的质量和品种不能满 足要求，科研和设计工作没有跟上，科研投入少，新产品开发资金匮乏，企业 技术创新能力较弱 1）发展派生、专用系列电机多品种派生和符合国外先进标准的电机产品。随着社会的不断前进，科技水平的不断提高，电机行业的不断发展，市场需求会不 断变化，电机产品的外延和内涵也不断拓展，电机产品配套面广，它广泛地应 用于能源、交通、石油、化工、冶金、矿山、建筑等各个领域，并且电机的通 用性逐步向专用性方面发展，打破了过去同一类电机同时用于不性质、不同场 合的局面。电机产品正向着专业性、特殊性、个性化方面发展，这也是国外企 业发展的最新观点与动向。 2）电机要高效、节能我国中小型电机作为各种机械设备的动力源，其耗电总量已占全国发电量的70%左右。因此，发展中国高效电机，推广节能产品，是响 应国家节能政策、实现节能降耗的重要举措。在产品开发中，以前的科学院所、企业在产品设计采用了许多办法，如采用降低起动力矩、电容补偿、阻尼槽方 法来节约电能，但这些都是在频率不变的条件下来实现的。自从有了逆变器后，电源的变频变压变的更加容易，从而可以调节异步电机在最佳工作点上运行， 保证出力不变的情况下，可用最大效率和功率因数代替额定效率和额定功率因

(汽车行业)第二章汽车用交流发电机及其调节器

（汽车行业）第二章汽车用交流发电机及其调节器

第二章交流发电机及电压调节器 汽车使用的电源有蓄电池和发电机俩种。现代汽车采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，且向蓄电池充电。蓄电池在汽车起动时提供起动电流，当发电机发出电量不足时，能够协同发电机供电。 和直流发电机相比，具有如下几个特点： 体积小，质量轻 在发动机低速运转时，仍能进行充电 故障少，使用寿命长，保修简便 调节器结构简单 很少产生干扰波 交流发电机的构造 爪极：鸟嘴形：产生近似和正弦波的交流电动势 转子励磁绕组：有电流通过，产生磁场 滑环 轴 三相绕组：产生相位相差120度，大小相等的三相交流电动势 定子连接由三角连接和星形连接俩种。以星形连接为主。 铁心：由硅钢片叠压而成 整流器：将三相绕组产生的的交流电变为直流。 主要元件：二极管 主要利用了二级管的单向导电性。 前后端盖：由非导磁材料铝合金制成。 特点：漏磁少，质量轻，散热性能好。 交流发电机的工作原理 发电原理：在汽车用交流发电机中，由于转子磁极是鸟嘴形，其磁场的分布近似于正弦规律，所以交流电动势也近似于正弦波形，相位差互为120度。 整流原理：:硅二极管具有单向导电性。 在某壹瞬间，正极二极管上那壹项的电压最高，那壹项的正极管子就获得正向电压而导通。负极管上那壹项的电压最低，那壹项的负极管子就获得正向电压而导通。 实际上，在汽车交流发电机中选用的二极管，其允许的反向电压要高得多，能够承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。 三、励磁方法 汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机，也就是具有九个硅二极管的发电机。其中六个硅二极管组成整流器，利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压，另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流，称为励磁二极管。九管交流发电机不仅能够控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况，指示充电系统是否发生故障，仍能够在停车时，提醒驾驶员断开点火开关。 图10-19管交流发电机的原理图 由于二极管有0.6v的门坎电压，所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时候才能自己发电，称为自励过程。当发电机的转速较低时，由蓄电池供

汽车发电机工作原理

汽车发电机工作原理交流发电机的结构 一、6管交流发电机的结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。 JF132型交流发电机组件图见图2-5a JF132型交流发电机结构图见图2-5b

JF132型交流发电机结构图见图2-5c （一）转子 转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图2-6。 转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和磁轭。 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，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。 交流发电机的磁路为：磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。见图2-7。

（二）定子 定子的功用是产生交流电。 定子由定子铁心和定子绕组成。见图2-8A 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。 定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。 三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。

1．每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。 2．每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 3．三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度） 例：国产JF13系列交流发电机三相绕组绕制见图2-8B 结构参数如下：磁极对数p 6对 定子槽数z 36槽 定子绕组相数m 3相 每个线圈匝数N 13匝 绕组联结方法 Y型联结 在国产JF13系列交流发电机中，一对磁极占6个槽的空间位置（每槽60o 电角度），一个磁极占3个槽的空间位置，所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽，每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽，三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽，8个槽，14个槽等。 （三）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， 6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，6只整流管分别压装（或焊装）在两块板上。 1．汽车用硅整流二极管特点 （1）工作电流大，正向平均电流50A，浪涌电流600A； （2）反向电压高，反向重复峰值电压270V，反向不重复峰值电压300V； （3）只有一根引线见图2-9。并且有的二极管引线是正极，有的二极管引