充电指示灯点亮
故障现象:丰田花冠轿车行车途中仪表上的充电指示灯一直点亮。
故障诊断:经检查,发电机调节器损坏,更换调节器后,故障排除。
大多数汽车是接通点火开关后时,充电指示灯亮(表示不充电),而发动机起动后,交流发电机工作正常时,充电指示灯熄灭(表示正常充电)。发动机正常工作时,充电指示灯不熄灭或突然发亮,则表示充电系统有故障。
问题1:充电指示灯有什么作用?
问题2:发电机主要由哪些部件组成?如何工作?
问题3:发电机如何检测?
理论知识点:
2.1 发电机的作用、型号与分类
一、发电机的作用
交流发电机是汽车上的主要电源,主要作用是在发动机正常运转时向所有的用电设备(起动机除外)供电,同时向蓄电池充电。
发电机在发动机上的位置
发电机安装在发动机上面,通过皮带与发动机的曲轴进行动力传递。发电机一般在发动机的前端,安装有皮带轮。
二、发电机的型号
根据我国行业标准QC/T73-1993《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定,汽车交流发电机的型号由以下五部分组成:
1.产品代号
JF——表示普通交流发电机
JFZ——表示整体式(内置调节器)交流发电机
JFB——表示带泵交流发电机(集成制动系统的真空助力泵)
JFW——表示无刷交流发电机
JFY——表示永磁交流发电机(无电磁铁,用永磁铁代替)
2.电压等级代号
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
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的位置作为变形代号。
Z——左调整臂
Y——右调整臂
——调整臂在中间(省略)
例:JFZ1913Z
该型号表示额定电压为12V,额定电流大于等于90A,左调整臂的整体式交流发电机。
三、发电机的分类
2.2 发电机的组成与工作原理
发动机3D模型
一、发电机的组成
发电机主要由转子、定子、整流器、碳刷组件、调节器、端盖、风扇、带轮等组成。
转子实物及结构示意图
1.转子
转子轴上压装有两块爪极,爪极的空腔之内有绕有磁场绕组的磁轭,在转子轴的一端压装有两个铜环,两个铜环之间相互绝缘,与转子轴也绝缘,磁场绕组的两个引线焊接在两个铜环上。
作用:产生旋转的额磁场。
当点火开关闭合时,由蓄电会通过点火开关、电刷、滑环向磁场绕组供电。当磁场绕组通电之后,就会把两侧的爪极进行磁化,一侧磁化成N极,另一侧磁化成S极,形成N极、S极交错的磁场。当发电机在发动机曲轴的带动下进行转动的时候,就形成了一个旋转的磁场。
当发电机不发电的时候,我们应该检查滑环的磨损情况、磁场绕组的阻值以及绝缘性能等。
定子铁心和三相绕组实物图
定子感应电流的产生示意图
2.定子
作用:产生交流电动势
组成:由铁心和对称的三相绕组组成。三相绕组缠绕在定子铁心上。
z6定子绕组的连接方式分为三角形连接和Y形连接两种。
当发电机不发电时,应检查定子绕组的电阻及绝缘性能。
整流器实物图
3.整流器
定子绕组中产生的感应电动势,属于三相交流电,而车上的用电设备需要的是直流电,因此,需要利用整流器对定子绕组中的交流电进行整流。
作用:将定子绕组内产生的交流电转变为直流电对外输出。
组成:由2块相互绝缘的铝合金散热板和压装(或焊装)在散热板上的6~11只整流二极管构成。
(1)6管交流发电机整流电路
三相桥式整流电路
F1、F2为发电机的磁场绕组,定子绕组为Y形连接,6只二极管分作两组,其中一组正二极管的负极端连到一起,形成一个公共端,作为发电机的输出端,正极端引线接在三相定子绕组上。另一组负二极管的正极形成一个公共端,接在发电机的壳体上(搭铁),负极端引线接在三相定子绕组上。
(2)8管交流发电机整流电路
从Y形定子绕组的中性点上引出连接线,并加装两只二极管,就构成了8管式交流发电机。这两个二极管称作中性点二极管。
(3)11管交流发电机整流电路
按照第一组正二极管的连接方式再引出3只正二极管,这三只正二极管的公共端,通常标作D+,这三只二极管称作磁场二极管,D+主要给调节器供电。向磁场绕组供电。
故障诊断:当发电机不发电时,应检查整流二极管的性能。
4.电刷组件
作用:将电源通过滑环引入磁场绕组,给磁场绕组供电。
组成:由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。
电刷的结构形式:外装式电刷组件和内装式电刷组件。
故障诊断:当发电机不发电时,应检查电刷的高度,电刷与滑环的接触情况以及电刷弹簧的弹力是否符合要求。
发电机的搭铁类型分为内搭铁型和外搭铁型。
内搭铁型发电机的磁场绕组的一端通过滑环与电刷之后,直接与发电机的壳体相连,在发电机的内部进行搭铁。
外搭铁型发电机的两个电刷都与壳体绝缘。
有刷交流发电机在工作的时候电刷和滑环之间会产生相对运动,电刷会产生磨损,从而影响发电机的性能,为了解决这个问题,产生了无刷式交流发电机。
无刷式交流发电机取消了电刷与滑环的结构。
在转子轴上压装有一侧爪极,另一侧的爪极中间加工出一个很大的圆孔,两块爪极之间通过非导磁材料焊接起来,磁场绕组缠绕在磁轭托架上,磁轭托架通过螺钉安装在发电机一侧的端盖上,同时,组装完毕后磁轭托架和磁场绕组会深入到爪极空腔当中。工作时,当磁场绕组通电时,仍然把两块爪极分别磁化为N极和S极,两块爪极在转子轴的带动下转动,形成旋转磁场,定子绕组切割磁力线,产生电能。与普通交流发电机相比,在发电机的磁路上附加了两个间隙,一个是磁轭托架与转子轴之间,另一个是磁轭托架与爪极之间,这样会使磁路中的磁阻增大,有一定的磁场能量的损失。
5.调节器
新款森林人对于交流发电机定子内产生的交流电,它的幅值随着发动机转速的变化而变化,而车上所有的用电设备工作的时候,都需要有一个额定电压的供电要求,为了满足这个要求,必须对发电机的工作电压进行调节。
调节器实物图
Rectifier——整流器 Regulator——调节器
作用:当发电机转速变化时控制发电机的输出电压,使其保持恒定。
分类:触点式电压调节器(已经被淘汰)
现代悦动最新报价晶体管式电压调节器(用在中低档的汽车上)
集成电路式电压调节器(集成度高、体积小,通常和电刷架安装在一起,集成在发电机内部,比如桑塔纳轿车上采用的就是这种类型的调节器)
成都市汽车违章查询电脑控制调节器(负载检测装置检测负载情况,传递到汽车电脑,由电脑来控制调节器的工作,控制发电机的输出电压,比如别克轿车上就是采用的这种调节器)
故障诊断:
当发电机不工作的时候,应该检测调节器的好坏。
6.端盖
端盖实物图
作用:支撑转子、定子、整流器和电刷组件
组成:由前、后端盖两部分组成,一般由铝合金铸造,既可以防止漏磁,又有良好的散热性。
带轮和风扇实物图
7.带轮
曲轴通过皮带、带轮驱动发电机转子运转进行发电。
8.风扇
风扇有内置和外置两种形式,运转时可以给发电机强制通风。
工作时,转子、定子、整流器内部都会产生热量,因此需要冷却。
故障诊断:
当发电机不发电时,应该检查传动皮带的松紧度。
二、发电机的工作原理
1.发电机的工作场景
(1)发动机熄火时,蓄电池给用电设备供电
(2)发动机起动时,蓄电池给起动机供给大电流
(3)发动机工作时,发动机给蓄电池充电及给用电设备供电
2.发电机的工作原理
(1)发电原理
转子的磁场绕组通电,将转子的两块爪极分别磁化为N极和S极,在发动机的带动下转动,形成旋转磁场,定子的三相绕组切割磁力线,产生感应电动势,在绕组中产生三相交流电(相位差为120°)。
一汽森雅s80怎么样(2)整流原理
三相桥式整流电路,利用二极管的单向导电性,将交流电转换为直流电。
大灯高度可调
(3)调节器工作原理
a.晶体管调节器
发电机电压随发动机转速升高到调节电压上限值时,通过晶体管VT1、VT2(三极管)、稳压二极管VZ的导通和截止控制励磁电流的切断,磁极磁通减少,限制发电机电压,使之不超过上限值。
当发电机电压降到调节电压下限值时,通过晶体管VT1、VT2(三极管)、稳压二极管VZ的导通和截止控制励磁电流的接通,磁极磁通增多,使发电机电压升高。
b.集成电路调节器
集成电路调节器的工作原理和晶体管调节器完全一样,都是根据发电机的电压信号(输入信号),利用晶体管的开关特性控制发电机的励磁电流,以达到稳定发电机输出电压的目的。
调节器电路
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