汽车发电机原理专业教程概述一、发电机的功用发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。二、发电机的分类汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被淘汰，目前所有汽车均采用交流发电机，交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：1.按结总体结构分五类（1）普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机)例JF132（EQ140用）插图（2）整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体的发电机)例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机（包括CS—121、CS—130和CS—144三种不同的型号）如图：（3）带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机)例JFZB292发电机。（4）无刷交流发电机(不需要电刷的发电机)例JFW1913（5）永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机)2.按整流器结构分四类（1）六管交流发电机例JF1522（东风汽车用）（2）八管交流发电机例JFZ1542（天津夏利汽车用）（3）九管交流发电机例（日本日立、三凌、马自达汽车用）（4）十一管交流发电机例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）3.按磁场绕组搭铁形式两分类（1）内搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）（2）外搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。三、交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽车电器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：（插图无命名）1.产品代号产品代号用中文字母表示，例：JF——普通交流发电机JFZ——整体式（调节器内置）交流发电机JFB——带泵的交流发电机JFW——无刷交流发电机2.电压等级代号电压等级代号用一位阿拉伯数字表示，例：1表示12V系统，2表示24V系统，6表示6V系统3.电流等级代号电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示，其含义如下表所示：表2-1电流等级代号4.设计序号设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。5.变形代号交流发电机以调整臂位置作为变形代号，从驱动端看，调整臂在左边用Ｚ表示，调整臂在右端用Ｙ表示，调整臂在中间不加标记。注：进口发电机不符合上述标准。流发电机工作原理一、交流发电原理交流发电机的发电原理如图2-2所示。图2-2交流发电机发电原理1.在发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场）2.磁场外有一个定子绕组,绕组有3组线圈(3相绕组)，3相绕组彼此相隔120度3.当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。（1）定子3相绕组感生电动势的大小为：其中：Em-每相电动势的最大值ω-电角速度f-交流电动势的频率（为转速的函数）p-磁极对数n-发电机转速（r/min）Eφ-每相电动势的有效值（2）定子每相电动势的有效值K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关)N-每项匝数（匝）φ-每极磁通（Wb）Ce-电机结构常数(3)交流电动势波形由此可见,交流电动势的幅值是发电机转速的函数。因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、变幅值的交流波形。4.定子三相绕组的接法定子三相绕组的接法有两种（1）星形接法IL=IΦIL-线电流IΦ-相电流（2）三角形接法中0UL=UΦ二、整流原理交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，是靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通,当给二极管加上反向电压时,二极管截止,二极管的导通原则如下:1.二极管的导通原则当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。2.整流过程分析桥式整流电路及电压波形见桥式整流电路及电压波形（1）整流时二极管导通条件：①对于三个正极管子（D1、D3、D5正极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最高一相的正极管导通。②对于三个负极管子（D2、D4、D6负极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电压最低一相的负极管导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。（2）整流过程看一下下面的动画（动画1）三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压。如图2-2所示（3）发电机输出的直流电压平均值为：U=1.35UL=2.34UΦ流经每只二极管的电流ID=IL/33．中性点电压有的发电机具有中性点接线柱，如图2-4，是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称为中性点电压图2-4带中心抽头的交流发电机中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，中