截图
简介
这是发电机的维修ppt，包括了交流发电机的结构及类型，交流发电机的工作原理及特性，交流发电机的电压调节器，电压调节器的工作原理，交流发电机及电压调节器的使用，典型汽车电源系的电路，充电系典型电路，电源系统故障诊断与排除等内容，欢迎点击下载。
发电机的维修ppt是由红软PPT免费下载网推荐的一款课件PPT类型的PowerPoint.
学习情境2：交流发电机的检修 学习目标： 1.交流发电机的结构及类型 2.交流发电机的工作原理及特性 3.交流发电机的电压调节器 4. 电压调节器的工作原理 5. 交流发电机及电压调节器的使用 6. 典型汽车电源系的电路 7.充电系典型电路 8.电源系统故障诊断与排除 §2.1交流发电机的结构及检修 §2.1.1 交流发电机的结构及类型 一、发电机的功用 汽车蓄电池的容量是有限的，不能满足汽车长途行驶的需要，所以，在汽车上除装有蓄电外，还另装有发电机。 发电机的主要作用是：发电机是汽车电系的主要电源，由汽车发动机驱动，它在正常工作时，对除启动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。 汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，汽车交流发电机具有体积小，重量轻，结构简单，维护方便，使用寿命长和低速充电性能好等显著特点，故广泛应用在汽车上而取代直流发电机。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。 发电机在发动机上的位置 二、汽车用交流发电机的分类 1、按总体结构分 3．按装用的二极管数量分类 （1）6管交流发电机 例JF1522（解放CA1091） （2）8管交流发电机 例JFZ1542（天津夏利汽车用） （3）9管交流发电机 例JFZ141（BJ1022型轻载货车用） (4）11管交流发电机 例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用） 三、交流发电机的型号 第一部分为产品名称代号。J-交流；F-发电机；Z-整体式；B-带泵；W-无刷 JF——交流发电机； JFZ——整体式交流发电机； JFB——带泵交流发电机； JFW——无刷交流发电机。 第二部分为分类代号，即电压等级代号，用一位阿拉伯数字表示，1—12V；2—24V；6—6V。 第三部分为电流等级代号用一位阿拉伯数字表示，见表3—1 第四部分为设计序号，按产品设计先后顺序，用阿拉伯数字表示。 第五部分为变型代号，交流发电机以调整臂的位置作为变形代号。从驱动端看，Y-右边；Z-左边。 例如：JF152表示交流发电机，其电压等级为12V，电流等级为》50～59A，第二次设计。 桑塔纳、奥迪100型轿车用JFZ1913Z型交流发电机是电压等级为12V，电流等级为》90A，第13次设计，调整臂在左边的整体交流发电机。 四、交流发电机的结构 （2）转子总成 （a）功用——产生旋转磁场 （b）基本组成——转子轴、两块爪极、磁轭、励磁绕组、集电环等。 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。 （d）电刷引线接法 内搭铁交流发电机——励磁绕组直接在发电机内部搭铁，两只电刷中的引线一根与后端盖绝缘的励磁接线柱“F”相连接，另一根直接与发电机外壳上的搭铁接线柱“－”连接。 外搭铁交流发电机——励磁绕组通过所配的调节器搭铁，两只电刷接线柱均与发电机外壳绝缘，分别用“F1”和“F2”表示，其中一端通过调节器在发电机外部搭铁。 （4）整流器 （a）功用——将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电向外输出 （b）组成——正、负整流板，二极管 交流发电机的整流器一般是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路。分为正二极管（中心引线为正极）和负二极管（中心引线为负极） 整流板——又称散热板（铝制），用来安装硅整流二极管。 硅整流二极管——六只硅二极管安装示意图 二极管的极性 正二极管——3只二极管安装在正整流板上，引出线为正极，壳体为负极，管壳底部用红字标记。3只正极二极管采用共阴极接法，公共端连接至发电机火线接柱“B”（“B+”、“+”、“A”或“电枢”接柱）。 负二极管——3只二极管安装在负元件板或发电机后端盖上，引出线为负极，壳体为正极，管壳底部用黑字标记。3只正极二极管采用共阳极接法，公共端连接至发电机接地接柱“－”（或“E”接柱）。 交流发电机3只正二极管和3三只负二极管的引线端通过三个接线柱一一对应连接，并分别连接定子绕组的A、B、C端，组成三相桥式全波整流电路。 （5）前、后端盖 （a）端盖的功用——安装轴承和其他零部件，支承转轴，封闭内部构件。 （b）端盖与其它部件的装配关系 前端盖前端装风扇和皮带轮，后端盖上安装电刷组件、整流器等。 （6）风扇及传动带轮 （a）作用——发电机工作时，对发电机进行强制通风冷却 （b）发电机后端盖上有进风口，前端盖上有出风口。当风扇与皮带轮一起旋转时，空气高速流过发电机内部，从而进行强制通风冷却 （c）材料——风扇一般用低碳钢板冲压而成，皮带轮一般用铸铁或铝合金铸造而成 2．无刷交流发电机——没有电刷和滑环的交流发电机（了解） 优点 （1）没有电刷和滑环，不存在电刷与滑环接触不良导致的 发电不稳或不发电故障。 (2) 工作时无火花，也减小了无线电干扰。 缺点 （1）爪极间连接工艺困难 （2）由于磁路中间隙加大，发电机相同输出功率下需加大励磁电流。 无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式、永磁式和感应子式四种。其中爪极式和感应子式比较常见。 1)爪极式无刷交流发电机的结构特点——励磁绕组是静止的，不随转子转动 2)爪极式无刷交流发电机的工作原理和磁路如下图所示 3)爪极式无刷交流发电机的优缺点 优点是：结构简单、维护工作量少，工作可靠；工作时无火花。 缺点是：制造工艺要求高、焊接困难；结构复杂。 （2）感应子式无电刷交流发电机 组成——由定子、转子、整流器和机壳组成。 它的转子是由齿轮状钢片铆成，其上有若干个沿圆周均匀分布的齿形凸极，而没有磁场绕组。 磁场绕组和电枢绕组均安放在定子槽中 §2.1.2 交流发电机工作原理及特性 一、交流发电机的工作原理 1、发电原理 （a）在发电机内部有一个由发动机带动的转子（产生旋转磁场）——励磁绕组通直流电，产生磁场使两块爪极磁化，形成N、S极交错排列的六对磁极，随转子旋转，形成旋转磁场 （b）磁场外有定子绕组， 绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组是对称的，彼此相隔120度 （c）当转子旋转时，旋转的磁场使固定的定子绕组切割磁力线（或者说使定子绕组中通过的磁通量发生变化）而产生感应电动势。 （4）三相绕组不同接法时的电压、电流关系 Y形接法 △形接法 结论： 在交流发电机相电压相同的情况下，采用Y形接法输出电压（线电压）较大；当输出线电压相同时，采用△形接法输出电流较大（是Y形接法的3倍），输出功率是Y形接法的3倍。 因此，大多数车用交流发电机的三相定子绕组采用Y形接法，只有少数大功率交流发电机采用△形接法。 2、整流原理 通过六只硅二极管组成的三相桥式全波整流电路，将交流发电机产生的三相正弦交流电整流为直流电。 （1）二极管的导通原则 （a）正极管的导通原则：瞬间正极电位最高者导通 （b）负极管的导通原则：瞬间负极电位最低者导通。 （2）发电机输出的直流电压平均值（UAV） UAV=1.35UL Y形连接:UAV=1.35UL=2.34UΦ △形连接:UAV=1.35UL=1.35UΦ 在三相桥式整流电路中，在每个周期内，每只二极管只有1/3时间通过，所以，每只二极管的平均电流ID只是负载电流I的1/3，即ID=I/3。 （3）中性点电压 在有些交流发电机上，中性点用导线引出，接在中性点接线柱“N”上。 UN=UAV/2 用来控制磁场继电器、充电指示灯继电器 加装中性点二极管可以提高发电机的输出功率 不同转速时中性点电压 （b）9管交流发电机——利用3个磁场二极管控制充电指示灯；给励磁绕组供电 （c）11管交流发电机——有6个整流二极管、2个中性点二极管和3个磁场二极管，兼有8管交流发电机和9管交流发电机的特点和作用。 3、励磁方式 （1）他励发电（低速运转时）——由蓄电池提供励磁电流以增强磁场 （2）自励发电（高速运转，转速在1000r/min左右时）——励磁电流由发电机自身供给 （a）交流发电机自励发电的条件——有剩磁且转速足够高 （b）自励原理 转子爪极有剩磁，转子旋转→三相定子绕组中产生感应电动势→感应电动势加到磁场绕组上→磁场绕组中有电流通过→磁场增强→三相定子绕组中感应电动势提高→磁场增强→感应电动势提高→…→如此相互促进，发电机电动势很快升高。 内搭铁交流发电机励磁电路 外搭铁交流发电机励磁电路 二、交流发电机的工作特性 1、输出特性——即负载特性，指发电机向负载供电时，保持发电机电压一定（对12V系列为14V，对24V系列规定为28V） ，发电机的输出电流与转速的关系。即 U =常数时， 的曲线。 交流发电机的输出特性曲线 变化规律：当发电机电压一定时，随发电机转速的升高，发电机输出电流随之升高。当发电机的转速达到一定值后，发电机的输出电流不再随转速的升高而升高。 注意点： （1）空载转速和满载转速是表示交流发电机性能的主要指标，在产品使用说明书中有规定。 （2）交流发电机具有自身限制输出电流的能力，不需要电流限制器。 限流保护原理： ①定子绕组的阻抗Z随转速升高而增大，内电压降增大 Z= 其中，感抗 XL=2πƒ L ②电枢反应增强使磁场削弱，感应电动势下降 2、空载特性 ——指发电机空载时，发电机的电压与转速之间的关系。即 时， 的曲线。 3、外特性 ——指发电机转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关系。即 n=常数时， 的曲线。 一、硅整流交流发电机的拆解及清洗 1．拧下电刷组件的两个固定螺钉，取下电刷组件； 2．拧下后轴承盖的三个固定螺钉，取下后轴承防尘盖，再拧下后轴承处的紧固螺母； 3．拧下前后端盖的连接螺栓，轻敲前后端盖，使前后端盖分离； 4．从后端盖上拆下定子绕组端头，使定子总成与后端盖分离； 5．拆下整流器总成； 6．拆下皮带轮固定螺母，从转子上取下皮带轮、半圆键、风扇和前端盖； 7．用布或棉纱蘸适量清洗剂擦洗转子绕组、定子绕组、电刷及其它机件。 二、交流发电机的检测 1、不解体检测（重点） （1）外部检查 ①检查交流发电机端盖有无破裂。 ②检查各接线柱有无松脱。 ③用手转动发电机转子，转动应灵活自如，不应有卡滞和异响（不应有“扫膛”现象）。 （2）测量发电机各接线柱之间的电阻值 ① 测量发电机的输出端子B+和搭铁端E之间的阻值。 电阻正向为40～50Ω，反向＞10000Ω 通过测量可以判断交流发电机整流器是否有故障，如有故障应将发电机解体进一步检测。 ② 测量发电机正电刷F接线柱和负电刷E之间的阻值电阻为5～6Ω，判断励磁绕组电阻是否正常。 2、解体后的检测（重点） （1）磁场绕组（转子）的检测 ①检查磁场绕组的阻值——选择“R×1”档，将万用表的两只表笔分别搭在滑环上，检查磁场绕组的阻值 技术要求：正常的阻值应为几Ω，应符合标准。 若电阻小于规定值，说明磁场绕组有短路； 若电阻为∞，说明磁场绕组断路。 ②检查磁场绕组的绝缘情况 选择“R×1K”或“R×10K”档，将万用表的一只表笔搭在滑环上，另一只表笔搭在转子轴或爪极上，检查磁场绕组的绝缘情况。 技术要求：若阻值为∞，说明磁场绕组绝缘良好；否则，说明磁场绕组有搭铁故障。 说明：磁场绕组若有断路、短路或搭铁故障时，一般需更换转子总成或重绕磁场绕组。 ③转子轴和滑环的检测 转子轴的弯曲会造成转子与定子之间间隙过小而摩擦或碰撞，如发现发电机运转时阻力过大或有异响，应检查转子轴是否有弯曲。 滑环应表面光滑，无烧蚀，厚度应大于1.5mm （2）电枢绕组（定子）的检测 ①检查电枢绕组的阻值——将万用表的两只表笔分别搭在三根引出线中的任意两根上，检查电枢绕组的阻值 技术要求：正常的阻值应为<1Ω；若电阻为∞，说明电枢绕组断路。 ②检查电枢绕组的绝缘情况——选择“R×1K”或“R×10K”档，将万用表的一只表笔搭在引出线上，另一只表笔搭在定子铁心上，检查电枢绕组的绝缘情况。 技术要求：若阻值为∞，说明电枢绕组绝缘良好。否则，说明电枢绕组有搭铁故障。 说明：电枢绕组若有断路、短路或搭铁故障时，一般需更换定子总成或重绕电枢绕组。 （3）硅二极管的检查（难点） ①硅二极管好坏的判别——将万用表的两只表笔分别搭在硅二极管的引出线和壳体上，测量阻值大小；再将两只表笔交换搭接进行测量。 技术要求：进行正、反向测量时，一次阻值应在10～12Ω左右，另一次阻值应在10000Ω以上。 若正、反向测量时，阻值均为零，说明硅二极管短路； 若正、反向测量时，阻值均为∞，说明硅二极管断路。 注意点：硅二极管短路或断路时均应更换。 将汽车万用表的红表笔分别搭在硅二极管的引出线上，黑表笔搭在硅二极管的壳体上，测量阻值大小。 若阻值为10～12Ω左右，说明硅二极管为正管子； 若阻值为∞，说明硅二极管为负管子。 （4）电刷与电刷架的检查 电刷和电刷架应无破损或裂纹，电刷在电刷架中应活动自如，不得出现卡滞现象。电刷露出电刷架部分的长度叫电刷长度，电刷长不应超出磨损极限（原长的1/2），否则应更换。 电刷弹簧压力应符合标准，一般为2～3N，将电刷压入电刷架使之露出部分约2mm，弹簧压力过小应更换。 三、交流发电机的装复 首先向轴承中填充2/3的润滑脂，再按拆解的反顺序装复： （1）将前端盖、风扇、半圆键和皮带轮依次装到转子轴上，并用螺母紧固； （2）将整流板、定子绕组依次装入后端盖； （3）将两端盖装合在一起，并拧紧联接螺栓； （4）拧紧后端盖轴承紧固螺母，装好轴承盖； （5）装电刷组件； （6）装复后，转动发动机皮带轮，转子转动平顺，无摩擦及碰击声。
展开
