单元三交流发电机的结构与检修.docx

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单元三交流发电机的结构与检修

单元三交流发电机的结构与检修

课题1交流发电机认知

一、充电系统概述

汽车的充电系统一般由蓄电池、发电机、电压调节器（简称调压器）、警告灯、点火开关、必要的导线和电缆等组成。

蓄电池和发电机并联于汽车电路之中，发电机是主要电源，蓄电池是辅助电源。

当点火开关在起动位置时，蓄电池提供起动时所需的电力，发动机起动后，由发电机给车上所用电气设备供电，而且还要对蓄电池进行补充充电。

汽车上所用发电机大多为三相交流发电机，主要由三相同步交流发电机和硅二极管整流器组成，所以又称为硅整流发电机，简称交流发电机。

如果发电机的输出没有控制的话，它的电压将超出汽车电路的安全界限。

因此，采用电压调节器使发电机的输出在14V左右。

现在的调节器大都安装在发电机内部，称为整体式硅整流发电机，此类发电机应用较广。

为了使驾驶员了解发电机的情况，许多车的仪表盘上装二、交流发电机的结构

目前国内外生产的汽车用硅整流发电机虽然在制造工艺、局部结构及工作性能上有所改进，型式各异，但其结构基本相同，主要由转子、定子、整流器、前端盖、后端盖、带轮及风扇等组成，有指示灯或电流表。

单元三交流发电机的结构与检修

课题2交流发电机的结构与工作原理

一、交流发电机的结构

1．转子

交流发电机的转子是发电机的磁极部分，它的功用是用来产生磁场。

由转子轴、激磁绕组、爪形磁极和滑环等组成。

由低碳钢制成的两块六爪磁极压装在转子轴上，爪极的空腔内装有磁轭并绕有磁场绕组，磁场绕组的两端引出线分别焊接在与轴绝缘的集电环（两个铜制滑环）上，两个电刷与滑环接触，将直流电源引入磁场绕组（该电流称为发电机的励磁电流）。

2．定子

交流发电机的定子是发电机的电枢部分，它的功用是用来产生交流电动势，由定子铁心和对称的三相电枢绕组组成。

定子铁心由相互绝缘的内圆带嵌线槽的环状硅钢片叠成，嵌线槽内嵌入三相互相独立三相对称的定子线圈。

当转子转动时，定子线圈切割旋转磁场的磁力线而产生三相交流电动势。

三相绕组的联结方法可以分为星形（Y形）连接和三角形（△形）连接两种。

3．整流器

（1）整流器的作用

由于汽车的电气系统使用直流电，所以发电机的交流电必须转变为直流电，这一过程称为整流。

整流器的作用是将定子绕组产生的三相交流电变为直流电。

（2）整流器的组成

整流器一般是由六只硅整流二极管组成的三相桥式整流电路，利用二极管的单向导电性将交流电整流为直流电。

部分发电机还有三只小功率励磁二极管和二只中性点二极管。

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课题1交流发电机认知

课题2交流发电机的结构与工作原理

一、发电机的拆卸

1．断开蓄电池负极电缆。

2．断开线束连接器和发电机至蓄电池电线。

3．顺时针转动自动张紧轮螺栓，释放皮带张紧力，拆卸蛇形附件传动带。

4．拆卸发电机上发动机连接托架及螺栓。

二、交流发电机的解体

1．卸下螺母和接线端绝缘体。

2．卸下3个螺栓和端盖。

3．拆下后罩。

4．卸下电刷组件。

5．拆调节器。

6．拆下整流器架。

7．拿下绝缘胶垫。

8．拆下皮带轮大螺母。

9．拆下连接前后端盖的固定螺栓。

10．拿下后轴承盖。

11．拆下前轴承盖。

三、拆卸注意事项

1、拆卸前应清洁和布置好工作场所，准备好工作台和拆装工具，将机器的表面上的尘土和油污清除干净。

2、必须按照正确的步骤和方法拆卸发电机。

拆卸前应仔细观察所拆卸的机件的连接方式，以及与相近机件的关系，明确拆卸的步骤和方法，防止盲目乱拆，不记手位，以免造成机件损坏或拆下后不能装复。

3、清洗机件（不包括电器部分）最好采用煤油和轻柴油。

4、要注意选择和正确使用工具，并要保持工具的清洁。

5、卸下的螺栓、螺钉、螺母、垫圈和其他零件，应按顺序成套成组地分别放置，避免装错。

6、如果螺栓因久未拆卸而锈死在螺孔内，用起子或扳手不能拧动时，应在螺栓周围滴上少许煤油、柴油、汽油或粘度很低的润滑油，使其逐渐渗入到螺纹中，待过片刻，用钝的錾子按正、反时针方向反复冲击，然后用起子或扳手拧出。

如仍不能拧出螺栓，则可在螺孔周围加热，稍微扩大螺孔，并再加少许煤油，试着拧出螺栓。

有时螺栓的丝扣是反时针的，则要按顺时针方向才能拧松。

单元三交流发电机的结构与检修

课题3交流发电机各部件的检修

一、交流发电机整流原理

二极管具有单向导电特性。

当给二极管加上正向电压时，二极管导通，二极管呈现低阻态；当给二极管加上反向电压时，二极管截止，二极管呈现高阻态。

交流发电机定子绕组中感应产生的交流电，通过6只二极管组成的三相桥式整流电路转变为直流电流输出。

1．三个正极二极管（VD1、VD3、VD5）的正极分别接在汽车发电机三相绕组的首端（A、B、C），而它们的负极同接在元件板上亦即发动机的正极。

2．三个负极二极管（VD2、VD4、VD6）的负极也分别接在发电机的三相绕组的首端，而它们的正极同接在后端盖上，直接搭铁。

3．在同一瞬间，同时导通的二极管就只有两个，即正极二极管（相对其他两相来说正值最大）、负极二极管（相对其他两相来说负值最大）各一个。

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。

交流发电机的转速高到一定程度，中性点电压高过发电机输出电压。

部分发电机在中性点接上两只中性点二极管，对中性点电压进行全波整流，可以有效利用中性点电压，可使发电机的功率增加10%～15%。

二、电压调节器

交流发电机的转子是由发动机通过带驱动旋转的，因此，汽车用交流发电机转速很不稳定且变化范围很大，若对发电机不加以调节，其端电压将随发动机转速的变化而变化，这与汽车用电设备要求电压恒定相矛盾。

因此，发电机必须要有一个自动的电压调节装置。

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课题4交流发电机的装配与整机检测

一、交流发电机与充电系统的测试

1．充电指示灯检查

（1）闭合点火开关不起动发动机，此时充电指示灯应亮，如图4-4-1所示。

如不亮，应检查充电指示灯熔断丝是否熔断，灯泡是否损坏，充电指示灯电路是否正常。

（2）故障排除后，闭合点火开关不起动发动机，充电指示灯应点亮；起动发动机，充电指示灯应熄灭，否则应检查发电机。

2．发电机输出测试

（1）发动机怠速状态下运行，用数字万用表测试蓄电池正负极两端的电压，电压值应在13-15V之间。

（2）发动机转速升高（2000r/min以下），电压应保持基本不变；打开前大灯或空调鼓风机开到最大，读取万用表电压值，电压降幅不应超过0.5V。

（3）如超过0.5V，检查发电机正极、搭铁线，及蓄电池正极接线、负极搭铁线接触是否牢固，连接点是否锈蚀，如接触良好，说明发电机、调节器存在故障。

1、通过检查蓄电池的电压是否充足来判别，蓄电池长期保持充足的电量说明发电机工作性能正常；

2、打开点火锁不启动车，用金属工具接近发电机皮带轮，正常时应有明显的磁场吸引力；

3、找车后万用表测试发电机输出电压，随着油门加动电压会随之上升，最高能达到14.5V左右，说明发电机发电正常

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课题3交流发电机各部件的检修

课题4交流发电机的装配与整机检测

一、交流发电机各部件的检修

各部件的清洁，对各部件进行清洁清洗，对机械部分可用煤油或清洁剂清晰；对电气部分如绕组要用洁净的毛刷或棉纱清洁各部件的灰尘和脏污。

（一）转子的检修

1．外观检查

1）.转子表面应平整，应无烧蚀、划伤、变色或绝缘层破损，否则应更换。

2）.滑环表面应平整光滑，无明显烧损；若有沟槽和划痕，应用细砂纸磨光或更换转子。

2．励磁绕组电阻的检测

用万用表电阻挡检测两滑环之间的电阻

1）．如果电阻值在规定的范围内（一般为2~5Ω），则说明励磁绕组良好

2）．若阻值为∞，则说明断路，则更换

3）．若阻值过小，则说明短路，则更换

3．励磁绕组绝缘性检查

用万用表电阻最大挡检测两滑环与铁芯（或转子轴。

即检查励磁绕组与铁芯（或转子轴）之间的绝缘情况。

）之间的电阻，正常应指示∞，否则应更换。

4．检查转子直径

用游标卡尺测量交流发电机的滑环直径。

如果直径小于最小值，则应更换转子。

5．转子轴的检查

用百分表检查轴的弯曲，弯曲度不超过0.05mm（径向圆跳动公差不超过0.1mm），否则应予校正。

（二）定子的检修

1、外观检查

如有烧损、绝缘层破损的现象，则需更换。

2、定子绕组短路与断路检查。

用万用表检测定子绕组3个接线端，两两相测。

1）．正常时阻值小于1Ω且相等。

2）．若万用表不导通（电阻无穷大），说明断路，应更换；

3）．过小（近似等于0Ω）说明短路。

3、定子绕组绝缘性检查

检查线圈导线和驱动端架之间是否导通

定子绕组与铁芯之间的电阻，正常应指示∞，否则应更换。

（三）、整流器的检修

1．外观检查

无变形、二极管无松动和烧蚀现象。

2．检查正向整流

其一应为导通，如果导通性不符合规定，则应更换整流器架。

3．检查负向整流

一表笔接到整流器负极端，另一个表笔连接到每个整流器端口。

交换交换极性，重复上述步骤。

另一应为不导通“∞”。

否则应更换整流器架。

（四）、电刷组件的检修

1．外观检查

电刷及电刷架应无破损或裂纹，电刷表面不得有油污且在电刷架中应能活动自如，不得出现发卡现象。

2．电刷长度的测量

电刷高度可用游标卡尺或钢板尺测量露出电刷架的长度。

电刷的外漏长度一般不小于7mm。

3．电刷弹簧压力的检查

电刷弹簧压力时应一只一只的测量。

当电刷从电刷架中露出长度2mm时，电刷弹簧压力一般为2～3N。

（五）、前后端盖及轴承的检修

前、后端盖及风扇的检修，应无变形、无裂纹，安装孔不得松动，否则更换总成。

轴承的检修，转动灵活自如，无卡滞，无杂音，无斑点，否则更换

通过使前后轴承在转子轴上旋转的办法检查轴承有无噪声、晃动或发涩，如果有任何一种情况，都必须更换轴承。

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课题5充电系统电路的线路连接与故障诊断

1、充电系统线路的连接

1．充电系统的电路组成及工作过程

目前汽车充电系统由蓄电池、点火开关、充电指示灯、硅整流发电机、电压调节器等组成。

其工作过程如下：

1）当点火开关闭合后（发动机不工作），此时励磁电流流向：

蓄电池“+”极→点火开关→继电器→充电指示灯→发电机的L端子→发电机内部D+接柱→发电机励磁绕组→发电机内部F接柱→电压调节器（IC片）的三极管VT2→搭铁→蓄电池“-”，励磁绕组产生产生发电机所需的磁场，同时，充电指示灯点亮。

2）当发动机起动后，此时发电机的励磁电流已经由发电机本身发出的电流来供应。

随着发动机转速的升高，发电机的输出电压也随之增大。

当输出电压大于蓄电池电压时，发电机B端子向蓄电池充电。

同时，端子L处的电压提高，蓄电池与端子L之间的电位差消失，充电指示灯熄灭。

2．充电系统的电路实例

Chery（奇瑞）汽车充电系统电路，充电系统由蓄电池、点火开关、保险丝、充电指示灯、发电机等组成。

下面分析其工作过程如下：

1）当点火开关闭合后（发动机不工作），此时励磁电流流向：

蓄电池“+”极→起动机30接柱→继电器盒Y/3端子→继电器盒H1/2端子→点火开关ON端子→继电器盒H2/4端子→16号保险丝→继电器盒U1/4端子→仪表板13号端子→充电指示灯→仪表板16号端子→继电器盒U2/12端子→继电器盒A2/1端子→发电机D+接柱→发电机励磁绕组和内装式电压调节器→搭铁→蓄电池“-”，励磁绕组产生产生发电机所需的磁场，同时，充电指示灯点亮。

2）当发动机起动后，随着发动机转速的升高，发电机的输出电压大于蓄电池电压时，发电机B端子向蓄电池充电，同时，充电指示灯熄灭。

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课题5充电系统电路的线路连接与故障诊断

一、充电系统的故障诊断与排除

充电系的故障可根据车上电流表或充电指示灯的工作情况反映出来。

充电系有故障时，应及时进行检修来排除故障，以免造成更大的损失。

充电系常见故障有：

不充电、充电电流过小、充电电流过大、充电不稳等。

故障原因可能是发电机皮带打滑，发电机故障，调节器故障，磁场继电器故障，充电系各连接线路有断路或短路处，以及蓄电池、电流表、充电指示灯、点火开关等有故障。

诊断充电系故障时，应综合考虑整个系统各部分之间的关系，仔细阅读说明书和线路图，按照一定的检查步骤逐步找出故障点。

1．不充电

发动机以中速以上运转时，故障现象表现为电流表指示仍在放电或充电指示灯亮，说明为不充电故障。

2、充电电流过小

若将发动机转速由低速逐渐升高至中速时，故障现象表现为打开大灯，其灯光暗淡或按喇叭时音量过小，电流表指示放电。

3．充电量过大

发动机转速在中速以上，故障现象表现为充电电流过大（30A以上），蓄电池电解液消耗过快且有气味，点火线圈过热，各种灯泡或熔断丝经常烧坏等现象。

4．充电不稳

发动机正常运转时，故障现象表现为汽车上的电流表指示充电，但指针左右摆动，忽大忽小。

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课题5充电系统电路的线路连接与故障诊断

一、不充电

二、、充电电流过小

三、充电量过大