發(fā)電機(jī)老不 發(fā)電怎么 修，是 什么原因
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第二章 發(fā)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器汽車電源系統(tǒng)主要由蓄電池、發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器等組成，蓄電池和發(fā)電機(jī)并聯(lián)于汽車電路之中，發(fā)電機(jī)是主要電源，蓄電池是輔助電源。在發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)或起動(dòng)時(shí)，汽車由蓄電池供給電能；發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如果發(fā)電機(jī)供電能力能滿足用電需要，則由發(fā)電機(jī)向所有用電設(shè)備供電；否則，由發(fā)電機(jī)和蓄電池共同供電。發(fā)電機(jī)供電過(guò)剩時(shí)，向蓄電池充電。汽車用交流發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子、整流器及前后端蓋等組成。第一節(jié) 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及類型一、交流發(fā)電機(jī)的分類1．按總體結(jié)構(gòu)分類 （1）普通交流發(fā)電機(jī)：無(wú)特殊裝置，無(wú)特殊功能的汽車交流發(fā)電機(jī)，稱為普通交流發(fā)電機(jī)。如東風(fēng)E Q1090型載貨汽車用JF132N型交流發(fā)電機(jī)。（2）整體式交流發(fā)電機(jī)：即內(nèi)裝電子調(diào)節(jié)器的交流發(fā)電機(jī)。如一汽捷達(dá)、上海桑塔納轎車用JFZ1913Z型14V90A發(fā)電機(jī) （3）無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)：即沒有電刷和集電環(huán)（滑環(huán)）的交流發(fā)電機(jī)。如東風(fēng)E Q2102型越野汽車用JF W2621型28 V45A整體式發(fā)電機(jī)（4）帶泵交流發(fā)電機(jī)：即帶真空制動(dòng)助力泵的交流發(fā)電機(jī)。如仙游電機(jī)廠生產(chǎn)的JFB1712型交流發(fā)電機(jī)。2．按整流器結(jié)構(gòu)不同分類（1）六管交流發(fā)電機(jī)：即整流器由六只整流二極管組成三相橋式全波整流電路的交流發(fā)電機(jī)。如解放CA1091型載貨汽車用JF1518交流發(fā)電機(jī)。 （2）八管交流發(fā)電機(jī)：即整流器總成由八只二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。如天津夏利TJ7130型微型轎車用JFZ1542型14V45A型交流發(fā)電機(jī)。 （3）九管交流發(fā)電機(jī)：即整流器總成由九只二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。如斯太爾(STEYR）汽車用JFZ2518A型28V27A交流發(fā)電機(jī)和獵豹（PAJERO）汽車4664型發(fā)動(dòng)機(jī)用14V75A交流發(fā)電機(jī)。（4）十一管交流發(fā)電機(jī)：即整流器總成由11只二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。如一汽捷達(dá)、上海桑塔納轎車用JFZ1913Z型14V90A發(fā)電機(jī)。整流原理參見《汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》。3．磁場(chǎng)線圈搭鐵型式分類 （1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：即發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)線圈的一端與發(fā)電機(jī)殼體連接的交流發(fā)電機(jī)。如東風(fēng)EQ1090型載貨汽車用JF132N型交流發(fā)電機(jī)。 （2）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)：即磁場(chǎng)線圈的一端經(jīng)調(diào)節(jié)器后搭鐵的交流發(fā)電機(jī)。如捷達(dá)、桑塔納轎車用JFZ1913Z型14V90A發(fā)電機(jī)、解放CA1091型載貨汽車用JF1522A型交流發(fā)電機(jī)、東風(fēng)EQ2102型越野汽車用JFW2621型28V45A整體式發(fā)電機(jī)等。目前，大多數(shù)汽車都采用外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)。二、交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造汽車用交流發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子、整流器及前后端蓋等組成。如圖2－1所示。 圖2-1 交流發(fā)電機(jī)的組成 圖2-2 轉(zhuǎn)子的組成 1．轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、勵(lì)磁線圈（又稱磁場(chǎng)線圈）、爪極和滑環(huán)組成，如圖2-2所示。兩塊爪極安裝在轉(zhuǎn)子軸上，爪極間的空腔內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子鐵心和勵(lì)磁線圈。勵(lì)磁線圈繞在鐵心上，鐵心壓裝在兩塊爪極之間的轉(zhuǎn)子軸上?；h(huán)由彼此絕緣的兩個(gè)銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)子軸的一端并與轉(zhuǎn)子軸絕緣。勵(lì)磁線圈的兩端分別從內(nèi)側(cè)爪極上的兩個(gè)小孔中引出，其中一端焊接在滑環(huán)的內(nèi)側(cè)銅環(huán)上，另一端則穿過(guò)內(nèi)側(cè)銅環(huán)上的小孔并焊接在外側(cè)銅環(huán)上，兩個(gè)銅環(huán)分別與發(fā)電機(jī)的兩個(gè)電刷接觸。當(dāng)兩個(gè)電刷與直流電源接通時(shí)，勵(lì)磁線圈中便有電流流過(guò)，并產(chǎn)生軸向磁通，使一塊爪極磁化為N極，另一塊爪極磁化為S極，從而形成六對(duì)相互交錯(cuò)的磁極。將轉(zhuǎn)子爪極設(shè)計(jì)成鳥嘴型的目的是使磁場(chǎng)呈正弦分布，電樞線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)近似于正弦波形。 圖2-3 定子的組成 2．定子定子的功用是產(chǎn)生交流電，其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，由定子鐵心和定子線圈組成。定子鐵心由內(nèi)圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成，各硅鋼片之間互相絕緣。定子線圈為三相對(duì)稱線圈，安裝在定子鐵心的槽內(nèi)。三相線圈的連接方法采用星形聯(lián)結(jié)，三相線圈各引一個(gè)端子，中性點(diǎn)引出一個(gè)端子。 3．整流器交流發(fā)電機(jī)的整流器由6只硅二極管組成.二極管的引線為二極管的一極，其殼體部分為二極管的另一極。壓裝在后端蓋（或與外殼相通的接地散熱板）上的三只硅二極管的殼體為二極管正極，引線為二極管的負(fù)極，稱之為負(fù)極管；壓裝在外殼絕緣散熱板上的三只硅二極管的殼體為負(fù)極，引線端為二極管的正極，稱之為正極管。三只正極管和三只負(fù)極管的引線端通過(guò)三個(gè)接線柱一一對(duì)應(yīng)連接，并分別連接三相線圈的A、B、C端，就組成了三相橋式全波整流電路。固定在散熱板上的螺栓伸出發(fā)電機(jī)殼體外部，作為發(fā)電機(jī)的輸出接線柱，該接線柱為發(fā)電機(jī)的正極，相應(yīng)的標(biāo)記為“B”（或 “＋”或 “電樞”等）。4．端蓋及電刷組件 交流發(fā)電機(jī)的前后端蓋由鋁合金鑄成，鋁合金為非導(dǎo)磁材料，可減少漏磁，并且具有重量輕、散熱性好的優(yōu)點(diǎn)。后端蓋上安裝有電刷組件與調(diào)節(jié)器總成。電刷組件由電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電刷安裝在電刷架的孔內(nèi)，借彈簧張力使電刷與滑環(huán)保持良好接觸。每只電刷都有一根引線，該引線直接引到IC調(diào)節(jié)器內(nèi)部，從而將勵(lì)磁線圈與調(diào)節(jié)器工作電路連接起來(lái)。在發(fā)電機(jī)前端蓋前安裝有風(fēng)扇和V型皮帶輪，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)V型帶來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)帶輪和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)的通風(fēng)散熱依靠風(fēng)扇來(lái)實(shí)現(xiàn)。在前、后端蓋上制有通風(fēng)口，當(dāng)風(fēng)扇與帶輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣便從進(jìn)風(fēng)口流人，經(jīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部再?gòu)某鲲L(fēng)口流出，由此便將發(fā)電機(jī)內(nèi)部熱量帶出，達(dá)到散熱目的。三、交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)根據(jù)QC/T73-93《汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法》的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)有五部分組成： 12345 第一部分為產(chǎn)品代號(hào)，由字母表示，如JF, JFZ, JFB, JFW分別表示普通交流發(fā)電機(jī)、整體式交流發(fā)電機(jī)、帶泵交流發(fā)電機(jī)和無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。第二部分為電壓等級(jí)代號(hào)，用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其中有：1 —12V、2—24V、6—6V。第三部分為電流等級(jí)代號(hào)，用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，各代號(hào)表示的電流等級(jí)見表2-1。第四部分為設(shè)計(jì)序號(hào)，用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示產(chǎn)品的順序。第五部分為變型代號(hào)，用字母表示，交流發(fā)電機(jī)是以調(diào)整臂的位置作為變形代號(hào)。從驅(qū)動(dòng)端看，Y-右邊、Z—左邊，無(wú)字母則表示在中間位置。 電流等級(jí)代號(hào)123456789電流范圍/A～1920～2930~3940~4950~5960~6970~7980~8990~99表2-1 電流等級(jí)代號(hào)第二節(jié) 交流發(fā)電機(jī)特性交流發(fā)電機(jī)的工作特性是指發(fā)電機(jī)經(jīng)整流后輸出的直流電壓U、電流I和轉(zhuǎn)速n之關(guān)系，包括空載特性、輸出特性和外特性。1．空載特性當(dāng)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓U和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即負(fù)載電流I=0時(shí)f (n)的函數(shù)關(guān)系，稱為發(fā)電機(jī)的空載特性，如圖2-5a所示?？蛰d特性可以判斷發(fā)電機(jī)充電性能的好壞。從曲線的上升速率和達(dá)到蓄電池電壓的轉(zhuǎn)速高低可判斷發(fā)電機(jī)的性能是否良好。2．輸出特性當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓一定時(shí)，輸出電流與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，稱為發(fā)電機(jī)的輸出特性，如圖2-5b所示。輸出特征曲線表明，端電壓保持不變(12V發(fā)電機(jī)保持14V, 24V發(fā)電機(jī)保待28V),當(dāng)n>n1時(shí)，其輸出電流隨著轉(zhuǎn)速增加而逐漸增大。當(dāng)n<n1時(shí)，因發(fā)電機(jī)端電壓低于額定值，發(fā)電機(jī)不能向外輸送電流，汽車電器只能由蓄電池供電，所以n1稱為空載轉(zhuǎn)速，它通常作為選擇發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比的依據(jù)。發(fā)電機(jī)達(dá)到額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速n2，這時(shí)發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流為額定電流IN。轉(zhuǎn)速n2是判斷發(fā)電機(jī)的性能的重要指標(biāo)。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后，發(fā)電機(jī)的輸出電流幾乎不再繼續(xù)增加，具有限制輸出電流的能力。這是由于隨著定子線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的增加，定子線圈的阻抗也隨轉(zhuǎn)速的升高而增加，同時(shí)定子電流增加時(shí)，電樞反應(yīng)的增強(qiáng)也使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下降。由于上述原因，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后，其輸出電流幾乎不變，即具有限定輸出電流的作用，故交流發(fā)電機(jī)不需設(shè)置限流器。3．外特性當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓U與輸出電流I之間的關(guān)系，即n一常數(shù)時(shí)，U=f (I)的函數(shù)關(guān)系，稱為發(fā)電機(jī)外特性，如圖2-4c所示。外特性曲線表明，在一定的轉(zhuǎn)速下，輸出電流增加時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓有較大幅度的下降，因此，要使輸出電壓穩(wěn)定，必須配備電壓調(diào)節(jié)器。另外，在發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果突然失去負(fù)載，端電壓會(huì)急劇升高，電氣設(shè)備中的電子元件將有擊穿的危險(xiǎn)。 圖2-4 交流發(fā)電機(jī)的特性 第三節(jié) 交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器 汽車用交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)其轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定且變化范圍很大，若對(duì)發(fā)電機(jī)不加以調(diào)節(jié)，其端電壓將隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，這與汽車用電設(shè)備要求電壓恒”定相矛盾。因此，發(fā)電機(jī)必須要有一個(gè)自動(dòng)的電壓調(diào)節(jié)裝置。交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器的作用就是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，自動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)的電壓穩(wěn)定，以滿足汽車用電設(shè)備的要求。 圖2-5 電壓調(diào)節(jié)器 本節(jié)介紹觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器。它利用觸點(diǎn)的通斷來(lái)改變勵(lì)磁線圈的電流大小，使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化來(lái)保持發(fā)電機(jī)電壓恒定的電壓調(diào)節(jié)器，稱為觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)器。以FT－61型電壓調(diào)節(jié)器為例，如圖2-5所示。1．FT－61型電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)和電路 該調(diào)節(jié)器由支架上的兩個(gè)固定觸點(diǎn)和活動(dòng)臂上的兩個(gè)活動(dòng)觸點(diǎn)組成兩對(duì)觸點(diǎn)即S1和S2。S1的固定觸點(diǎn)通過(guò)固定支架連結(jié)在調(diào)節(jié)器“火線”接線柱上，S2的固定觸點(diǎn)搭鐵?；顒?dòng)觸點(diǎn)臂的另一端用拉力彈簧拉緊，發(fā)電機(jī)不工作時(shí)S1閉合稱為常閉觸點(diǎn),S2斷開稱為常開觸點(diǎn)。中間的電磁鐵心上繞有磁化線圈，它的兩端，一端接在附加電阻R1；和加速電阻R2之間，一端經(jīng)溫度補(bǔ)償電阻R3接地。附加電阻R1和加速電阻R2接在調(diào)節(jié)器的“火線”接線柱和“磁場(chǎng)”接線柱之間，和觸點(diǎn)S1并聯(lián)。 2．電壓調(diào)節(jié)過(guò)程 調(diào)節(jié)器不工作時(shí)，低速觸點(diǎn)S1常閉，高速觸點(diǎn)S2常開。 1）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并閉合點(diǎn)火開關(guān)，蓄電地經(jīng)低速觸點(diǎn)S1向勵(lì)磁線圈供電。勵(lì)磁電路為；蓄電池正極→電流表 → 點(diǎn)火開關(guān) → 調(diào)節(jié)器點(diǎn)火接線柱→ 低速觸點(diǎn)S1 → 活動(dòng)觸點(diǎn)臂 → 磁軛 → 調(diào)節(jié)器接線柱 → 電刷、滑環(huán) → 勵(lì)磁線圈→ 電刷、滑環(huán) → 搭鐵接線柱 →蓄電池負(fù)極。與此同時(shí)，蓄電池也向調(diào)節(jié)器電磁線圈供電，電路為：蓄電池正極→ 電流表→ 點(diǎn)火開關(guān)→ 調(diào)節(jié)器點(diǎn)火接線柱→ 附加電阻R2 →電磁線圈→ 溫度補(bǔ)償電阻R3 →搭鐵接線柱→蓄電池負(fù)極。電磁線圈有電流通過(guò)，產(chǎn)生電磁吸力，試圖吸開低速觸點(diǎn)S1。2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之升高，發(fā)電機(jī)端電壓升高到稍高于蓄電池電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)自勵(lì)。此時(shí)勵(lì)磁電路和電磁線圈電路的電源由蓄電池變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，低速觸點(diǎn)仍然閉合。3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升到較高轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到第一級(jí)調(diào)壓值（14V）時(shí)，電磁線圈中通過(guò)較大電流，電磁鐵心產(chǎn)生的電磁力大于彈簧拉力，吸動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)臂下移至中間位置，低速觸點(diǎn)被打開，高速觸點(diǎn)也未閉合。此時(shí)，R1和R2串人了勵(lì)磁電路。使勵(lì)磁電流減小，交流發(fā)電機(jī)輸出電壓下降，調(diào)節(jié)器的電磁線圈電流隨之減小，電磁吸力減弱，彈簧拉力又將低速觸點(diǎn)S1閉合，R1和R2被短路，勵(lì)磁電流再增大，發(fā)電機(jī)輸出電壓又上升，低速觸點(diǎn)又打開，如此反復(fù)，低速觸點(diǎn)不停地開啟、閉合，使發(fā)電機(jī)輸出電壓保持在一級(jí)調(diào)整值上。一級(jí)調(diào)壓時(shí)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路為：發(fā)電機(jī)“＋” →點(diǎn)火開關(guān) →調(diào)節(jié)器點(diǎn)火接線柱 R1 → R2 → 磁場(chǎng)接線柱 → 勵(lì)磁線圈 → 搭鐵接線柱 → 發(fā)電機(jī)“—”。4）發(fā)動(dòng)機(jī)作高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓較大，低速觸點(diǎn)斷開，R1和R2串人勵(lì)磁電路，但發(fā)電機(jī)輸出電壓仍然繼續(xù)升高，達(dá)到二級(jí)調(diào)壓值14.5V時(shí)，電磁線圈中電磁鐵心吸力進(jìn)一步增大，使活動(dòng)觸點(diǎn)臂進(jìn)一步下降，高速觸點(diǎn)S2閉合，勵(lì)磁線圈兩端搭鐵短路，無(wú)勵(lì)磁電流通過(guò)，磁場(chǎng)大大減弱，只有剩磁，發(fā)電機(jī)端電壓迅速下降。此時(shí)，調(diào)節(jié)器中的電磁線圈吸力也大大削弱，在彈簧拉力的作用下，高速觸點(diǎn)又被打開，勵(lì)磁電流又增大，發(fā)電機(jī)輸出電壓又升高。如此不斷反復(fù)，高速觸點(diǎn)不斷開啟、閉合作振動(dòng)，使發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓，維持在二級(jí)工作電壓14.5V上。5）發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，斷開點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，調(diào)節(jié)器恢復(fù)原始狀態(tài)，低速觸點(diǎn)閉合，高速觸點(diǎn)打開。 FT－61型電壓調(diào)節(jié)器第一級(jí)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速范圍較小，第二級(jí)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速范圍較大，因此適用于與高轉(zhuǎn)速的交流發(fā)電機(jī)配用。
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