汽車發(fā)電機工作原理。求解釋。

根據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標準QC/T73-93《汽車電器設備產品型號編制方法》的規(guī)定，汽車交流發(fā)電機型號組成如下： 

1. 

產品代號產品代號用中文字母表示，例：

JF——普通交流發(fā)電機

JFZ——整體式（內臵調節(jié)器）交流發(fā)電機 

JFB——帶泵的交流發(fā)電機  

JFW——無刷交流發(fā)電機  

2. 

電壓等級代號 電壓等級代號用一位阿拉伯數(shù)字表示，

例：

1

表示12V系統(tǒng)，

2

表示 24V系統(tǒng)，

6表示6V系統(tǒng)。

3. 變形代號  變形代號現(xiàn)在主要為各生產廠根據(jù)自己的情況進行編排，沒有固定的代號。  例：JFZ2972為28V整體式交流發(fā)電機      JFZB1990為14V整體式帶泵交流發(fā)電機  四、整體交流發(fā)電機的工作原理 1. 工作原理  當外電路通過電刷使勵磁繞組通電時，便產生磁場，使爪極被磁化為N極和S極。當轉子旋轉時，磁通交替地在定子繞組中變化，根據(jù)電磁感應原理可知，定子的三相繞組中便產生交變的感應電動勢。這就是交流發(fā)電機的發(fā)電原理。  由原動機（即發(fā)動機）拖動直流勵磁的同步發(fā)電機轉子，以轉速n(rpm)旋轉，三相定子繞阻便感應交流電勢。定子繞阻若接入用電負載，電機就有交流電能輸出，經過發(fā)電機內部的整流橋將交流電轉換成直流電從輸出端子輸出。  交流發(fā)電機分為定子繞組和轉子繞組兩部分，三相定子繞組按照彼此相差120度電角度分布在殼體上，轉子繞組由兩塊極爪組成。當轉子繞組接通直流電時即被勵磁，兩塊極爪形成N極和S極。磁力線由N極出發(fā)，透過空氣間隙進入定子鐵心再回到相鄰的S極。轉子一旦旋轉，轉子繞組就會切割磁力線，在定子繞組中產生互差120度電度角的正弦電動勢，即三相交流電，再經由二極管組成的整流元件變?yōu)橹绷麟娸敵觥?nbsp; 當開關閉合后，首先由蓄電池提供電流。電路為：      蓄電池正極→充電指示燈→調節(jié)器觸點→勵磁繞阻→搭鐵→蓄電池負極。此時，充電指示燈由于有電流通過，所以燈會亮。      但發(fā)動機起動后，隨著發(fā)電機轉速提高，發(fā)電機的端電壓也不斷升高。當發(fā)電機的輸出電壓與蓄電池電壓相等時，發(fā)電機“B”端和“Ｄ”端的電位相等，此時，充電指示燈由于兩端電位差為零而熄滅。指示發(fā)電機已經正常工作，勵磁電流由發(fā)電機自己供給。發(fā)電機中三相繞阻所產生的三相交流電動勢經二極管整流后，輸出直流電，向負載供電，并向蓄電池充電。 2.勵磁方式  除了永磁式交流發(fā)電機不需要勵磁以外，其他形式的交流發(fā)電機都需要勵磁，因為它們的磁場都是電磁場，必須給勵磁繞組通電才會有磁場產生而發(fā)電，否則發(fā)電機將不能發(fā)電。將電流引入到勵磁繞組使之產生磁場稱為勵磁。交流發(fā)電機勵磁方式有自勵和他勵兩種。  

（1）他勵  在發(fā)電機轉速較低時（發(fā)動機未達到怠速轉速），自身不能發(fā)電，需要蓄電池供給發(fā)電機勵磁繞組電流，使勵磁繞組產生磁場來發(fā)電。這種由蓄電池供給磁場電流發(fā)電的方式稱為他勵發(fā)電。 (2)自勵   隨著轉速的提高（一般在發(fā)動機達到怠速時），發(fā)電機定子繞組的電動勢逐漸升高并能使整流器二極管導通，當發(fā)電機的輸出電壓大于蓄電池電壓時，發(fā)電機就能對外供電了。當發(fā)電機能對外供電時，就可以把自身發(fā)的電供給勵磁繞組，這種自身供給磁場電流發(fā)電的方式稱為自勵發(fā)電。 交流發(fā)電機勵磁過程是先他勵后自勵。當發(fā)動機達到正常怠速轉速時，發(fā)電機的輸出電壓一般高出蓄電池電壓1～2V以便對蓄電池充電，此時，由發(fā)電機自勵發(fā)電。不同汽車的勵磁電路各不相同，但有一個共同特點是，勵磁電路都必須由點火開關控制。    圖為星形接法交流發(fā)電機的勵磁電路  五、整體交流發(fā)電機的結構   整體式交流發(fā)電機一般由定子、轉子、整流橋（橋式整流器）、調節(jié)器總成（由電刷組件和調節(jié)器組成）、前后端蓋、軸承、風扇、皮帶輪等組成.

     1、轉子         轉子的功用是產生磁場。轉子由爪極、勵磁繞組、滑環(huán)、轉子軸等組 

成.轉子軸上壓裝著兩塊爪極，爪極被加工成鳥嘴形狀，爪極空腔內裝有

勵磁繞組和磁軛?；h(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝在轉子軸上并與

軸絕緣，兩個滑環(huán)分別與勵磁繞組的兩端相連。當給兩滑環(huán)通入直流電時，

勵磁繞組中就有電流通過，并產生軸向磁通，使爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化為

S極，從而形成六對（或八對）相互交錯的磁極。當轉子轉動時，就形成了旋轉的磁場.

2、定子  

定子又稱為電樞。定子的功用是產生交流電。當激磁電流作用于轉子

繞組，轉子軸在發(fā)動機正時齒輪的帶動下轉動，在定子繞組中產生感應電

動勢。定子鐵心由內圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法或三角形接法，都能產生三相交流電。三相繞組的必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。

  (1) 

每個線圈的兩個有效邊之間的距離應和一個磁極占據(jù)的空間距離相等。  

(2) 

每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。  

(3) 

三相繞組的始邊應相互間隔2π+120o電角度（一對磁極占有的空間為360o電角度）  

定子三相繞組的接法有兩種星形接法的特點是線電流等于相電流，且三相的一端連接在一起。中性點電壓的瞬時值是一個 三次諧波電壓，中性點電壓的平均值為發(fā)電機輸出 電壓（平均值）的一半，帶有中性點接線柱的發(fā)電 機可用中性點電壓來控制各種用途的繼電器.

3

、

整流橋（又叫整流器）

整流橋的功用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟娸敵?。整流器?/p>

整流板、整流二極管和激磁二極管組成。二極管只允許電流單向通過，所

以將其接入交流電路時它能使電路中的電流只按單向流動，即所謂

“

整

流

”

。

整流二極管一種具有單向導電性的半導體器件

,

能將交流電能轉變?yōu)?/p>

直流電能。將交流電源整流成為直流電流的二極管叫作整流二極管，整流

二極管分為正極管和負極管兩種，分別壓裝（或焊裝）在相互絕緣的兩塊

板上組成的。正二極管的中心引線為二極管正極，外殼為負極。正二極管

的外殼壓裝或焊裝在元件板上，共同組成發(fā)電機的正極，由一個與后端蓋

絕緣的元件板固定螺栓通至機殼外，成為發(fā)電機的

B+

輸出釘。

4

、端蓋及電刷組件

端蓋一般分兩部分（驅動端蓋和電刷端蓋），起支撐轉子、定子、整

流器和電刷組件的作用。

端蓋一般用鋁合金鑄造，

一是可有效的防止漏磁，

二是鋁合金散熱性能好。電刷端蓋上裝有電刷組件。不帶調節(jié)器的電刷組

件由電刷、電刷架和電刷彈簧組成，帶調節(jié)器的電刷組件由電刷、電刷架、電刷彈簧及調節(jié)器組成。電刷的作用是將電源通過滑環(huán)引入勵磁繞組。兩個電刷分別裝在電刷架的孔內，借助彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。電刷和滑環(huán)的接觸應良好，否則會因為磁場電流過小，導致發(fā)電機發(fā)電足。電壓調節(jié)器是把發(fā)電機輸出電壓控制在規(guī)定范圍內的裝臵，其功用是

在發(fā)電機轉速變化時，自動控制發(fā)電機電壓保持恒定，使其不因發(fā)電機轉

速高時電壓過高燒壞用電器和導致蓄電池過充電；也不會因發(fā)電機轉速低

而電壓不足導致用電器工作失常。