《发电机和电动机》PPT课件

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1、本章主要介绍的内容有：●交流发电机●直流电动机电路●课题实验第五章　发电机和电动机第一节　交流发电机本节主要介绍的内容有：●发电机的基本工作原理●汽车交流发电机的基本构造●汽车交流发电机的基本工作原理一、发电机的基本工作原理利用电磁感应现象，就可以制成发电机。图5-1-1说明了发电机的基本工作原理。●工作原理如下：当磁场与导线平行时，导线没有切割磁感线，如图5-1-1（a），导线内不产生电流。磁场顺时针旋转90°，磁场与导线呈直角，如图5-1-1（b），磁场转到这一点，在N、S极处导线切割的磁感线最多，导线产生的电流为正的最大值。电流方向是从上部导线流出，下部导线流入。磁场再继续旋转90°，

2、磁场反方向再次与导线平行，如图5-1-1（c），导线不切割磁感线，导线内不产生电流。磁场再继续旋转90°，磁场方向上下颠倒，如图5-1-1（d），在N、S极处导线切割的磁感线最多，导线产生的电流为负的最大值。电流方向是从上部导线流入，下部导线流出。磁场转完一圈，返回到与导线平行的位置，导线内电流为零。上述讨论的是几个极限位置，在这几个位置之间过渡时，导线中的电流数值是随着导线与磁场的相对角度连续变化的。这样磁场旋转一圈，导线内就产生了一个连续变化、具有几个特征值的正弦波形（如图5-1-2所示）。二、汽车交流发电机的基本构造目前国内外生产的汽车交流发电机，其结构基本相同，多是由三相同步交流发电

3、机和六只硅二极管构成的三相桥式全波整流器所组成。现在汽车上的交流发电机多以有刷交流发电机为主。如图5-1-3所示JF系统交流发电机结构图，它主要由转子、定子、前后端盖、风扇、整流器、元件板等组成。1．交流发电机各部件结构（1）转子转子由转子轴、励磁绕组、滑环等组成。如图5-1-4所示。滑环与装在后端盖内的两个电刷相接触，两个电刷通过引线分别接在两个接线柱上，这两个接线柱即为发电机的F（磁场）接线柱和“-”（搭铁）接线柱。当这两个接线柱与直流电源相接时，便有电流流过励磁绕组，从而产生磁场。（2）定子定子由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆带嵌线槽的圆环状硅钢片叠成。嵌线槽内嵌入三

4、相对称的定子绕组。绕组的接法有星形（即Y形）、三角形两种方式，一般采用星形连接，即每相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相接，每相绕组的尾端接在一起，形成中性点N，如图5-1-5所示为定子绕组结构和星形（即Y形）联接图。（3）整流器交流发电机整流器的作用是将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电，一般由6只硅整流二极管及其散热板所组成，如图5-1-6所示。整流二极管的工作电流大、反向电压高。交流发电机整流二极管有正极管和负极管之分，引出线为二极管正极的称为正极管，引出线为二极管负极的称为负极管。（4）盖和电刷总成电刷总成由两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成，如图5-1-7所示。2．交流发电机的

5、型号根据JB1546-83《汽车电气产品型号编制方法》规定，国产汽车交流发电机型号主要由下列五大部分组成，即第一部分为产品名称代号。交流发电机产品名称代号为JF；整体式交流发电机产品名称代号为JFZ；带泵交流发电机产品名称代号为JFB；无刷交流发电机产品名称代号为JFW。J表示“交”，F表示“发”，Z表示“整”，B表示“泵”，W表示“无”。第二部分为分类代号，即电压等级代号，用1位阿拉伯数字表示，见表5-1-1。第三部分为分组代号，即功率等级代号，用1位阿拉伯数字表示，见表5-1-2。第四部分为设计序号，按产品设计先后顺序，以1～2位阿拉伯数字表示。第五部分为变型代号，以汉语拼音大写字母A、

6、B、C……表示。三、汽车交流发电机的基本工作原理图5-1-8所示是交流发电机的工作原理图。发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，互相差120°电角度。交流发电机的磁路是由转子的N极出发，穿过转子与定子之间很小的气隙进入定子铁心，最后又经过空气隙回到相邻的S极，并通过磁轭构成了磁回路。转子磁极的形状，可使定子绕组感应的交流电动势近似于正弦曲线的波形。当转子旋转时，由于定子绕组与磁感线有相对的切割运动，所以在三相绕组中产生频率相同，幅值相等，相位互差120°电角度的正弦电动势eA、eB和eC。三相绕组中电动势的瞬时值方程式为eA=Emsin(ωt)=2Eφsin(ωt)eB=Em

7、sin(ωt-120°)=2Eφsin(ωt-120°)eC=Emsin(ωt-240°)=2Eφsin(ωt-240°)1．交流发电机的发电原理交流发电机在星形联结时，任意两个输出端的输出电压（称线电压UL）、输出电流（称为线电流IL）与每相绕组的相电压UP、相电流IP，的关系为：UL=3UP式中，UL——定子绕组输出的线电压Up——每相绕组的相电压ＩL＝Ｉp式中，IL——定子绕组输出的线电流Ip——每相绕