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大东吴培训材料2


第一章

交流发电机结构特性及工作原理 第一节 交流发电机构造

汽车上的交流发电机在正常工作时,对除起动机以外的所有用电设备供电, 并向蓄电池充电, 以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。交流发电机是一个三相 同步(转子转速与旋转磁场转速相等)交流发电机,它是利用硅二极管将其定子绕 组中所感应的三相交流电整流为直流电。由于是用硅二极管整流,因

此,也称为 硅整流交流发电机。 一、交流发电机分类 1. 按总体结构分 ① 普通交流发电机。即不带调节器的交流发电机。 ②整体式交流发电机。即发电机本身装有电子(电压)调节器的交流发电机,如 JFZ253 型交流发电机。 ③带泵交流发电机。即带真空制动助力泵的交流发电机,发电机附带真空泵。如 JFB171 交流发电机。 2. 按磁场绕组搭铁方式分 ①内搭铁式。即磁场绕组的一端与发电机机壳相连接。 ②外搭铁式。即磁场绕组的一端经调节器后搭铁。 3. 按装用的二极管数量分 ①六管交流发电机。其整流器由六只硅二极管组成。 ②八管交流发电机。具有两个中性点二极管和六个整流二极管的交流发电机。 ③九管交流发电机。具有三个磁场二极管和六个整流二极管的交流发电机。 ④十一管交流发电机。 具有两个中性点二极管、三个磁场二极管和六个整流二极 管的交流发电机。 二、交流发电机构造 交流发电机由三相同步(转子转速与旋转磁场转速相等)交流发电机和三相 桥式全波整流桥组成。图 1-1 为一交流发电机总装图。主要由转子、定子、整流 器、端盖和电刷组成。

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图 1-1 ① 转子是电机的旋转磁场,转子轴上压装着六个鸟嘴形磁极的两块爪极,爪极 如图 a 所示,两块爪极的空腔内装有绕着磁场绕组线圈架,磁场绕组的两根 引出线分别焊在与轴绝缘的两个滑环(集电环)上,两个电刷通过滑环将直流 电源引进磁场绕组产生轴向磁通, 使得一块爪极为 N 极, 另一块爪极为 S 极, 从而形成 6 对相互交错的磁极。

图a ② 定子是输出交流电源的主体,由相互绝缘且内圆带有下线槽的环状硅钢片叠 成铁芯和产生三相感应电动势的定子绕组组成。定子铁芯由厚度 0.5~1 毫米 的硅钢片叠成,定子片如图 b 所示。

图b 钢片冲有多个槽孔, 以放置电枢绕组。 铁芯叠成的工艺, 可用铆接或焊接(氩 弧焊)。新的铁芯叠片工艺是用带形钢带冲出槽形,再卷绕成铁芯经整形焊接而 成。定子铁芯槽中嵌有三相绕组,每相绕组单独绕好,先在槽中放入绝缘纸作为 槽绝缘层,然后将绕组放入,绕组放入后用槽楔插入定子槽口,定子槽口大都制 成半闭口式, 这样就固定了绕组。 国内外也有采用环氧粉末涂复槽壁作为绝缘层, 可提高槽满率利用和改善绕组散热。 也可用自动绕线机将导线直接绕在铁芯槽内
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制成绕组或将每相绕组先绕成线圈,用专用嵌线机分三次拉入定子槽内。定子绕 组嵌成后,须经过绝缘漆浸渍,以提高绕组的绝缘性能、机械强度和改善绕组散 热。 ③ 整流桥。 由分别压装在 2 个散热板上的 6~8 个硅二极管组成。 一块上装有三或四只反 向元件(二极管)为负极,且与发电机后端盖相连,另一块上装有三或四只正向元 件(二极管)为正极板。散热板一般为铝合金制成,正极板与发电机后端盖绝缘, 并用螺栓通至后端盖外部作为发电机的火线接线柱“B+” 。 ④ 端盖。 端盖是电机的主要支撑件,有前端盖与后端盖各一,后端盖如图 c 所示,前 端盖如图 d 所示。

图c

图d 它们固定了定子与转子相对位置,同时也将电机固定在主机上,由发动机驱 动使转子旋转发电。为了减少漏磁,端盖均由非导磁材料铝合金压铸而成,轻、 散热性能好。前后端盖上都有轴承室以支撑转子上的轴承,转子即能自由旋转,
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在前端盖上有为电机安装在发动机上用的挂脚和调节皮带松紧的调节挂脚, 后端 盖上有些电机产品也有安装挂脚以固定电机在发动机上的安装。 仅前端盖上有挂 脚称为单挂脚,前后端盖上都有挂脚称为双挂脚。 ⑤ 刷架总成。 调节器和刷架总成上的两只电刷借电刷弹簧的压力与两个滑环保持接 触,向激磁绕组供应电流。交流发电机磁场绕组有内搭铁和外搭铁两种,因此, 两只电刷引线的接法也不同。内搭铁两只电刷引线中一根与调节器“F”端相接, 另一根与后端盖上的搭铁接线柱“E”相接。而外搭铁的两只电刷接线均与电机 外壳绝缘,分别接在“D+”和调节器“F”端。 ⑥ 风扇和皮带轮。 汽车和内燃机上用整流发电机是制成防滴风冷型, 防滴风冷型整流发电机的 前后端盖上都有通风冷却孔,轴上有离心式风扇,工作转动时,冷却空气自后端 盖孔被吸入经过整流器、 定子绕组、 转子绕组表面后从前盖孔排出, 带走二极管、 定转子绕组因负载发生的热量、保持电机不会过热。风扇由 1.5~ 2mm 毫米钢 板冲制或铝合金压铸,风扇叶片的设计对电机 的温升、噪音有很大影响。有的 风扇叶片设计成不等分、不等高、不等厚,使电机 温升降低、噪音减小。 风扇如图 e 所示。

图e 发动机通过皮带和皮带轮、驱动发电机。皮带轮用铸铁加工制成,也有采用 钢板滚压成型工艺的, 可使皮带轮的重量减轻、 强度增加、 材料节省、 工艺先进。 硅整流发电机近年来向大功率、高转速、小型化发展,提高发电机与发动机之间 的传动比,皮带轮直径要减小,为保证传动,采用多槽树脂胶带、皮带轮相应制 成小直径,多槽结构,对动平衡和槽形摇摆的偏差也有更严的要求。 如图 f 所示为 V 形带皮带轮。多楔带轮如图 g 所示。

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图f

图g

三、国产交流发电机型号 根据中华人民共和国汽车行业标准 QC/T73-93 《汽车电气设备产品型号编制 方法》的规定,汽车交流发电机型号组成如下: ①产品代号:JF、JFZ、JFB、JFW 和 JFWB 五种分别表示交流发电机、整 体式交流发电机、带泵交流发电机(本厂是整体式)、无刷交流发电机和无刷带泵 交流发电机。 ②电压等级代号:以 1、2、6 分别表示 12V、24V、6V。 ③电流等级代号或功率等级代号:和电压代号一样也用 1 位阿拉伯数字,电 流等级代号含义如表 1-1 所示。功率等级代号如表 1-2 所示。

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表 1-1

电流等级代号

表 1-2

功率等级代号

④设计序号:产品设计先后顺序,以 1~2 位阿拉伯数字表示。 ⑤变型代号: 交流发电机以变形设计顺序作为变型代号。 1~2 位字母或阿 以 拉伯数字表示。 第二节 交流发电机的工作原理

一、 交流发电机发电原理 交流发电机由定子、 转子及整流桥等组成。发电机三相定子绕组按一定规律 分布在电机的定子槽中,彼此相差 120°电角度。转子是发电机的旋转磁场,如 图 1-2 所示。当转子旋转时,由于定子绕组与磁力线有相对的切割运动,所以在 三相绕组中产生频率相同、幅值相等、相位互差 120°电角度的三相电动势,其 波形如图 1-3 所示。 交流发电机定子绕组内电动势的大小与每相绕组串联的匝数 以及转子转速有关:匝数越多,转速越高,电动势越高。

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图 1-2

图 1-3

二、交流发电机整流原理 定子绕组中所感应出的交流电,要靠由二极管组成的整流器改变成直流电。 当二极管加正向电压时(二极管的正极电位高于负极电位),管子呈低电阻,处于 导通状态;当外加电压为反向电压(二极管的正极电位低于负极电位)时,管子呈 高电阻,处于截止状态。发电机中 6 只硅二极管组成三相桥式全波整流电路,如 图 1-4(a)所示。在三相桥式整流电路中,三个正极管子 VD1、VD3、VD5 的负极 连在一起, 在某一瞬间, 正极电位最高的管子导通。 而三个负极管子 VD2、 VD4、 VD6, 其正极连在一起, 在某一瞬间, 负极电位最低的管子导通。 根据上述原则, 其整流过程如下: 在 t=0 时,Ua=0,Ub 为负值,Uc 为正值,则二极管 VD4、VD5 处于正向 电压作用下而导通。电流从 C 相出发,经 VD5、负载、VD4 回到 B 相构成回路。 由于二极管内阻很小,所以 B、C 线电压加在负载上。 在 t1~t2 时间内,A 相电压最高,而 B 相电压最低,VD1、VD4 处于正向 电压作用下而导通,A、B 线电压加在负载上。 在 t2~t3 时间内,A 相电压仍最高,而 C 相电压最低,VD1、VD6 导通,B、 C 线电压加在负载上。 依次类推, 负载上得到一个比较平稳的直流脉动电压, 其电压波形如图 1-4(c) 所示。 6 个二极管反向工作电压很高,如国产交流发电机配用的 ZQ 型二极管反向 工作电压大于 300V,这样汽车电路中由其他电气设备产生的自感电动势不会击 穿二极管。

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图 1-4 三、交流发电机激磁方式 当加在硅二极管的正向电压小于其死区电压 (约 0.6V)时,由于二极 管呈现较大电阻不能导通, 加之剩磁又较弱,所以发电机在低速运转时不能建立 电压,发电机电压低于蓄电池电压,由蓄电池通过点火开关供给磁场线圈电流, 进行他激,使电压很快上升。发电机在 1000r/min 左右时,发电机电压已达到蓄 电池充电电压时, 向蓄电池充电的同时还供应磁场线圈电流,对发电机转子磁场 进行自激,进入自激发电。 第三节 交流发电机特性

汽车交流发电机使用转速变化范围很大(汽油机转速变化为 1:8,柴油机为 1:3.5),因此,一般看端电压、输出电流随转速的变化关系。交流发电机特性主 要有输出特性、空载特性和外特性。 一、输出特性 1. 输出特性也称负载特性,指保持输出电压一定(12V 发电机为 14V,24V
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发电机为 28V)时,输出电流与转速之间的关系,即 U=常数,I=f(n)的曲线,如 图 1-5 所示。

图 1-5 2. 发电机达到电压额定值时的转速称为空载转速(或称为建压转速) ,该 转速供决定和选择发动机与发电机之间 转速传动比之用。 3.发电机达到额定功率(或额定电流)时的转速称满载转速。 空载转速和满载转速是发电机的主要性能指标, 将它们与产品说明书中的规 定值相比,即可判断发电机性能好坏。 4. 由于定子绕组的阻抗(是电阻和感抗的合成)随转速升高而增大,使内部 电压降增大;同时当负载电流增大时,电枢反应(定子绕组流过电流时产生的磁 场削弱了转子磁场)增强也使转子磁场减弱,使定子绕组中感应电势下降。所以 当发电机转速升高到一定值后,输出电流不再随转速的升高和负载电阻 的减小 而增大, 该电流值称为发电机的最大输出电流或限流值。可见交流发电机具有自 身限制输出电流的能力—这可避免由于用电设备过多, 用电量过大时造成发电机 过载而损坏的危险。 由于阻抗是电阻和感抗的合成,而感抗与转速和定子绕组匝 数有关,因此,也决定了限流值的大小。 二、空载特性 指发电机无负载下其电压与转速之间的关系,即 I=0,U=f(n)的曲线,如图 1-6 所示,电压随转速的升高而增加。

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图 1-6 三、外特性 指转速一定时, 输出电压与输出电流的关系, n=常数, 即 U=f(I)的关系曲线。 如图 1-7 所示。

图 1-7 1. 从外特性曲线可以看出,随着负载即输出电流的增加端电压会很快下 降;而且转速越高,下降的斜率越大。其原因有三:输出电流增大定子绕组压降 增大、 转速越高阻抗越大、 压降也越大, 以及输出电流增大还会使电枢反应加强, 也会使端电压下降(端电压下降又会使磁场电流减小,从而导致端电压进一步下 降)。 因此,在高转速下运转的发电机如果突然失去负载,端电压会急剧升高,二 极管和电压调节调中的电子元器件有被击穿的危险。 2. 如果输出电流增大到一定值时,负载再增加,这时输出电流不仅不会增 加,反而会同端电压一起下降,即外特性上出现一个转折点(即达到限流值后由
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于上面“输出特性”中指出的原因会使输出电流不再增加)。所以,当发电机短 路时电流是很小的,说明发电机具有自身限制输出电流的能力(一般发电机工作 在转折点以前)。 第四节 交流发电机的电压调节器

一、交流发电机调节器的功用与原理 1. 交流发电机调节器的功用 发电机是由发动机按固定传动比驱动的, 因此发电机的转速完全是由发动机 转速决定的,而汽车发动机转速变化范围很大(汽油机 8:1,柴油机为 5:1),所 以发电机转速变化范围也很大; 发电机输出电压又与输出转速成正比,随转速变 化而变化,这与用电设备和蓄电池要求电压恒定相矛盾。为此,利用电压调节器 自动调节发电机输出电压, 使发电机转速改变时其端电压保持基本恒定,以防输 出电压过高烧坏用电设备和电池过充电。 2. 交流发电机调节器电压调节原理 交流发电机输出电压正比于发电机感应电动势, 而感应电动势又正比于发电 机转速与每极磁通,每极磁通大小又决定于厉磁电流的大小。因此,当转速变化 时, 只要调节发电机的磁场电流大小即可使发电机输出电压保持恒定。调节器就 是利用此原理工作的。 二、交流发电机电压调节器的分类 1. 电磁振动式—通过一对或两对触点的反复开闭改变磁场电路的电阻来 调节磁场电流。 2. 电子调节器—利用晶体三极管的开关特性,使磁场电路接通和断开来调 节磁场线圈的平均电流。 ①按结构形式分,电子调节器以可分为晶体管式(即利用分立电子元件组成 的调节器和集成电路调节器(即利用集成电路 IC 组成的调节器)。 ②按安装方式分,电子调节器又可分为外装式(即与发电机分开安装的调节 器)和内装式(即安装在发电机上的调节器)。 ③按搭铁形式分,电子调节器又可分为内搭铁式(与内搭铁型交流发电机配 套工作的电子调节器)和外搭铁式(与外搭铁型交流发电机配套工作的电子调节 器)。 ④按功能多少分,电子调节器又可分为单功能型(即仅有调节电压功能的调 节器)和多功能型(即除具有调节电压的功能外,还有其他附加功能) 随着微机在汽车上应用范围的扩大,利用微机控制交流发电机的输出电压, 也是发展趋势。 第二章 第一节 试验项目及方法 出厂试验项目及方法

一、发电机的冷态工作性能试验,接线图如图 2-1 所示。

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图 2-1 1.空载试验 发电机在空载情况下, 慢慢升高发电机的转速,当发电机的输出电压达到下 表中的规定值,看发电机的输出转速是否符合发电机的技术条件。 型号 电压 V 14V 发电机 不带调节器 带调节器 14 13.5 28V 发电机 不带调节器 带调节器 28 27

2.负载性能试验 在专用试验台上,逐步提高发电机至额定转速,调节发电机负载,使发电机 达到试验电压、观察发电机输出电流值应符合发电机的技术条件。 3. 整体式交流发电机冷态调节性能试验:在环境温度 23±5℃下进行,调 节电压值:12V 系列为 14.5V±0.25V;28V 系列为:28.5V±0.3V。 调节器特性试验见下表 试验项目 调节电压 负载特性 转速特性 试验条件 I=10%Ir I1=10%Ir I2=90 Ir n=1500 r/min~10000 r/min

n=6000r/min n=6000r/min I=10%Ir

二、发电机热态性能试验 交流发电机热态性能试验允许在发电机温升试验后进行, 但应使交流发电机 继续按温升试验条件运行 30min 以上(以 30min 内温度上升不大于 1℃为度),在 热态情况下再进行空载、负载、调节性能试验,试验方法与冷态相同。 试验数 据应符合发电机的技术条件。 第二节 型式试验

一、发电机热态试验 试验时按顺序采用下列转速 , 在每一转速的定子温度达到稳定时记录输出 电流值。2A 时的转速(约 1000),1500,2000,2500,3000,3500,4000,5000, 6000,9000,12000 或最大转速。 二、温升试验 交流发电机温升试验在试验台上进行,试验时环境温度不大于 40℃,气压
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为 86~106kPa。 交流发电机在 3000r/min 和实际输出条件下, 连续运转 1h 以上(以 30min 内温度上升不大于 1℃为度)。测量工作应在试验结束时的 20s 内完成。 三、高温试验 交流发电机放入 105±2℃高温箱并从室温开始,达到规定温度后,交流发 电机在 3000r/min、 40%额定电流输出条件下连续运转 2h。 自高温箱取出, 2min 在 内立即检查交流发电机高温电压调节性能。试验数据应符合下表的规定。 工作电压等级,V 12 24 高温调节电压,V ≥13 ≥26 调节器温度补偿系数 mv/℃ -3~-10 -3~-10

四、超速试验 交流发电机在室温下,不激磁状态下被拖动到 1.2 倍最大转速,运行 2min。 试验完成后,零部件无损伤、变形,紧固件不松动; 其性能应符合产品技术条件 的规定。 五、耐久性试验 1. 交流发电机耐久性试验按下表所列条件的循环试验进行,环境温度为 常温,试验时间 2000h,每次连续试验时间不少于 4h。试验过程中不允许进行保 养和更换电刷。

2.发电机也可作高温耐久试验:环境温度 105℃,发电机转速 3000r/min,输 出电流为 40%In,试验时间 300h。 六、温度变化试验 发电机在低温箱内和高温箱内的交替暴露,使其经受温度的迅速变化。试验 时,将产品直接放入温度已降至-40℃的低温箱中,放置 2h后取出,在室温下 放置不少于 2min、不多于 3min 的时间(如果用自动两箱试验设备,可以少于 30s,而且不必在室温下放置) ;然后将产品放入已升到 85℃的高温箱内,放置 2h,再取出在室温下放置不少于 2min、不多于 3min 的时间。上述过程构成一个 循环。产品试验循环为 5 个。 要求试验箱在放入产品后的 12min 之内能够恢复到产品放入前已调整的温 度。低温偏差±3℃,高温偏差为±2℃。试验时,发电机为不激磁、不运转状态。 试验结束,发电机在试验室环境条件下恢复到温度稳定之后,在 23±5℃环 境温度下交流发电机性能应符合发电机技术条件的规定 七、耐振动试验
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交流发电机耐振动试验在室温(不超过 40℃) 、不激磁、不运转状态下,将 产品固定在振动试验台上并处于正常安装状态,在不工作状态下进行试验。产品 正常安装时的上与下定为振动时的上下方向。 1.振动试验机的振动波形为正弦波,加速波形失真应不超过 25%。测试传感 器安装在产品上或安装在产品的夹具上。 2.扫频振动应连续进行,频率随时间按指数规律变化。 3.频率容差:5Hz 到 50Hz 为±1Hz,大于 50Hz 为±2%。 4.同一组产品先做定频振动试验,然后做扫频振动试验。 第三章 第一节 交流发电机的使用与检测 交流发电机的使用

交流发电机若能正确使用,不但故障少而且寿命长。但若使用不当, 发电机会很快损坏。发电机的使用注意事项如下: (1) 发电机使用时要注意其旋转方向,如反方向使用将使其冷却功能下降。 (2) 如发电机是通过充电指示灯回路预激磁的,应保证在发动机发动时发电机有 足够的预激磁电流(约 100~150mA 左右) 。 (3) 发电机应和蓄电池并联运行,不允许在完全空载时运行,否则可能造成调节 器击穿。 (4) 带真空泵的发电机工作时应保证其进油口有机油输入,不得在无机油的情况 下使用或试验,以免损坏真空泵。 (5) 合理确定发动机和发电机的传动比,尽量使发电机在其额定工作转速点附近 工作。 6)应按电气原理图合理接线,接线柱的确认:见图 3-1

图 3-1 “B+”是发电机的输出端,接蓄电池和各用电器的正极;B+上的导线要根据
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电流大小合理确定线径(截面积) ,以免导线过热、压降过大。 “D+”是激磁端,通过充电指示灯泡(2~3W)接在点火开关上,在发动机启 动的时候,为发电机提供预激磁电流。注意:D+端不得直接(或通过开 关)接在充电回路中,或接其他较大(大于 5W)负载,否则就会造成电 路和发电机烧毁。 “N”是中性点;此处电压值为发电机额定电压的一半左右,一般用来接一个 继电器,或其他小负载。 “W”是一相抽头,通常用来取转速信号,接转速表; “E”或“-”是接地端。 此外有的发电机还有其他一些接线端如: “L”端,和“D+”为同一点, 接充电指示灯或继电器; “IG”端,为激磁端,接点火开关; “S”端,为 电瓶取样端,接电瓶正极; “F”端,不带调节器发电机通过此端接外接调 节器;等等。 (7)JF 系列的交流发电机一般为负极搭铁,蓄电池搭铁极性必须与此相同。 否则二极管因承受正向电压而导通,蓄电池将通过硅二极管放电,强大 的电流通过二极管时立即烧坏二极管。如图 3-1 所示:

图 3-1

蓄电池极性接错

(8) 发电机运转时不要用试火花的方法检查发电机是否发电,否则易损坏二 极管。 (9) 发电机不发电或充电电流很小时,应及时找出故障加以排除,不可再长 期继续运转。因为如果有一个二极管短路,发电机就不能发电,继续运 转就会引起其它二极管或定子绕组被烧坏。因为二极管击穿短路后,正 反向均呈导通状态。 (10)禁止用兆欧表(摇表)或 220V 交流电源检查发电机的绝缘情况, 否则将使 二极管和调节器击穿而损坏。 (11) 发动机停转后,应断开点火开关。否则蓄电池电流将长时间流经磁场 绕组和调节器,使电池长期放电,并容易将磁场线圈烧坏。 (12) 发电机与蓄电池之间的导线要连接可靠,如果突然断开,将会产生过 电压,损坏二极管,连接电阻过大(回路电阻不大于 0.01Ω )会降低电
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瓶的充电电压和电流。 (13) 诊断充电系统故障时不允许在中速或更高速度下短路调节器,以防发 电机电压过高而击穿发电机整流二极管。 (14) 在换用发电机时,首先检查发电机所标示的电压、功率是否与主机相 匹配;装在主机上之后,必须认真检查是否符合说明书上接线图规定的 接线方式,然后再开动机器。 (15) 在清洗发动机时,请不要将水或其它清洗液对着发电机的前后端盖正 面喷射以免液体溅入发电机内部,引起电器元件的短路和锈蚀。 (16) 发电机在安装时,发电机的皮带轮槽必须与发动机的皮带轮槽中心对 齐,皮带的松紧要适当,过松会打滑,影响发电机的正常工作,过紧会 加速轴承的损坏。有一种测试皮带松紧的方法称为“指压法” ,即用拇 指可将皮带压下垂直距离为一拇指的厚度。

第四章 发电机常见故障诊断与分析 要判断发电机的工作是否正常,就要观察车辆电气系统的工作情况和状态, 如仪表、灯光、电流、电压等,最常见的方式就是通过汽车上充电指示灯的状态 来判断发电机的工作情况。以下说明一下充电指示灯的工作原理。 第一节 充电指示灯 汽车电源系统正常工作是保证汽车电气设备正常工作的前提,因此,对发 电机的工作状态设置监测和显示装置,使司机及时掌握其工作好坏是必不可少 的。 常用的监测和显示装置有仪表显示和充电指示灯显示两种。 仪表显示是用 电流表或电压表指示发电机对蓄电池充电电流或充电电压值。 充电指示灯是装在 驾驶室仪表板上的一个指示灯。 当发电机正常工作时熄灭,当发电机出现故障时 则点亮,是一个故障告警指示装置。 采用电流表或电压表监测显示,具有显示 准确、可靠的优点,但不醒目 不直观;同时行车时司机需不时监视电流表或电压表读数的变化,分散注意力; 相比之下,充电指示灯简单多了——只要指示灯不亮,司机只管放心驾车,电源 系统正常;只有电源系统有故障时指示灯才亮,而且醒目直观,因此充电指示灯 逐渐取代了电流表。 按照指示灯的监测原理分,常见的有以下两种设置方式: 一. 利用中性点电压控制充电指示灯 交流发电机定子采用 Y 形接法(星形接法)时都有一中性点 N,该点的直流输 出电压同步变化且为发电机输出电压的一半,当发电机正常发电时,这个电压可 以使一个继电器动作,通过继电器的通断和有关电路去控制充电指示灯。 二. 利用磁场二极管输出电压(D+端电压)控制充电指示灯 利用磁场二极管输出电压控制充电指示灯实际是利用三只磁场二极管输出 端电压与蓄电池的电压差控制指示灯。当发电机不发电时,此点没有电压,而在 电瓶电压的作用下, 电流将通过充电指示灯、 调节器、 磁场线圈和搭铁形成回路, 使充电指示灯电亮。 (见图 4-1) 当发电机正常发电时, 其电压将等于或稍高于电瓶电压,此时在充电指示灯 上将不会有电流流过,指示灯不亮。
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图 4-1 第 二 节 充电系统及发电机故障判断排除

一.初步判断 在一个车辆的电气系统中, 既包括作为电源的发电机, 也包括线束、 开关、 仪表、熔断器、接插件、电瓶和各种用电器,每一种器件发生故障时,都可能 造成电气系统的不正常,因此,当顾客发现电气系统工作不正常时,先不要忙 于更换发电机,而是要先根据故障反映出的现象进行一些分析判断,以便准确 及时的解决问题。其故障现象可能表现为:充电指示灯亮,起动无力、灯光发 暗、异常噪声等情况。根据先易后繁的顺序,可按以下流程检查: 1.检查传动皮带的状况,是否磨损或过于松弛,不能拖动发电机以足够的转速来 建立充电电压。检查方法:用拇指在传动带中间施加压力时,皮带的挠度一般 为 8mm-12mm(以汽车厂的皮带张紧度技术为准) 。 2.检查发电机上的所有的电气连线和接插件是否正确和可靠。 3.发电机与发电机的挂脚、调整臂安装是否有松动。 4.蓄电池正负接线及熔丝和易熔线或继电器是否连线可靠,工作正常。 5.关闭点火开关后,是否有常亮的灯和其它始终工作的用电器引起蓄电池放电后 亏电。 6.检查过充电的迹象包括电流表及电压表读数太高,蓄电池沸腾。 7.检查有无机油渗漏(带泵电机内、外部) 。 二、充电系统故障查找(参照下表)

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三、电气系统的检测方法 当车辆电气系统出现不正常的情况后,应首先进行就车检测。就车检测的好 处很多, 因为此时发电机未脱离电气系统,可以利用发动机的拖动和车上的电源 对其进行各种动态的检测。下面介绍一些就车检测的方法。 1. 如发电机是通过充电指示灯激磁的,点火开关在闭合状态时,如发电机不发 电(不管是静止或运转) ,充电指示灯会亮,这说明激磁电路是通的。如充电 指示灯不亮,可将发电机 D+端接地(发电机静止时) ,或将 D+接线取下后接 地,此时充电指示灯如亮,可能发电机内部有问题,如不亮,说明充电指示 灯回路不通,要检查修复;有的车辆没有通过充电指示灯回路激磁,而另有 激磁电路(如 IG 端或通过点火开关起动档) ,则可用万用表直流电压档或试 灯接触 D+端(或 IG 端) ,在发动机起动时,试灯应亮或有电压显示,如没有 也要检查修复激磁电路。 2. 在确定激磁回路没有问题后,就可以检查发电机的输出端(B+)的状态。在 发动机静止时,用万用表直流电压档或试灯检查发电机 B+端,试灯应亮,电 压表有电压指示,这时的电压,应是电瓶电压。如试灯不亮或无电压、电压 不对,说明从发电机到电瓶的充电回路有问题,要检查修复;起动发动机, 慢慢提高转速至中速,此时 B+端电压应升高(比电瓶电压高出零点几伏) , 随着电瓶充电逐渐饱和,B+端电压也逐渐接近额定电压。如果在以上过程中 发电机 B+端电压没有变化(和静止时一样) ,有可能是发电机故障,为了排 除外围电路的影响,可将除 D+(或 IG)外,其他端子的接线取掉,启动发 动机中速运行,测试发电机空载性能,如电压正常(空载电压要稍高) ,可将 外围线路逐一接上,并注意电压变化,以判断外电路是否有短路、搭铁故障; 如空载不发电,则表示发电机不发电。 另外,可用电流表或钳形表检查发电机的输出情况,如发电机 B+端电压 正常,而充电电流小,电瓶电压低,要重点检查线束连接是否正常,要求: B+和电瓶正极接线柱之间电阻值要≤0.007Ω ,接地电阻≤0.003Ω ;如 B+端 电压低、电流小,则可能是发电机内部绕组或二极管断路。 3. 其他检测方法 (1) 用电压表检测蓄电池电压: 用电压表跨接在蓄电池两电极桩上(注意正负极) ,在发电机静止时,记录 蓄电池两端的电压值。启动发动机提升发动机转速至 1500-2000r/min,观察 电压表读数:电压表读数比发电机静止时的读数至少增加 0.5V,而蓄电池 电压值:12V 电系约为 12.5V-14V,24V 电系为 25-28V。如果电压太高,则 可能是发电机调节器失效,如果电压太低则可能: a、皮带松或打滑。 b、发电机整流桥故障。 c、发电机定子绕组短路或断线。 d、蓄电池松动或腐蚀(接触不良) 。 (2)电压降的检测:根据要求,整个系统的电压降应小于 0.7V;接地回路的电 压降应小于 0.2V。检测步骤如下: a.将电压表的红色和黑色检测表笔连接到下列位置: 供电回路:红表笔接在交流发电机输出端子,黑表笔接在蓄电池的正极柱。 接地回路:红表笔接在蓄电池的负极柱,黑表笔接在交流发电机的外壳上。 b.起动发动机并使转速保持在 1500rpm-2000rpm
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c.调节发电机负载或打开前照灯。为系统加载 9A 到 20A。 d.读电压表: 如果测得的电压降过高,检查电路查找故障。应检查每根导线及连接点。 四、发电机车下检查 当确认充电系统故障存在, 并排除汽车充电线路和其它部件故障后,拆卸发电 机并进行以下检查: 1.外观检查 a.标识确认,对照配套电机进行品牌确认。 (型号是否相符) b.核实三包使用期限和里程数,划分维修等级。 c.检查外观有无机械损伤、紧固件松动或其它异常损坏情况。 2.初步检查,用(MF500 型)万用表设置在Ω X100 档

发电机性能检查 发电机性能应符合下表要求:

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