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第二章??? 发电机及其调节器 第一节 概 述 一、发电机和调节器的作用 发电机是在发动机的驱动下，将机械能转变为电能的装置。发电机作为汽车的主要电源，主要作用是在发动机怠速以上转速运转时，为电气设备供电；给蓄电池充电。 调节器的作用是在发电机的转速和负荷变化时，自动调节发电机输出电压的平均值不超过规定值。 二、对发电机和调节器的基本要求 1.发动机怠速运转时，发电机输出电压应不低于蓄电池的端电压并具有一定的带载能力； 2.在发动机中、高速运转时，发电机应能满足大多数用电设备同时用电的要求； 3.发电机的负载和发动机的转速在正常范围内变化时，保持发电机输出电压既不低于蓄电池电压，又不高于用电设备的允许电压； 4.在发电机电枢电压低于蓄电池电压时，防止蓄电池通过发电机电枢放电。 一、组成 交流发电机的分解图 1、转子 转子的作用是形成发电机的磁场。它主要有两块爪极、磁场绕组、滑环组成。两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内，通过弹簧力使其与滑环保持接触。当发电机工作时，两电刷与直流电源连通，可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通。使两块爪极形成 N极和S极，从而形成犬牙交错的磁极并沿圆周方向均匀分布。发电机的磁极对数多为6对。 转子组成 2、定子 定子又称电枢，用以产生交流电动势，它由定子铁芯和定子绕组组成。定子铁芯槽内嵌入三相对称定子绕组。定子绕组的连接方式有两种。 3、整 流 器 发电机的整流器，有六只硅整流二极管组成。其作用是：将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电；其次阻止蓄电池电流向发电机倒流，避免烧坏发电机。 整流器总成有多种、有半圆形、马蹄形、圆形、方形等。 4、端盖与电刷总成 在后端盖上装有电刷组件，电刷组件包括电刷、电刷架和电刷弹簧等 。 三、装配关系 1、内搭铁发电机：如果发电机电刷组件的两个“磁场”接线柱中，有一个直接搭铁，另一个接调节器，就称这种发电机为内搭铁发电机。 2、外搭铁发电机：如果发电机电刷组件的两个“磁场”接线柱都绝缘，并且有一个通过开关接电源，另一个接调节器，就称这种发电机为外搭铁发电机。 一 、 交流电动势的产生 发电机利用电磁感应原理产生交流电动势。 二、磁场分布 三、 整流过程 四、中性点的电压 UN = 1/2 U 五、 激励方式 交流发电机采用他激和自激结合的激磁方式，当发电机输出电压低于蓄电池端电压时，发电机的激磁电流由蓄电池供给，称为他激；当发电机输出电压达到蓄电池电压时，发电机的激磁电流由自己供给，称为自激。 电压建立过程采用他激的原因：发电机磁极剩磁太弱；整流二极管有0.6~0.7V的死区电压。 一、 输出特性 发电机对外供电时，其端电压达到额定值时（即U =C时)， I =f(n)的曲线。 1.发电机达到额定电压时的最低转速定为空载转速n1，常用来作为选择发电机与发动机速比的主要依据。 二 、空载特性 发电机在空载运行时，其端电压随转速变化的关系，即I=0时，U=f(n)的曲线。 三 、外特性 n=C时，U=f(I)的曲线。 随着发电机的输出电流增加，使得发电机的内压降增大，引起端电压下降。 一、 电压调节原理 根据电磁感应原理，发电机的感应电动势为 二 、调节器的种类 调节器可分为电磁振动式和电子调节器两类。 电磁振动式调节器是通过触点开闭改变激磁电路的电阻来改变激磁电流平均值的； 电子调节器是利用三极管的开关特性接通与切断激磁电流来改变激磁电流平均值的。 二、双级电磁振动电压调节器的工作过程 0～ 电压建立过程， 他激， 随 的升高而升高， 闭合， 开启； 开始自激，并开始充电， 闭合， 开启； 但未达到节压值， 闭合， 开启，自激，所以 、 、 均上升； 达到节压值，为一级节压阶段， 振动， 开启，随 的升高 平均值下降 稳定； 失控区， 、 均开启， 随 的升高 、 继续上升； 为二级节压阶段， 开启， 振动，随 的升高 平均值下降 稳定在新的规定值； 发电机的极限转速 与转子的剩磁有关，正常工作时调节器处于二级节压阶段。 一、晶体管调节器的工作原理 晶体管调节器实例 晶体管调节器的优点 结构简单、重量轻、工作可靠、故障少；调节精度高；无需维护；使用寿命长；能适应大功率发电机的要求；对无线电干扰小。 二、集成电路调节器 集成电路调节器实例 集成电路调节器的优点 电压调节精度高；耐用、耐振；体积小、重量轻；可与发电机