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第二章 發電機及電壓調節器汽車電源系統主要由蓄電池、發電機和電壓調節器等組成，蓄電池和發電機並聯於汽車電路之中，發電機是主要電源，蓄電池是輔助電源。在發動機停轉或起動時，汽車由蓄電池供給電能；發動機起動後，帶動發電機運轉，如果發電機供電能力能滿足用電需要，則由發電機向所有用電裝置供電；否則，由發電機和蓄電池共同供電。發電機供電過剩時，向蓄電池充電。
汽車用交流發電機主要由轉子、定子、整流器及前後端蓋等組成。第一節 交流發電機的構造及型別
一、交流發電機的分類1．按總體結構分類 （1）普通交流發電機：無特殊裝置，無特殊功能的汽車交流發電機，稱為普通交流發電機。如東風e q1090型載貨汽車用jf132n型交流發電機。
（2）整體式交流發電機：即內裝電子調節器的交流發電機。如一汽捷達、上海桑塔納轎車用jfz1913z型14v90a發電機 （3）無刷交流發電機：
即沒有電刷和集電環（滑環）的交流發電機。如東風e q2102型越野汽車用jf w2621型28 v45a整體式發電機（4）帶泵交流發電機：即帶真空制動助力泵的交流發電機。
如仙遊電機廠生產的jfb1712型交流發電機。2．按整流器結構不同分類（1）六管交流發電機：即整流器由六隻整流二極體組成三相橋式全波整流電路的交流發電機。
如解放ca1091型載貨汽車用jf1518交流發電機。 （2）八管交流發電機：即整流器總成由八隻二極體組成的交流發電機。
如天津夏利tj7130型微型轎車用jfz1542型14v45a型交流發電機。 （3）九管交流發電機：即整流器總成由九隻二極體組成的交流發電機。
如斯太爾(steyr）汽車用jfz2518a型28v27a交流發電機和獵豹（pajero）汽車4664型發動機用14v75a交流發電機。（4）十一管交流發電機：即整流器總成由11只二極體組成的交流發電機。
如一汽捷達、上海桑塔納轎車用jfz1913z型14v90a發電機。整流原理參見《汽車電工與電子技術基礎》。3．磁場線圈搭鐵型式分類 （1）內搭鐵型交流發電機：
即發電機磁場線圈的一端與發電機殼體連線的交流發電機。如東風eq1090型載貨汽車用jf132n型交流發電機。 （2）外搭鐵型交流發電機：
即磁場線圈的一端經調節器後搭鐵的交流發電機。如捷達、桑塔納轎車用jfz1913z型14v90a發電機、解放ca1091型載貨汽車用jf1522a型交流發電機、東風eq2102型越野汽車用jfw2621型28v45a整體式發電機等。目前，大多數汽車都採用外搭鐵型交流發電機。
二、交流發電機的構造汽車用交流發電機主要由轉子、定子、整流器及前後端蓋等組成。如圖2－1所示。 圖2-1 交流發電機的組成 圖2-2 轉子的組成 1．轉子轉子的功用是產生磁場，轉子主要由轉子鐵心、勵磁線圈（又稱磁場線圈）、爪極和滑環組成，如圖2-2所示。
兩塊爪極安裝在轉子軸上，爪極間的空腔內裝有轉子鐵心和勵磁線圈。勵磁線圈繞在鐵心上，鐵心壓裝在兩塊爪極之間的轉子軸上。滑環由彼此絕緣的兩個銅環組成，壓裝在轉子軸的一端並與轉子軸絕緣。
勵磁線圈的兩端分別從內側爪極上的兩個小孔中引出，其中一端焊接在滑環的內側銅環上，另一端則穿過內側銅環上的小孔並焊接在外側銅環上，兩個銅環分別與發電機的兩個電刷接觸。當兩個電刷與直流電源接通時，勵磁線圈中便有電流流過，併產生軸向磁通，使一塊爪極磁化為n極，另一塊爪極磁化為s極，從而形成六對相互交錯的磁極。將轉子爪極設計成鳥嘴型的目的是使磁場呈正弦分佈，電樞線圈產生的感應電動勢近似於正弦波形。
圖2-3 定子的組成 2．定子定子的功用是產生交流電，其結構如圖2-3所示，由定子鐵心和定子線圈組成。定子鐵心由內圓帶槽的環狀矽鋼片疊成，各矽鋼片之間互相絕緣。定子線圈為三相對稱線圈，安裝在定子鐵心的槽內。
三相線圈的連線方法採用星形聯結，三相線圈各引一個端子，中性點引出一個端子。 3．整流器交流發電機的整流器由6只矽二極體組成.二極體的引線為二極體的一極，其殼體部分為二極體的另一極。
壓裝在後端蓋（或與外殼相通的接地散熱板）上的三隻矽二極體的殼體為二極體正極，引線為二極體的負極，稱之為負極管；壓裝在外殼絕緣散熱板上的三隻矽二極體的殼體為負極，引線端為二極體的正極，稱之為正極管。三隻正極管和三隻負極管的引線端通過三個接線柱一一對應連線，並分別連線三相線圈的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電機殼體外部，作為發電機的輸出接線柱，該接線柱為發電機的正極，相應的標記為「b」（或 「＋」或 「電樞」等）。
4．端蓋及電刷元件 交流發電機的前後端蓋由鋁合金鑄成，鋁合金為非導磁材料，可減少漏磁，並且具有重量輕、散熱性好的優點。後端蓋上安裝有電刷元件與調節器總成。電刷元件由電刷、電刷架和電刷彈簧組成。
電刷安裝在電刷架的孔內，借彈簧張力使電刷與滑環保持良好接觸。每隻電刷都有一根引線，該引線直接引到ic調節器內部，從而將勵磁線圈與調節器工作電路連線起來。在發電機前端蓋前安裝有風扇和v型皮帶輪，由發動機通過v型帶來驅動發電機帶輪和轉子轉動。
發電機的通風散熱依靠風扇來實現。在前、後端蓋上制有通風口，當風扇與帶輪一起轉動時，空氣便從進風口流人，經發電機內部再從出風口流出，由此便將發電機內部熱量帶出，達到散熱目的。三、交流發電機的型號根據qc/t73-93《汽車電氣裝置產品型號編制方法》的規定，汽車交流發電機的型號有五部分組成：
12345
第一部分為產品代號，由字母表示，如jf, jfz, jfb, jfw分別表示普通交流發電機、整體式交流發電機、帶泵交流發電機和無刷交流發電機。第二部分為電壓等級代號，用一位阿拉伯數字表示，其中有：1 —12v、2—24v、6—6v。
第三部分為電流等級代號，用一位阿拉伯數字表示，各代號表示的電流等級見表2-1。第四部分為設計序號，用一位阿拉伯數字表示產品的順序。第五部分為變型代號，用字母表示，交流發電機是以調整臂的位置作為變形代號。
從驅動端看，y-右邊、z—左邊，無字母則表示在中間位置。 電流等級代號123456789電流範圍/a～1920～2930~3940~4950~5960~6970~7980~8990~99表2-1 電流等級代號第二節 交流發電機特**流發電機的工作特性是指發電機經整流後輸出的直流電壓u、電流i和轉速n之關係，包括空載特性、輸出特性和外特性。1．空載特性當發電機空載執行時，發電機端電壓u和轉速之間的關係，即負載電流i=0時f (n)的函式關係，稱為發電機的空載特性，如圖2-5a所示。
空載特性可以判斷發電機充電效能的好壞。從曲線的上升速率和達到蓄電池電壓的轉速高低可判斷發電機的效能是否良好。2．輸出特性當發電機電壓一定時，輸出電流與發電機轉速之間的關係，稱為發電機的輸出特性，如圖2-5b所示。
輸出特徵曲線表明，端電壓保持不變(12v發電機保持14v, 24v發電機保待28v),當n>n1時，其輸出電流隨著轉速增加而逐漸增大。當n 轉速n2是判斷發電機的效能的重要指標。當發電機轉速達到一定值後，發電機的輸出電流幾乎不再繼續增加，具有限制輸出電流的能力。這是由於隨著定子線圈中感應電動勢的增加，定子線圈的阻抗也隨轉速的升高而增加，同時定子電流增加時，電樞反應的增強也使感應電動勢下降。 由於上述原因，使發電機轉速達到一定值後，其輸出電流幾乎不變，即具有限定輸出電流的作用，故交流發電機不需設定限流器。3．外特性當發電機轉速一定時，發電機端電壓u與輸出電流i之間的關係，即n一常數時，u=f (i)的函式關係，稱為發電機外特性，如圖2-4c所示。外特性曲線表明，在一定的轉速下，輸出電流增加時，發電機端電壓有較大幅度的下降，因此，要使輸出電壓穩定，必須配備電壓調節器。 另外，在發電機高速運轉時，如果突然失去負載，端電壓會急劇升高，電氣裝置中的電子元件將有擊穿的危險。 圖2-4 交流發電機的特性 第三節 交流發電機電壓調節器 汽車用交流發電機工作時其轉速很不穩定且變化範圍很大，若對發電機不加以調節，其端電壓將隨發動機轉速的變化而變化，這與汽車用電裝置要求電壓恆」定相矛盾。因此，發電機必須要有一個自動的電壓調節裝置。 交流發電機調節器的作用就是當發動機轉速變化時，自動對發電機的電壓進行調節，使發電機的電壓穩定，以滿足汽車用電裝置的要求。 圖2-5 電壓調節器 本節介紹觸點式調節器。它利用觸點的通斷來改變勵磁線圈的電流大小，使其產生的磁場的強弱變化來保持發電機電壓恆定的電壓調節器，稱為觸點式電壓調節器。以ft－61型電壓調節器為例，如圖2-5所示。 1．ft－61型電壓調節器結構和電路 該調節器由支架上的兩個固定觸點和活動臂上的兩個活動觸點組成兩對觸點即s1和s2。s1的固定觸點通過固定支架連結在調節器「火線」接線柱上，s2的固定觸點搭鐵。活動觸點臂的另一端用拉力彈簧拉緊，發電機不工作時s1閉合稱為常閉觸點,s2斷開稱為常開觸點。 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，一端經溫度補償電阻r3接地。附加電阻r1和加速電阻r2接在調節器的「火線」接線柱和「磁場」接線柱之間，和觸點s1並聯。 2．電壓調節過程 調節器不工作時，低速觸點s1常閉，高速觸點s2常開。 1）發動機起動並閉合點火開關，蓄電地經低速觸點s1向勵磁線圈供電。勵磁電路為；蓄電池正極→電流表 → 點火開關 → 調節器點火接線柱→ 低速觸點s1 → 活動觸點臂 → 磁軛 → 調節器接線柱 → 電刷、滑環 → 勵磁線圈→ 電刷、滑環 → 搭鐵接線柱 →蓄電池負極。與此同時，蓄電池也向調節器電磁線圈供電，電路為： 蓄電池正極→ 電流表→ 點火開關→ 調節器點火接線柱→ 附加電阻r2 →電磁線圈→ 溫度補償電阻r3 →搭鐵接線柱→蓄電池負極。電磁線圈有電流通過，產生電磁吸力，試圖吸開低速觸點s1。2）當發動機轉速升高時，發電機轉速也隨之升高，發電機端電壓升高到稍高於蓄電池電壓時，發電機自勵。 此時勵磁電路和電磁線圈電路的電源由蓄電池變為發電機，低速觸點仍然閉合。3）當發動機轉速升到較高轉速，發電機的輸出電壓達到第一級調壓值（14v）時，電磁線圈中通過較大電流，電磁鐵心產生的電磁力大於彈簧拉力，吸動活動觸點臂下移至中間位置，低速觸點被開啟，高速觸點也未閉合。此時，r1和r2串人了勵磁電路。 使勵磁電流減小，交流發電機輸出電壓下降，調節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s1閉合，r1和r2被短路，勵磁電流再增大，發電機輸出電壓又上升，低速觸點又開啟，如此反覆，低速觸點不停地開啟、閉合，使發電機輸出電壓保持在一級調整值上。一級調壓時，發電機勵磁電路為：發電機「＋」 →點火開關 →調節器點火接線柱 r1 → r2 → 磁場接線柱 → 勵磁線圈 → 搭鐵接線柱 → 發電機「—」。 4）發動機作高速運轉時，發電機輸出電壓較大，低速觸點斷開，r1和r2串人勵磁電路，但發電機輸出電壓仍然繼續升高，達到二級調壓值14.5v時，電磁線圈中電磁鐵心吸力進一步增大，使活動觸點臂進一步下降，高速觸點s2閉合，勵磁線圈兩端搭鐵短路，無勵磁電流通過，磁場大大減弱，只有剩磁，發電機端電壓迅速下降。此時，調節器中的電磁線圈吸力也大大削弱，在彈簧拉力的作用下，高速觸點又被開啟，勵磁電流又增大，發電機輸出電壓又升高。 如此不斷反覆，高速觸點不斷開啟、閉合作振動，使發電機在高速運轉時自動調節電壓，維持在二級工作電壓14.5v上。5）發動機停止工作時，斷開點火開關，發電機不發電，調節器恢復原始狀態，低速觸點閉合，高速觸點開啟。 ft－61型電壓調節器第一級調節的轉速範圍較小，第二級調節的轉速範圍較大，因此適用於與高轉速的交流發電機配用。 屠暉終蕭曼 汽車發電機不發電的原因有哪些 發電機過熱 1 發電機沒有按規定的技術條件執行，如定子電壓過高，鐵損增大 負荷電流過大，定子繞組銅損增大 頻率過低，使冷卻風扇轉速變慢，影響發電機散熱 功率因數太低，使轉子勵磁電流增大，造成轉子發熱。應檢查監視儀表的指示是否正常。如不正常，要進行必要的調節和... 柴油發電機組正常運轉的先決條件是霧化良好的柴油能準確及時地燃燒室內，並且燃燒室裡的壓縮空氣要達到祖國的溫度才能著火 爆發。要滿足這兩個條件，就必須在柴油機啟動時要有足夠高的轉速和使氣缸內與一定的溫度，柴油發電機組不能啟動時，應從啟動工作 柴油機燃油供給系統和壓縮等方面尋找原因，從以下連個方面諮詢的考... 阿門阿前一隻小蝸牛 第一種情況是起動機工作，但發動機不工作。這種情況比較複雜，因為這可能是多種故障中的某一種造成。極少有兩種或兩種以上的故障同時發生，但也不能說得絕對。1 首先可能是電路或電子故障。所發生的現象是非常突然，沒有任何預兆。電路的故障有 保險絲燒斷 高壓線圈斷路 低壓電路斷路 中心點火線...發電機不發電是什麼原因
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