师学院
金华市技 《汽车电气构造与维修》教案
高级技工学校
教案号 01 -1
授课课题 汽车发电机作用、结构与工作原理
任课教师 目的要求
教学重点
教学难点
课的类型
时间分配 作 业 教案审批
吴彬
1、了解汽车发电机的作用 2、熟知汽车发电机的结构 3、了解汽车发电机的工作原理
汽车发电机的作用及结构
汽车发电机的工作原理
讲授、讨论 2课时 习题集
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年 月 日
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教案号 01 -1
教学过程及内容要点
一、【旧知复习】：1．汽车电气系统的组成和特点有哪些？
2．汽车电源系统的组成和作用有哪些？ 3．汽车蓄电池的功用和类型有哪些？
4．汽车蓄电池的充电方法有哪些？怎样判断蓄电池是否需要充电？
5．举例说明国产汽车蓄电池的规格型号。
二、【重点回顾】：汽车蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置，属于可逆的直
流电源。它的功用是： 1）起动发动机时，向起动机和点火系及小功率用电设备供电； 2）发电机不发电或电压较低时向用电设备供电； 3）发电机超载时，协助供电； 4）发电机端电压高于蓄电池电压时，将发电机的电能转变为化学能储存起来； 5）稳定全车电压。
三、【新授教学内容】： 1.功用
发电机的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。发电机是汽车的主要电源。 2.结构
汽车用交流发电机由一个三相同步交流发电机和硅二极管整流器所组成。三相同步交流发电机由转子总成、定子总成、皮带轮、风扇、前后端盖及电刷总成等组成。 1）转子：产生磁场。 2）定子：产生交流电。 3）皮带轮：传递动力。 4）风扇：散热。 5）前、后端盖：支撑和封装。 6）电刷总成：为转子绕组供电。 7）整流器：是把交流发电机产生的三相交流电变成直流电输出；其次，可阻止蓄电池的电流向发电机倒流。 正极管：中心引线为正极，外壳为负极，在管壳底部一般标有红色标记。在硅整流发电机中，3个正极管的外壳压装在元件板的座孔内，共同组成发电机的正极，并绝缘固定在发电机后端盖的内侧或外侧，元件板上的大接线柱（螺栓）就是发电机的火线接柱，一般用符号“B”或“A”或“+”来表示。 负极管：中心引线为负极，外壳为正极，在管壳底部一般标有黑色标记。在硅整流发电机中，3个正极管的外壳压装在后端盖的座孔内，共同组成发电机的负极。一般用符号“E”或“－”来表示。 3.工作原理
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当外电路通过电刷给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对（或八对）相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场，引起定子绕组中磁通的变化，在三相定子绕组中就产生交变的感应电动势，通过整流器的三相桥式整流电路将产生的三相交流电变成直流电输出。 4.交流发电机产生的三相交流电动势的特点
交流发电机产生的三相交流电动势具有如下特点： 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。 1）交流电动势的变化频率与转速、磁极对数成正比
2）当交流发电机结构一定时，相电动势与发电机转速、磁通成正比 3）在定子绕组为星形连接时，三相绕组的公共结点称为中性点。从三相绕组的中性点引一根导线到发电机外，标记为“N”。“N”点电压称为中性点电压。中性点电压的瞬时值是一个三次谐波电压，平均值为发电机输出电压（平均值）的一半。
四、交流发电机的类型、特点、型号
1.类型及特点
1）根据整流器整流二极管的数量可分为6管、8管、9管、11管四种。 6管：用6只整流器整流二极管对三相交流电进行桥式整流输出的为6管交流发电机，自励电流由输出线提供； 8管：在6管的基础上增加2个流器整流二极管对中性线进行整流的为8管交流发电机； 9管：在6管的基础上增加3个流器整流二极管对三相交流电进行半波整流为励磁电路提供的自励电流为9管交流发电机； 11管：在8管的基础上增加3个流器整流二极管对三相交流电进行半波整流为励磁电路提供的自励电流为11管交流发电机。
2)根据调节器的安装位置可分为普通和整体式两种。 整体式交流发电机：调节器的安装在交流发电机内部； 普通式交流发电机：调节器的安装在交流发电机外部。
3)根据电刷和外电路的连接型式不同，发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种。 内搭铁型交流发电机；励磁绕组的一端经负电刷（E）引出后与后端盖直接相连（直接搭铁）的发电机； 外搭铁型交流发电机：励磁绕组的两端 (F和E)均和端盖绝缘的发电机。
2.国产交流发电机的型号
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由产品代号、电压等级代号、电流等级
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代号、设计序号、变型代号五部分组成。
1)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:用一位阿拉伯数字表示，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:流等级代号也用一位阿拉伯数字表示，其含义如下表
所示：
4)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。
五、交流发电机的检查 1.整机检查 发电检查 2.解体检查 1）硅二极管检查
脱开定子绕组与硅二极管的连接，用数字万用表电阻挡（正黑、负红）检查其电阻或用二极管档检查其导通电压 正向：8-10欧 0.3-0.7V 反向：大于是1千欧 不导通 2）励磁绕组检查
（1）用数字万用表（正黑、负红）电阻挡检查其电阻和绝缘情况： 电
阻应符合规定、绝缘情况良好 小于规定值：短路 大于规定值：断路 滑环与搭铁的电阻应无穷大
（2）其它检查
转子轴径向摆差：不大于0.1mm 滑环厚度：应大于1.5mm 滑环圆柱度：不大于0.025mm
转子与定子的气隙：0.25-0.5mm，最大不超过1.0mm 3）定子绕组检查
用数字万用表（正黑、负红）电阻挡检查其电阻和绝缘情况： 电阻应符合规定、绝缘情况良好 小于规定值：短路 大于规定值：断路
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定子绕组与搭铁的电阻应无穷大
【课堂练习】：1、简述桑塔纳轿车整体式交流发电机的拆装顺序 2、简述交流发电机整流器的工作原理 3、如何用万用表判定定子绕组的好坏？
【小结】：1．汽车电气系统由电源和用电设备组成，电源包括蓄电池、发电机。发电机是主电源，蓄电池是辅助电源。
2．用电设备由起动系统、车辆电动系统、照明系统、信号装置、仪表
及报警装置、空调系统、娱乐和信息系统、全车电路及配电装置和汽车电子控制系统等组成。
3．电气设备具有低压直流、单线制、用电设备并联、负极搭铁等特点。 4．汽车电源系统由蓄电池、发电机和汽车电源系统电路组成。具有储
存电能、为汽车全车用电设备供电的作用。
5．汽车蓄电池根据结构特点不同可分为普通蓄电池、干式荷电蓄电池
和免维护蓄电池。汽车蓄电池每格为2V，根据格数和输出电压不同可分为6V、12V、24V。
6．普通蓄电池由正负极板、隔板、连条、电解液、加液孔及盖、外壳
及盖等组成。
7．蓄电池选用时应根据车型和蓄电池的规格型号进行选用。 8．汽车蓄电池的充电方法有恒电流充电法、定压充电法和脉冲快速充
电法。
9．干式荷电蓄电池在规定的保存期内使用时，只需加入规定密度的电
解液，放置15-20分钟后即可使用。
10．免维护蓄电池可通过观察镜观察，圆点呈绿色代表蓄电池荷电充
足，圆点模糊代表荷电不足可充电，圆点呈黄色色或透明必须更换
【作业布置】：1、绘制蓄电池与汽车电气并联电路，简述汽车蓄电池的作用是什么？
2、起到型铅蓄电池有哪些特点？
3、蓄电池可分为哪几类，安装在汽车的哪些部位？
【板书设计】： 1、蓄电池的作用是: (1)、发动机起动时，向起动机和点火系
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统供电。 (2)、发动机低速运转、发电机电压较低时，向用电设备和交流 发电机磁场绕组供电。 (3)、汽车停车或发电机不发电时，向用电设备供电。 (4)、发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。
2、蓄电池的分类：
（1） 汽车用蓄电池有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两类。 （2） 汽车用铅酸蓄电池又分为普通型、干荷电型、湿荷电型、
免维护型和胶体型等。
（3） 碱性蓄电池又分为铁镍蓄电池、铬镍蓄电池和铅锌蓄电
池。
3、蓄电池的工作特性
（1）、静止电动势 蓄电池处处于静止状态(不充电也不放电)
时, 正负极板间的电位差(即开路电压)称为静止电动势。
（2）、内阻 电流流过铅蓄电池时所受到的阻力称为铅蓄电
池的内阻。
（3）、放电特性 铅蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中,
铅蓄电池的端电压和电解液密度随放电时间而变化的特性。 蓄电池放电终了特征是: ①单格电池电压下降到放电终止电压1.75V。 ②电解液相对密度下降到最小值。
（4）、充电特性 铅蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中
蓄 电池的端电压和电解液相对密度随充电时间变化的规律。 蓄电池充电终了的特征是:
①端电压和电解液相对密度上升到最大值且2-3小时内不再
上升;
②电解液中产生大量气泡,呈现“沸腾”状态。
【教学后记】：
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