汽车电工电子课件.ppt

1、8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组1 as of the 5th September 2002一一.直流电路直流电路三三.脉冲电路脉冲电路二二.继电器继电器四四.二极管、三极管二极管、三极管五五.交流发电机、起动交流发电机、起动机机8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组2一一.直流电路直流电路电的定义：电是电子从一个原子到另一个原子的运动。电的定义：电是电子从一个原子到另一个原子的运动。电的三要素：电压、电流、电阻电的三要素：电压、电流、电阻 8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组3获取电的方式8/4

2、/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组48/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组58/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组6电压是电的压力，由它引起电子在电路中移电压是电的压力，由它引起电子在电路中移动动 1伏特表示通过伏特表示通过1欧姆电阻移动欧姆电阻移动1安培电流所安培电流所需压力的数量需压力的数量8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组7表示符号表示符号=U 单单 位位=伏特（伏特（V）单位换算单位换算:mV=0.001V V=1V kV=1000V MV=1000 000V 电压

3、数值的大小可以通过伏特表测量电压数值的大小可以通过伏特表测量 8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组8直流电与交流电比较直流电或直流电或“DC 直流电直流电”电子持续以相同的强度沿着同一方向电子持续以相同的强度沿着同一方向运动。可以被储存。运动。可以被储存。8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组9交流电或“AC 交流电”在一定的时间内，电子多次改变其方向和电流强度。8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组108/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组118/4/2022汽车工程学院

4、汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组12电流电流8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组138/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组148/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组15电功率电功率8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组16扩展：种类、作用、测量、接触不良的影响；灯、或灯与扩展：种类、作用、测量、接触不良的影响；灯、或灯与电阻的串并联电阻的串并联1.1.电阻：电阻是被动部件，它用来将电流限制在一个电流回电阻：电阻是被动部件，它用来将电流限制在一个电流回路中并构成分压器

5、路中并构成分压器,以便在特定的点位使电压可保持恒定的以便在特定的点位使电压可保持恒定的数值。数值。8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组178/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组188/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组198/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组20新鲜空气鼓风机的速度控制8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组218/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组228/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电

6、汽车电气项目组气项目组238/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组248/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组258/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组268/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组278/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组288/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组298/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组30电感：自感、互感、电磁铁、电磁开关、变压器、火花电感：自感、互感、电磁

7、铁、电磁开关、变压器、火花8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组31自感应8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组328/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组33脉冲电路（有效值、平均值）脉冲电路（有效值、平均值）1.周期、频率周期、频率2.占空比占空比3.交流电有效交流电有效值、平均值值、平均值8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组34继电器继电器实例（设计连接实验）实例（设计连接实验）作用作用种类种类保护保护检修检修8/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组

8、气项目组358/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组368/4/2022汽车工程学院汽车工程学院汽车电汽车电气项目组气项目组372022-8-438半导体及二极管基础知识半导体及二极管基础知识2022-8-439一、半导体基础知识一、半导体基础知识1.半导体半导体导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体半导体。常用的半导体材料有硅（常用的半导体材料有硅（Si）、锗）、锗（Ge）和硒（）和硒（Se）等。一）等。一般半导体材料为四价元素般半导体材料为四价元素 硅硅锗锗2022-8-44044共价键价电子444444442022-

9、8-441半导体的特性半导体的特性描述描述热敏特性热敏特性温度升高或受到光照，半导体温度升高或受到光照，半导体材料的导电能力增强材料的导电能力增强光敏特性光敏特性掺杂特性掺杂特性本征半导体中掺入某种微量元本征半导体中掺入某种微量元素（杂质）后，它的导电能力素（杂质）后，它的导电能力增强，利用该特性可形成杂质增强，利用该特性可形成杂质半导体半导体2022-8-4422.本征半导体本征半导体纯净的不含任何杂质的半导体叫做本征半导体。纯净的不含任何杂质的半导体叫做本征半导体。在绝对温度零度在绝对温度零度(即即0 K，相当于，相当于-273)，且无外界激发时，本，且无外界激发时，本征半导体每一外围电子

10、被共价键所束缚，半导体内部无电子存征半导体每一外围电子被共价键所束缚，半导体内部无电子存在，和绝缘体一样不导电。在，和绝缘体一样不导电。但在室温下，仅有少数价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱但在室温下，仅有少数价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚成为共价键的束缚成为自由电子自由电子（称为（称为热激发热激发），并在相应的共价键），并在相应的共价键中留下中留下空穴空穴 本征激发本征激发2022-8-443 4 4 4 4 4 4 4 4 4自由电子空穴2022-8-444 4 4 4 4 4 4 4 4 4自由电子空穴E空穴移动产生电流空穴移动产生电流 代表束缚电子移动产生电流代表束

11、缚电子移动产生电流2022-8-445结论：结论：由此可见由此可见,在本征半导体中，共价键或束缚电子移动产在本征半导体中，共价键或束缚电子移动产生电流的根本原因是由于空穴而引起的。我们可以将空生电流的根本原因是由于空穴而引起的。我们可以将空穴看成一个带正电荷的粒子，在外加电场作用下，它可穴看成一个带正电荷的粒子，在外加电场作用下，它可以自由的移动，以自由的移动，移动的方向和电流的方向相同。所以移动的方向和电流的方向相同。所以空穴也是一种空穴也是一种载流子载流子空穴越多，半导体中的载流子数目就越多，空穴越多，半导体中的载流子数目就越多，因此形成的电流越大因此形成的电流越大2022-8-446半导

12、体中存在着两种载流子：带负电的自由电子和带正电的空半导体中存在着两种载流子：带负电的自由电子和带正电的空穴。本征半导体中穴。本征半导体中,自由电子与空穴是同时成对产生的自由电子与空穴是同时成对产生的,因此因此,它们的浓度是相等的。我们用它们的浓度是相等的。我们用n和和p分别表示电子和空穴的浓分别表示电子和空穴的浓度度ni=pi下标下标i表示为本征半导体表示为本征半导体2022-8-447载流子的产生与复合载流子的产生与复合 价电子在热运动中获得能量产生了电子价电子在热运动中获得能量产生了电子-空穴对。同空穴对。同时自由电子在运动过程中失去能量时自由电子在运动过程中失去能量,与空穴相遇与空穴相遇

13、,使电子、使电子、空穴对消失空穴对消失,这种现象称为复合。在一定温度下这种现象称为复合。在一定温度下,载流子载流子的产生过程和复合过程是相对平衡的的产生过程和复合过程是相对平衡的,载流子的浓度是一载流子的浓度是一定的。定的。2022-8-4483.杂质半导体杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。杂质后的半导体称为杂质半导体。按掺入杂质的性质不同，分按掺入杂质的性质不同，分N型半导

14、体和型半导体和P型半导体型半导体2022-8-449（1）N型半导体型半导体在本征半导体中，掺入微量五价元素，如磷、锑、砷等，可在本征半导体中，掺入微量五价元素，如磷、锑、砷等，可形成形成N型半导体型半导体。2022-8-450由于五价杂质原子可提供自由电子，故称为由于五价杂质原子可提供自由电子，故称为施主原施主原子子。N N型半导体中，自由电子称为多数载流子，空穴称为型半导体中，自由电子称为多数载流子，空穴称为少数载流子。少数载流子。自由电子自由电子施主原子施主原子2022-8-451N型半导体特点型半导体特点型半导体中型半导体中,自由电子为多数载流子；空穴为少自由电子为多数载流子；空穴为少

15、数载流子。数载流子。半导体仍呈电中性半导体仍呈电中性2022-8-452（2）P型半导体型半导体在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、铟等形成了在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、铟等形成了P型半导体型半导体，也称为空穴型半导体。，也称为空穴型半导体。2022-8-453由于三价杂质原子容易吸收电子，故称为由于三价杂质原子容易吸收电子，故称为受主原子受主原子。P P型半导体中，空穴称为多数载流子，自由电子称为少数型半导体中，空穴称为多数载流子，自由电子称为少数载流子。载流子。受主原子受主原子空穴空穴2022-8-454P型半导体特点型半导体特点P型半导体中空穴是型半导体中空穴是多数载

16、流子多数载流子，主要由掺杂形，主要由掺杂形成；成；电子是电子是少数载流子，少数载流子，由热激发形成。由热激发形成。半导体仍呈电中性半导体仍呈电中性2022-8-4554.载流子的漂移与扩散载流子的漂移与扩散1）漂移）漂移由于电场作用而导致载流子的运动称为由于电场作用而导致载流子的运动称为漂移漂移2）扩散）扩散由于载流子浓度的差异而导致载流子的运动称为由于载流子浓度的差异而导致载流子的运动称为扩散扩散2022-8-456二、二极管二、二极管 1.PN 结结 在同一块半导体基片的两边分别形成在同一块半导体基片的两边分别形成N型和型和P型半导体，它们的型半导体，它们的交界区域会形成一个很薄的空间电荷

17、区，称为交界区域会形成一个很薄的空间电荷区，称为PN结结2022-8-457杂质浓度差杂质浓度差多子的扩散运动多子的扩散运动形成空间电荷区形成空间电荷区形成内电形成内电场场促使少子漂移、阻止多子扩散促使少子漂移、阻止多子扩散达到动态平衡达到动态平衡扩散运动和漂移运动是相互矛盾的，少数载流子的漂移运动使扩散运动和漂移运动是相互矛盾的，少数载流子的漂移运动使空间电荷区变窄空间电荷区变窄 2022-8-4582.PN结的导电性结的导电性1）PN结正向偏置结正向偏置给给PN结加正向电压，即结加正向电压，即P区接电源正极，区接电源正极，N区接电源负极，此时区接电源负极，此时称称PN结为结为正向偏置正向偏

18、置。2022-8-459只有外电压增加到某一值时，才产生较大的扩散电流，该电压只有外电压增加到某一值时，才产生较大的扩散电流，该电压称称 PN 结的死区电压，一般硅材料为结的死区电压，一般硅材料为0.7V，锗材料为，锗材料为0.3V,由上由上可知可知,PN 结正向偏置时导通电流很大（外加电压大于死区电压结正向偏置时导通电流很大（外加电压大于死区电压时）。时）。2022-8-4602）PN结反向偏置结反向偏置当当 PN结的结的P型区接外电源负极，型区接外电源负极，N型区接外电源正极时称型区接外电源正极时称反向偏置反向偏置 2022-8-461在内电场的作用下，在内电场的作用下，N型区中的少数载流

19、子（空穴）越过型区中的少数载流子（空穴）越过PN结结进入进入P区；区；P型区中的少数载流子（自由电子）越过型区中的少数载流子（自由电子）越过PN结进入结进入N型区，于是在外电源的作用下形成了连续不断的由型区，于是在外电源的作用下形成了连续不断的由 N 型区流向型区流向P型区的电流，称为型区的电流，称为反向电流反向电流 扩散扩散电流电流几乎几乎为为0，反向反向电流电流很小很小2022-8-462PN 结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大;反偏截止，电阻很大，电流近似为零。反偏截止，电阻很大，电流近似为零。总结：总结：2022-8-4633二极管

20、的结构和类型二极管的结构和类型 以以PN结为管芯，在结为管芯，在P区和区和N区均接上电极引线，并以外壳封区均接上电极引线，并以外壳封装，就制成了装，就制成了半导体二极管半导体二极管，简称，简称二极管二极管。与与P区相连的引线称为阳极，用区相连的引线称为阳极，用“+”表示，与表示，与N 区相连的引线区相连的引线称为阴极，用称为阴极，用“-”表示。表示。2022-8-464按结构分二极管有点接触型和面接触型。按结构分二极管有点接触型和面接触型。点接触型点接触型正极正极引线引线触丝触丝N 型锗片型锗片外壳外壳负极负极引线引线负极引线负极引线 面接触型面接触型N型锗型锗PN 结结 正极引线正极引线铝合

21、金铝合金小球小球底座底座金锑金锑合金合金结电容小结电容小工作频率低工作频率低2022-8-4652022-8-466三、二极管的伏安特性三、二极管的伏安特性伏安特性伏安特性就是管子两电极间所加的电压与其流过的电流之间的就是管子两电极间所加的电压与其流过的电流之间的关系曲线。电压的单位为伏（关系曲线。电压的单位为伏（V），电流的单位为安（），电流的单位为安（A）、毫）、毫安、微安等。安、微安等。正向特性、反向特性正向特性、反向特性2022-8-467OuD/ViD/mA正向特性正向特性Uth死区死区电压电压iD=0Uth=0.5 V 0.1 V(硅管硅管)(锗管锗管)U UthiD 急剧上升急剧

22、上升0 U Uth 反向特性反向特性ISU(BR)反向击穿反向击穿U(BR)U 0 iD=IS 0.1 A(硅硅)几十几十 A(锗锗)U U(BR)反向电流急剧增大反向电流急剧增大U UthiD 急剧上升急剧上升2022-8-468604020 0.020 0.42550iD/mAuD/V20 C90 C2022-8-469 二极管应用二极管应用2022-8-470一、整流一、整流整流电路是将交流电压变换成直流电路，整流电路分为单相半整流电路是将交流电压变换成直流电路，整流电路分为单相半波整流电路、单相全波电路、三相全波整流电路。波整流电路、单相全波电路、三相全波整流电路。2022-8-471

23、3.三相桥式整流电路三相桥式整流电路2022-8-4722022-8-473三、二极管在汽车电路中的应用三、二极管在汽车电路中的应用1二极管的整流电路在汽车交流发电机中的应用二极管的整流电路在汽车交流发电机中的应用 2022-8-4742022-8-475四、特殊二极管在汽车上的应用四、特殊二极管在汽车上的应用 1.稳压二极管稳压二极管 稳压二极管是一种特殊的面接触型硅晶体二极管。由于它有稳稳压二极管是一种特殊的面接触型硅晶体二极管。由于它有稳定电压的作用，故称为稳压二极管。它经常应用在稳压设备和定电压的作用，故称为稳压二极管。它经常应用在稳压设备和一些电子线路中。稳压二极管也称一些电子线路中

24、。稳压二极管也称齐纳二极管齐纳二极管。2022-8-476稳压二极管的正常工作范围，是在伏安特性曲线上的反向电稳压二极管的正常工作范围，是在伏安特性曲线上的反向电流开始突然上升的流开始突然上升的A点和点和B点这一段的电流，对于常用的小功点这一段的电流，对于常用的小功率稳压管来讲，一般为几毫安几十毫安。率稳压管来讲，一般为几毫安几十毫安。2022-8-4772.半导体发光二极管（半导体发光二极管（LED）LED由砷化镓、磷化镓等化合物所制成。这种管子通以电流时由砷化镓、磷化镓等化合物所制成。这种管子通以电流时将发出光。有红、绿、黄、橙色的发光二极管。将发出光。有红、绿、黄、橙色的发光二极管。20

25、22-8-4783光电二极管光电二极管 2022-8-4792022-8-480日照强度传感器可以把太阳的照射情况转换成电流的变化，车日照强度传感器可以把太阳的照射情况转换成电流的变化，车内自动空调控制单元对这种变化进行检测，来调节排风量和排内自动空调控制单元对这种变化进行检测，来调节排风量和排风口温度。光电二极管作为光传感器还被应用到汽车灯光自动风口温度。光电二极管作为光传感器还被应用到汽车灯光自动控制器中，用来检测车辆周围亮、暗程度。控制器中，用来检测车辆周围亮、暗程度。2022-8-481汽车工程学院汽车工程学院2022-8-483u晶体管的基本结构晶体管的基本结构半导体三极管简称晶体管

26、，具有放半导体三极管简称晶体管，具有放大和开关作用大和开关作用 2022-8-484集电区集电区基基区区发射区发射区B 基极基极E 发射极发射极C集电极集电极PN结结PN结结N发射结发射结集电结集电结PN各区特点：各区特点：基基 区：厚度很薄（几个微米），且杂质浓度很低区：厚度很薄（几个微米），且杂质浓度很低集电区：收载流子，面积较大集电区：收载流子，面积较大发射区：半导体杂质掺杂浓度大发射区：半导体杂质掺杂浓度大2022-8-485u晶体管分类晶体管分类NPNPNP根据三层半导体组合方式根据三层半导体组合方式根据基片材料分：锗管、硅管根据基片材料分：锗管、硅管2022-8-486二、二、u电

27、流放大原理验证试验电流放大原理验证试验2022-8-487IEICIBEBRBRCECu晶体管内部载流子运动晶体管内部载流子运动发射区向基区扩散载流子，形成发射区向基区扩散载流子，形成发射极电流发射极电流IEPNN基区中电子的扩散与复合基区中电子的扩散与复合,形成形成复合电流复合电流IB集电区收集载流子，形成集电区收集载流子，形成集电极电流集电极电流IC2022-8-488 1）放大区）放大区 2）饱和区）饱和区 3）截止区）截止区UceUbeIB=02022-8-489 汽车中的应用汽车中的应用 2022-8-490晶体管的最主要的性能是放大。在汽车电子电路中，主要用晶体管的最主要的性能是放

28、大。在汽车电子电路中，主要用来对微弱信号进行放大来对微弱信号进行放大 2022-8-491汽车电气线路搭铁汽车电气线路搭铁(短路短路)检测器检测器 2022-8-492利用晶体管饱和导通和截止之间状态转换，将晶体管作为一个利用晶体管饱和导通和截止之间状态转换，将晶体管作为一个电子开关使用，这样的电路一般称为晶体管开关电路。晶体管电子开关使用，这样的电路一般称为晶体管开关电路。晶体管开关电路在汽车电路中的应用相当广泛，主要用于开关电路在汽车电路中的应用相当广泛，主要用于电子调压器电子调压器、电子点火器电子点火器以及以及各种信号报警电路各种信号报警电路中，作为电子开关使用。中，作为电子开关使用。2

29、022-8-4931.汽车发电机电压调压器汽车发电机电压调压器2022-8-4942.电子点火器电子点火器它由它由点火信号发生器、电子点火器、分电器、点火线圈、火点火信号发生器、电子点火器、分电器、点火线圈、火花塞花塞等组成。等组成。2022-8-495点火信号发生器点火信号发生器该点火信号发生器该点火信号发生器(或叫传感器或叫传感器)是一个磁脉冲式信号发生器，是一个磁脉冲式信号发生器，用来产生点火信号，控制电子点火器的工作。用来产生点火信号，控制电子点火器的工作。2022-8-496 3.无触点电喇叭无触点电喇叭 无触点电喇叭是利用晶体管控制电路来激励膜片振动产生声响。无触点电喇叭是利用晶体

30、管控制电路来激励膜片振动产生声响。无触点电喇叭主要由多谐振荡电路和功率放大电路组成无触点电喇叭主要由多谐振荡电路和功率放大电路组成 2022-8-497特殊晶体管特殊晶体管2022-8-498光电晶体管在原理上类似于晶体管，只是它的集电结为光电二光电晶体管在原理上类似于晶体管，只是它的集电结为光电二极管结构。极管结构。2022-8-499把发光二极管和光电晶体管组合在一起，可实现以光信号为媒把发光二极管和光电晶体管组合在一起，可实现以光信号为媒介的电信号的转换，采用这种组合方式的器件称为介的电信号的转换，采用这种组合方式的器件称为光电耦合器光电耦合器 2022-8-41002022-8-410

31、1晶闸管的种类很多，有普通单向和双向晶闸管、可关断晶晶闸管的种类很多，有普通单向和双向晶闸管、可关断晶闸管、光控晶闸管等。闸管、光控晶闸管等。晶闸管又称可控硅，是一种大功率半导体可控元件。晶闸管又称可控硅，是一种大功率半导体可控元件。它主要用于整流、逆变、调压、开关四个方面，应用最多的它主要用于整流、逆变、调压、开关四个方面，应用最多的是晶闸管整流。它具有输出电压可调等特点。是晶闸管整流。它具有输出电压可调等特点。汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022102汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启

32、动机8/4/2022103理论课堂理论课堂v（1）汽车的电源有几种？他们是什么关系呢？）汽车的电源有几种？他们是什么关系呢？v（2）汽车电器设备是否由蓄电池供电？）汽车电器设备是否由蓄电池供电？汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/20221041、交流发电机的功用交流发电机的功用汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022105v普通交流发电机普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机使用时需要配装电压调节器的发电机)例例JF132（EQ140用）用）v整体式交流发电机整体式交流发

33、电机(发电机和调节器制成一个整体的发发电机和调节器制成一个整体的发电机电机)例别克轿车的发动机上装配的是例别克轿车的发动机上装配的是CS型发电机型发电机v带泵交流发电机带泵交流发电机(和汽车制动系统用真空助力泵安装在和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机一起的发电机)例例JFZB292发电机。发电机。v无刷交流发电机无刷交流发电机(不需要电刷的发电机不需要电刷的发电机)例例JFW1913v永磁交流发电机永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机磁极为永磁铁制成的发电机)按结总体结构分五类按结总体结构分五类2、发电机的分类、发电机的分类汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机

34、与启动机交流发电机与启动机8/4/2022106按整流器结构分四类按整流器结构分四类v六管交流发电机六管交流发电机 例例JF1522（东风汽车用）（东风汽车用）v八管交流发电机八管交流发电机 例例JFZ1542（天津夏利汽车用）（天津夏利汽车用）v九管交流发电机九管交流发电机 例（日本日立、三凌、马自达汽车用）例（日本日立、三凌、马自达汽车用）v十一管交流发电机十一管交流发电机 例例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用）（奥迪、桑塔纳汽车用）汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022107按磁场绕组搭铁形式分两类按磁场绕组搭铁形式分两类v

35、内搭铁型交流发电机内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）铁（和壳体相联）v外搭铁型交流发电机外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。节器，通过调节器后再搭铁。汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022108汽车发电机结构汽车发电机结构普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。带轮等组成。1后端盖 2电刷架 3电刷 4电刷弹簧压盖5硅二极管6元件

36、板 7转子 8定子 9前端盖 10风扇 11带轮汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022109汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022110 转子由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。它的转子由转子轴、励磁绕组、两块爪形磁极、滑环等组成。它的作用是当通过电刷给励磁绕组供电时，励磁绕组产生磁场。其电作用是当通过电刷给励磁绕组供电时，励磁绕组产生磁场。其电器符号一般用电磁线圈加文字标注表达器符号一般用电磁线圈加文字标注表达 。转子转子汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元

37、五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022111国产发电机大多采用国产发电机大多采用6对磁极。爪极凸缘的外形象鸟嘴，这种对磁极。爪极凸缘的外形象鸟嘴，这种形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝滑环由两个彼此绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022112磁路磁路交流发电机的磁路为：磁轭交流发电机的磁路为：磁轭

38、N极极转子与定子之间的气转子与定子之间的气隙隙定子定子定子与转子间的定子与转子间的气隙气隙S极极磁轭。磁轭。汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022113汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022114 定子又叫定子又叫电枢电枢，由，由铁心铁心和和三相绕组三相绕组组成，其功用是产生感应电动组成，其功用是产生感应电动势。定子绕组有星形连接和三角形连接两种形式。在星形连接形式势。定子绕组有星形连接和三角形连接两种形式。在星形连接形式中，三相绕组的公共接点称为中性点，一般用中，三相绕组的

39、公共接点称为中性点，一般用“N”表示。（如图所表示。（如图所示）示）定子定子汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022115定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。铁心的槽中。汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022116定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用Y形联形联结，也有用形联结结，也有用形联结汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电

40、机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022117整流器的功用是将发电机定子绕组产生的交流电变换为直流整流器的功用是将发电机定子绕组产生的交流电变换为直流电。一般由电。一般由6只整流硅二极管和安装二极管的散热板组成。只整流硅二极管和安装二极管的散热板组成。整流器实物与硅二极管连接图整流器实物与硅二极管连接图 整流器整流器整流板整流板汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022118汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022119汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与

41、启动机交流发电机与启动机8/4/2022120v作用：将直流电引入励磁绕组作用：将直流电引入励磁绕组v结构：两只电刷装在电刷架内，在弹簧压力作用下与滑环结构：两只电刷装在电刷架内，在弹簧压力作用下与滑环保持良好的接触。保持良好的接触。v后端盖装有电刷架。后端盖装有电刷架。（a）能从外部拆除；（）能从外部拆除；（b）不能从外拆除）不能从外拆除电刷电刷汽车维修电工基础汽车维修电工基础单元五单元五 交流发电机与启动机交流发电机与启动机8/4/2022121v端盖包括驱动端盖、整流端盖以及安装在其上的轴承、轴端盖包括驱动端盖、整流端盖以及安装在其上的轴承、轴承盖等零部件。端盖由铝合金制成。因为铝合金为

42、非导磁承盖等零部件。端盖由铝合金制成。因为铝合金为非导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好等优点。为材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好等优点。为了提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，在有的发电机了提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，在有的发电机端盖的轴承座内镶有钢套。端盖的轴承座内镶有钢套。端盖端盖8/4/2022122交流发电机的发电原理交流发电机的发电原理)sin(2sinwtEwtEemA)120sin(2)120sin(wtEwtEemB)240sin(2)240sin(wtEwtEemCE=4.44KN(V)=Pn/60 8/4/2022123整流原理整流原理图所示为六管

43、整流电路图所示为六管整流电路5V4V-3V8/4/2022124九管交流发电机的整流原理九管交流发电机的整流原理 8/4/2022125八管交流发电机的工作原理八管交流发电机的工作原理 8/4/2022126十一管交流发电机的工作十一管交流发电机的工作原理原理 8/4/2022127 输出特性输出特性 交流发电机的工作特性交流发电机的工作特性8/4/2022128空载特性空载特性 8/4/2022129外特性外特性 8/4/2022130电压调节器电压调节器 交流发电机当转子转速及负载在很大范围内变化时，交流发电机当转子转速及负载在很大范围内变化时，均可引起发电机的输出电压发生较大变化，因而不

44、能满足均可引起发电机的输出电压发生较大变化，因而不能满足用电设备的工作需要。基于上述原因，为了保证用电设备用电设备的工作需要。基于上述原因，为了保证用电设备正常工作，防止蓄电池过充电，交流发电机必须配用电压正常工作，防止蓄电池过充电，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压保持稳定。调节器，使其输出电压保持稳定。交流发电机每相电压交流发电机每相电压U=4.44KN，而，而发电机经整流后输出的直流电压发电机经整流后输出的直流电压U=2.34U，所以得：，所以得：U=2.344.44KN8/4/2022131触点式电压调节触点式电压调节器器 触点式电压调节器触点式电压调节器由触点、铁心、线由触点

45、、铁心、线圈、磁轭、弹簧等圈、磁轭、弹簧等机械部分组成，不机械部分组成，不仅结构复杂，重量仅结构复杂，重量和体积大，而且火和体积大，而且火花易烧蚀触点，寿花易烧蚀触点，寿命低，对无线电干命低，对无线电干扰大，具有一定的扰大，具有一定的机械惯性和磁惯性，机械惯性和磁惯性，触点开闭动作迟缓。触点开闭动作迟缓。8/4/20221321.JFT106型晶体管电压调节型晶体管电压调节器器 8/4/2022133 2.JFT201型晶体管调节器型晶体管调节器8/4/2022134 集成电路电压调节器集成电路电压调节器（1）发电机电压检测法）发电机电压检测法 P8/4/2022135蓄电池电压检测蓄电池电压

46、检测法法 上述两种基本上述两种基本电路中，如果采用电路中，如果采用发电机电压检测法发电机电压检测法线路，发电机的引线路，发电机的引出线可以少一根，出线可以少一根，不足之处在于，上不足之处在于，上图中图中B点到蓄电池点到蓄电池正极之间的电压降正极之间的电压降较大时，蓄电池的较大时，蓄电池的充电电压将会偏低，充电电压将会偏低，使蓄电池充电不足。使蓄电池充电不足。因此，一般大功率因此，一般大功率发电机要采用蓄电发电机要采用蓄电池电压检测法线路池电压检测法线路的调节器。的调节器。8/4/2022136JFT151型电压调节器型电压调节器 8/4/2022137交流发电机与电压调节器的维护交流发电机与电

47、压调节器的维护交流发电机与电压调节器的使用注意事项交流发电机与电压调节器的使用注意事项 （1）蓄电池的搭铁极性必须与发电机搭铁极性相同。国产及进口交流发电机均为）蓄电池的搭铁极性必须与发电机搭铁极性相同。国产及进口交流发电机均为负极搭铁，蓄电池必须负极搭铁。否则，蓄电池将通过二极管大电流放电，使二负极搭铁，蓄电池必须负极搭铁。否则，蓄电池将通过二极管大电流放电，使二极管烧坏。极管烧坏。（2）发电机运转时，不能使用试火方法检查发电机是否发电，否则容易损坏二极）发电机运转时，不能使用试火方法检查发电机是否发电，否则容易损坏二极管及其它电子元件。管及其它电子元件。（3）发现交流发电机不发电或者充电电

48、流较小时，应及时找出故障予以排除。如）发现交流发电机不发电或者充电电流较小时，应及时找出故障予以排除。如长期带故障运行，发电机可能出现严重故障或损坏。一个二极管短路，将会使其长期带故障运行，发电机可能出现严重故障或损坏。一个二极管短路，将会使其它二极管和定子绕组烧坏。它二极管和定子绕组烧坏。（4）绝对禁止用）绝对禁止用200V以上的交流电压或兆欧表检查发电机的绝缘性能，否则将损以上的交流电压或兆欧表检查发电机的绝缘性能，否则将损坏整流二极管及调节器中的电子元件。坏整流二极管及调节器中的电子元件。（5）发电机正常运行时，切不可任意拆卸各电器的连接线，以防引起电路中的瞬）发电机正常运行时，切不可任

49、意拆卸各电器的连接线，以防引起电路中的瞬时过电压损坏二极管及调节器中的电子元件或其它电子设备。时过电压损坏二极管及调节器中的电子元件或其它电子设备。（6）蓄电池可起到电容器的作用，即可在一定程度上吸收电路中的瞬时过电压，）蓄电池可起到电容器的作用，即可在一定程度上吸收电路中的瞬时过电压，否则将损坏二极管及调节器中的电子元件。否则将损坏二极管及调节器中的电子元件。8/4/2022138 （7）发动机熄火后，应及时将点火开关断开，否则蓄电）发动机熄火后，应及时将点火开关断开，否则蓄电池长期向磁场绕组放电，使磁场绕组过热而损坏。池长期向磁场绕组放电，使磁场绕组过热而损坏。（8）调节器与交流发电机的搭

50、铁形式必须一致。内搭铁）调节器与交流发电机的搭铁形式必须一致。内搭铁型调节器只能与内搭铁型发电机配合使用，外搭铁型调型调节器只能与内搭铁型发电机配合使用，外搭铁型调节器只能与外搭铁型发电机配合使用。否则发电机无磁节器只能与外搭铁型发电机配合使用。否则发电机无磁场电流而不能输出电压。场电流而不能输出电压。（9）调节器与交流发电机的电压等级必须一致，否则充）调节器与交流发电机的电压等级必须一致，否则充电系统不能正常工作。电系统不能正常工作。（10）调节器的调节电压不能过高或过低，避免损坏用电）调节器的调节电压不能过高或过低，避免损坏用电设备或引起蓄电池充电不足。设备或引起蓄电池充电不足。8/4/2