汽车发电机原理专业教程

概　述

一、发电机的功用

移动消防泵发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。 www.auau66.Com

二、发电机的分类

汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机，交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：

1.按结总体结构分五类

（1）普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机) 例JF132 （EQ140用）
插图
（2）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) 例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机（包括CS—121、CS—130和CS—144三种不同的型号）如图：
　

（3）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JFZB292发电机。
　微波烧结

（4）无刷交流发电机(不需要电刷的发电机) 例JFW1913
　

（5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机)

2.按整流器结构分四类

（1）六管交流发电机例JF1522（东风汽车用）发烟筒
（2）八管交流发电机例JFZ1542（天津夏利汽车用）
（3）九管交流发电机例（日本日立、三凌、马自达汽车用）
（4）十一管交流发电机例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）

3.按磁场绕组搭铁形式两分类

（1）内搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）
（2）外搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。
　

三、交流发电机的型号

根据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：
（插图无命名）

1. 产品代号
产品代号用中文字母表示，例：JF——普通交流发电机 JFZ——整体式（调节器内置）交流发电机 JFB——带泵的交流发电机 JFW——无刷交流发电机

2. 电压等级代号
电压等级代号用一位阿拉伯数字表示，例：1表示12V系统，2表示24V系统，6表示6V系统

bbzs 3. 电流等级代号
电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示，其含义如下表所示：
表2-1 电流等级代号
　

4. 设计序号
设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。

5. 变形代号
交流发电机以调整臂位置作为变形代号，从驱动端看，调整臂在左边用Ｚ表示，调整臂在右端用Ｙ表示，调整臂在中间不加标记。
注：进口发电机不符合上述标准。

流发电机工作原理

一、交流发电原理

交流发电机的发电原理如图2-2所示。

图2-2交流发电机发电原理
1.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场）
2.磁场外有一个定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度
3.当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。

（1）定子3相绕组感生电动势的大小为：

　
其中：E m -每相电动势的最大值
ω-电角速度
f-交流电动势的频率（为转速的函数）
p-磁极对数
n-发电机转速（r/min）
Eφ-每相电动势的有效值

（2）定子每相电动势的有效值

K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关 )
N-每项匝数（匝）
φ-每极磁通（Wb）
Ce-电机结构常数

(3) 交流电动势波形

由此可见,交流电动势的幅值是发电机转速的函数。因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、变幅值的交流波形。

4.定子三相绕组的接法

定子三相绕组的接法有两种
（1）星形接法
IL=IΦ I L-线电流 IΦ-相电流

　
（2）三角形接法中
0UL=UΦ

二、　整流原理　

交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，是靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通, 当给二极管加上反向电压时,二极管截止,二极管的导通原则如下:

1.二极管的导通原则

旋转机械故障诊断当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；
当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。

2.整流过程分析

桥式整流电路及电压波形见

　桥式整流电路及电压波形

（1）整流时二极管导通条件：
　①对于三个正极管子（D1、D3、D5正极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。
②对于三个负极管子（D2、D4、D6负极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。
但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。

（2）整流过程
看一下下面的动画（动画1）
三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。如图2-2所示

（3）发电机输出的直流电压平均值为：
U=1.35UL=2.34UΦ
流经每只二极管的电流
ID=IL/3

3．中性点电压

有的发电机具有中性点接线柱，如图2-4，是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称为中性点电压

图2-4带中心抽头的交流发电机
中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出电压（平均值）的一半，即：
UN=UB/2
带有中性点接线柱的发电机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。
有的发电机没有中性点接线柱，但是也把中性点电压充分的利用了（如夏利、桑塔纳发电机），这些发电机在中性点处接上两只整流二极管，和三相绕组的六只整流二极管一道输出，可提高发电机功率。

汽车发电机原理教程（三）

本文发布于:2024-09-22 22:28:46，感谢您对本站的认可！

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