汽车发电机整流原理.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：汽车交流发电机及电压调节器汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。现代汽车采用交流发电机作为主要电源蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中由发电机向用电设备提供电源并向蓄电池充电。蓄电池在汽车起动时提供起动电流当发电机发出电量不足时可以协同发电机供电。与直流发电机相比具有如下几个特点：体积小质量轻在发动机低速运转时仍能进行充电故障少使用寿命长保修简便调节器结构简单很少产生干扰波交流发电机的构造交流发电机的工作原理1.发电原理：在汽车用交流发电机中由于转子磁极是鸟嘴形其磁场的分布近似于正弦规律所以交流电动势也近似于正弦波形相位差互为120度。2.整流原理：:硅二极管具有单向导电性。在某一瞬间正极二极管上那一项的电压最高那一项的正极管子就获得正向电压而导通。负极管上那一项的电压最低那一项的负极管子就获得正向电压而导通。实际上在汽车交流发电机中选用的二极管其允许的反向电压要高得多可以承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。3.励磁方法汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机也就是具有九个硅二极管的发电机。其中六个硅二极管组成整流器利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流称为励磁二极管。九管交流发电机不仅可以控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况指示充电系统是否发生故障还可以在停车时提醒驾驶员断开点火开关。由于二极管有0.6v的门坎电压所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时候才能自己发电称为自励过程。当发电机的转速较低时由蓄电池供给电流称为他励过程。因此交流发电机发电要先经过他励过程再经过自励过程。工作原理如下：当开关闭合后首先由蓄电池提供电流。电路为：蓄电池正极→充电指示灯→调节器触点→励磁绕阻Rf→搭铁→蓄电池负极。此时充电指示灯由于有电流通过所以灯会亮。但发动机起动后随着发电机转速提高发电机的端电压也不断升高。当发电机的输出电压与蓄电池电压相等时发电机“B”端和“Ｄ”端的电位相等此时充电指示灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经六只二极管整流后输出直流电向负载供电并向蓄电池充电。当发电机高速运转、充电系统发生故障而导致发电机不发电时“Ｄ”端无电压输出所以充电指示灯由于两端电位差增大而发亮警告驾驶员及时排除故障。九管交流发电机在停车后蓄电池向充电指示灯继续提供电流则充电指示灯会一直亮提醒驾驶员断开点火开关。交流发电机的工作特性汽车交流发电机的工作特点是转速变化范围大因此必须了解其输出电流、端电压与转速变化之间的关系即交流发电机的工作特性。1.输出特性：发电机的端电压不变输出电流于发电机转速之间的关系。发电机转速甚低时其端电压低于额定电压此时发电机不向外供电；当发电机空载时电压达到额定电压值的转速n1称为空载转速。当发电机达到额定功率时的转速成为满载转速n2。说明：①只有当发电机转速高于n1时才可能向外供电。n1是选定发电机传动比的主要依据。②满载转速是判断发电机技术性能的重要指标。③当转速达到一定值时其输出电流不在随转速升高而升高因此具有限流的作用。2.空载特性：发电机空载时其端电压与转速之间的关系说明：空载特性是判断发电机充电性能是否良好的重要依据3.外特性：转速一定时发电机的端电压与输出电流之间的关系。当发电机在高速运转时如果因外电路开路而突然失去负载则其端电压将急剧升高这对发电机和晶体管调节器内的电子元件都是有害的。交流发电机电子调节器汽车在行驶过程中由于发动机的转速随时都在变化交流发电机的转速也之变化因此发电机输出电压必然随转速变化而变化。交流发电机电压调节器把交流发电机的电压控制在一定的规定范围内当发电机转速发生变化时自动调节发电机输出电压并使电压保持恒定防止输出电压过高而损坏用电设备和避免蓄电池过量充电。图10-2外搭铁型电子电压调节器的基本电路（一）调节器基本电路外搭铁型电子调节器的基本电路如图1-2所示有信号监测电路、信号放大与控制电路、功率放大电路和保护电路四部分组成。电阻R1和R2稳压管VS构成信号监测电路电阻R1、R2串联在交流发电机输出端子“B”和搭铁端子“E”之间构成分压器直接监测发电机输出电压U的变化。R1上的分压：由此可见发电机电压U升高时分压电阻R1上的分压值UR1升高反之当发电机电压U下降时分压值UR1下降。稳压二极管VS一端连接三极管VT1的基