第三節(jié) 新型交流發(fā)電機
隨著汽車交流發(fā)電機技術的發(fā)展與進步,各汽車生產大國相繼開發(fā)出了結構先進、性能優(yōu)良的新型交流發(fā)電機。目前,汽車裝備的主要有8管交流發(fā)電機、9管交流發(fā)電機(如斯太爾汽車)、11管交流發(fā)電機(東風EQ2102、EQ1108、EQ1141型汽車)和無刷交流發(fā)電機,這些發(fā)電機一般都制作成整體式交流發(fā)電機。下面介紹其結構特點和工作原理。
一、8管交流發(fā)電機
(一)中性點輸出電壓分析
在定子繞組采用Y連接的交流發(fā)電機中,其中性點N不僅具有直流電壓(等于發(fā)電機直流輸出電壓的一半),而且還包含有交流電壓成分。其原因是當交流發(fā)電機空載時,由于鳥嘴形磁極使磁場分布近似為正弦曲線,從而使三相感應電動勢的波形接近于正弦波。而當發(fā)電機正常工作有電須輸出時,由于電樞反應(定子繞組輸出電流產生的磁場對磁場電流產生的磁場影響稱為電樞反應)的強弱、漏磁、鐵磁物質的磁飽和以及整流二極管的非線性特性等因素,將會導致交流發(fā)電機內的磁通分布變?yōu)榉钦曳植迹瑥亩斐山涣靼l(fā)電機感應電動勢和輸出電壓的波形產生畸變,使某一相電壓的實際波形如圖4-17(a)所示。利用數(shù)學方法分析證明,輸出電壓畸變的波形可以認為是由圖4-17(b)所示的正弦基波和圖4-17(c)所示三次諧波(波形頻率為基本頻率3倍的波)疊加而成。

如果將交流發(fā)電機三相繞組輸出電壓波形進行分解,就可得到如圖4-18所示的三相電壓的基波電壓和三次諧波電壓波形。由圖可見,盡管三相電壓的基波相位差為120°,然而各相的三次諧波之間的相位卻是相同點(即相位差為0)。

當三相繞組采用Y連接時,因為線電壓(輸出電壓)是兩相電壓之差,而三次諧波電壓大小相等,相位相同,可以互相抵消,所以發(fā)電機對外輸出的電壓反映不出三次諧波電壓。但相電壓可以反映出三次諧波電壓,且該三次諧波電壓的幅度隨發(fā)電機轉速升高而升高,如圖4-19所示。可見,交流發(fā)電機中性點電壓是由三相正弦基波電壓整流得到的直流電壓UN和三次諧波電壓(交流電壓)UN疊加而成。

當發(fā)電機轉速升高到一定程度(超過2000r/min)時,交流電壓的最高瞬時值有可能超過發(fā)電機的直流輸出電壓U,最低瞬時值則可能低于搭鐵端電壓(0V),如圖4-20所示。

如果在中性點與發(fā)電機輸出端B以及與搭鐵端E之間分別連接一只整流二極管,那么,當交流電壓高于發(fā)電機輸出電壓叱或低于0V時就可向外輸出。
(二)8管交流發(fā)電機提高輸出功率原理
普通交流發(fā)電機配裝兩只中性點二極管后,就變成為8管交流發(fā)電機。如天津夏利TJ7100. TJ7130型轎車用JFZ 1542型14V45A交流發(fā)電機。連接在發(fā)電機中性點N與輸出端B以及與搭鐵端E之間的兩只整流二極管,稱為中性點二極管,如圖4-19中VD7、VD8所示。其工作原理如下:
(1)當中性點的瞬時電壓UN高于輸出電壓平均值U時,二極管VD7導通,從中性點輸出的電流如圖4-20中箭頭方向所示。其電路為定子繞組→中性點二極管VD7→輸出端子B→負載和蓄電池→負極管→定子繞組。
(2)當中性點瞬時電壓UN低于0V(搭鐵電位)時,二極管VD8導通,流過中性點二極管VD8的電流如圖4-21中箭頭方向所示。其電路為定子繞組→正極管→輸出端子B→負載和蓄電池→中性點二極管VD8→定子繞組。

由此可見,只要在中性點處連接兩只整流二極管,就可利用中性點輸出的交流電壓來增加交流發(fā)電機的輸出電流,如圖4-22所示。試驗表明,在不改動交流發(fā)電機結構的情況下,加裝兩只中性點二極管后,當發(fā)電機中高速(發(fā)電機轉速超過2000r/min,發(fā)動機轉速大約超過800r/min)時,其輸出功率與額定功率相比可以提高11%~15%。

二、9管交流發(fā)電機
1. 9管交流發(fā)電機結構特點
在普通交流發(fā)電機的基礎上增設3只小功率二極管VD7、VD8、VD9,并與3只負極管VD2、VD4、VD6組成三相橋式整流電路來專門供給磁場電流的發(fā)電機,稱為9管交流發(fā)電機,所增設的3只小功率二極管稱為磁場二極管。9管交流發(fā)電機不僅可以控制充電指示燈來指示蓄電池充電情況,而且能夠指示充電系統(tǒng)是否發(fā)生故障。斯太爾汽車配裝了9管交流發(fā)電機,其充電系統(tǒng)電路如圖4-23所示。

當發(fā)電機工作時,定子繞組產生的三相交流電動勢經6只整流二極管VD1 ^VD6組成的三相橋式全波整流電路整流后,輸出直流電壓UB向負載供電并向蓄電池充電。發(fā)電機的磁場電流則由3只磁場二極管VD7、VD8、VD9與3只負極管VD2、VD4,VD6組成的三相橋式全波整流電路整流后輸出的直流電壓UD+供給。
2.充電指示燈工作情況
接通點火開關SW,蓄電池電流便經點火開關SW→充電指示燈→發(fā)電機端子“D+” →磁場繞組RF→調節(jié)器內部電功率三極管→搭鐵→蓄電池負極構成回路。此時充電指示燈發(fā)亮,指示磁場電流接通并由蓄電池供電。
當發(fā)動機起動后,隨著發(fā)電機轉速升高,發(fā)電機“D+”端電壓隨之升高,充電指示燈兩端的電位差降低,指示燈亮度變暗。當發(fā)電機電壓升高到蓄電池充電電壓時,B端與“D+”端電位相等,充電指示燈兩端電位差降低到零,指示燈熄滅,指示發(fā)電機已正常發(fā)電,磁場電流由發(fā)電機自己供給。
當發(fā)電機高速運轉、充電系統(tǒng)發(fā)生故障而導致發(fā)電機不發(fā)電時,因為“D+”端無電壓輸出,所以充電指示燈兩端電位差增大而發(fā)亮,警告駕駛員及時排除故障。
三、11管交流發(fā)電機
整流器總成具有3只正極管VD 1、VD3、VD5、3只負極管VD2、VD4、VD6、3只磁場二極管VD7~VD9和兩只中性點二極管VD10、VD11的交流發(fā)電機,稱為11管交流發(fā)電機。東風EQ2102型越野汽車用JFW2621型28V45A整體式無刷發(fā)電機和上海桑塔納轎車用JFZ1913Z型14V90A發(fā)電機均為11管交流發(fā)電機。其充電系統(tǒng)的典型電路如圖4-24所示。

11管交流發(fā)電機兼有8管與9管交流發(fā)電機的特點和作用,故不再贅述。
四、無刷交流發(fā)電機
普通交流發(fā)電機采用了旋轉的磁場繞組,因此必須采用電刷和集電環(huán)才能將磁場電流引入磁場繞組。長期使用時,由于集電環(huán)與電刷的磨損、接觸不良,會造成磁場電流不穩(wěn)定或發(fā)電機不發(fā)電等故障。對于使用環(huán)境條件惡劣的汽車,特別是載貨汽車和越野汽車,為了保證發(fā)電機可靠運行和減少維修工作,從20世紀80年代以來,國內外都在致力于研制開發(fā)結構新穎、性能優(yōu)良、維修方便的無刷交流發(fā)電機,其顯著特點是發(fā)電機內部沒有電刷和集電環(huán),因此可克服上述缺點。
車用無刷交流發(fā)電機分為爪極式無刷交流發(fā)電機和永磁式無刷交流發(fā)電機兩類。目前汽車大多數(shù)采用爪極式無刷交流發(fā)電機。東風EQ2102型越野汽車、部分東風EQ 1090型和躍進NJ1041、NJ1061型載貨汽車都己配裝爪極式無刷交流發(fā)電機。
(一)爪極式無刷交流發(fā)電機結構特點
爪極式無刷交流發(fā)電機的結構與普通交流發(fā)電機大致相同。圖4-25所示為國產JFW 14系列無刷交流發(fā)電機的外形及零部件組成圖。其磁場繞組是靜止的且不隨轉子轉動,因此,磁場繞組兩端引線可直接引出,從而省去了集電環(huán)和電刷形成無刷結構,而爪極在磁場繞組的外圍旋轉。

爪極式無刷交流發(fā)電機的結構原理和磁路如圖4-26所示,其特點是磁場繞組②通過一個磁轆托架①固定在后端蓋④上。兩個爪極中只有一個爪極⑧直接固定在發(fā)電機轉子軸上,另一爪極③常用的固定方法有兩種:一種方法是用非導磁材料焊接(如銅焊焊接)固定在爪極⑧上;另一種方法是用非導磁連接環(huán)固定在爪極⑧上。當驅動帶輪帶動轉子軸旋轉時,一個爪極就帶動另一爪極在定子內一起轉動。在爪極③的軸向制有一個大圓孔,磁扼托架由此圓孔伸入爪極的空腔內。在磁轆托架與爪極以及與轉子磁扼之間均需留出附加間隙g1、g2,以便轉子轉動。

(二)爪極式無刷交流發(fā)電機工作原理
當磁場繞組中有直流電流通過時,其主磁通路徑由轉子磁扼出發(fā),經附加間隙g2→磁扼托架→附加間隙S1→左邊爪極的磁極N→主氣隙g→定子鐵芯→主氣隙g→右邊爪極的磁極S→轉子磁扼形成閉合回路。
由主磁通路徑可見:爪形磁極的磁通是單向通道,即左邊爪極的磁極全是N極,右邊爪極的磁極全是S極,或者相反。這樣在轉子旋轉時,磁力線便交替穿過定子鐵芯,定子槽中的三相繞組就會感應產生交變電動勢,形成三相交流電,經整流器整流后變?yōu)橹绷麟姽┯秒娫O備使用。
(三)爪極式無刷交流發(fā)電機優(yōu)缺點
爪極式無刷交流發(fā)電機的優(yōu)點是:結構簡單、維護工作量少,工作可靠性高,可在潮濕和多塵環(huán)境中工作;工作時無火花,減小了無線電干擾。這是因為無刷交流發(fā)電機沒有集電環(huán)和電刷,不存在電刷與集電環(huán)接觸不良而導致發(fā)電不穩(wěn)或不發(fā)電等故障。
爪極式無刷交流發(fā)電機的缺點是:兩塊爪極之間連接的制造工藝較困難;此外,由于主磁通路徑中增加了兩個附加間隙,因此在輸出功率相同的情況下,必須增大通過磁場繞組的電流,這對控制磁場電流的調節(jié)器就提出了更高的要求。
五、帶泵交流發(fā)電機
帶泵交流發(fā)電機的發(fā)電機部分與普通交流發(fā)電機完全一樣,只是其轉子軸較長并從后端蓋中心伸出,然后在發(fā)電機后端蓋上安裝有真空泵,利用伸出的發(fā)電機轉子軸外花鍵與真空泵轉子的內花鍵相連接。.當發(fā)電機旋轉時,發(fā)電機轉子便帶動真空泵一同旋轉而形成一個真空源。
帶泵交流發(fā)電機主要用于沒有真空來源的柴油發(fā)動機汽車(汽油發(fā)動機汽車可直接從進氣歧管處取得真空),作為真空助力制動系統(tǒng)中的真空動力源以及其他用途的真空來源。
第四節(jié) 交流發(fā)電機使用與維修
一、交流發(fā)電機正確使用
交流發(fā)電機結構簡單、維護方便。若正確使用,則不僅故障少,而且壽命長。若使用不當,則會很快損壞。因此在使用和維護中應特別注意以下幾點:
(1)汽車交流發(fā)電機均為負極搭鐵,蓄電池搭鐵極性必須與發(fā)電機一致。否則蓄電池將正向加在整流二極管上使二極管燒壞。
(2)發(fā)電機運轉時,不能短接交流發(fā)電機的B、E端子(即用試火花的方法)來檢查發(fā)電機是否發(fā)電,否則容易燒壞整流二極管。
(3)一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)電機不發(fā)電或充電電流很小時,就應及時找出原因并排除故障。如果繼續(xù)運轉,那么故障就會擴大。如當一只二極管短路后,就會導致其他二極管和定子繞組被燒壞。
(4)當整流器的6只整流二極管與定子繞組連接時,禁止使用220V交流電源檢查發(fā)電機的絕緣情況,否則將會損壞二極管。
(5)調節(jié)器與交流發(fā)電機的搭鐵型式、電壓等級必須一致。否則充電系統(tǒng)不能正常工作。對于外搭鐵型發(fā)電機和外搭鐵型調節(jié)器,磁場電流是由電源正極,經點火開關SW、磁場繞組、調節(jié)器磁場端子F流入調節(jié)器,再經調節(jié)器內部大功率三極管(NPN型三極管)后,從調節(jié)器搭鐵端子流回電源負極。對于內搭鐵型發(fā)電機與內搭鐵型調節(jié)器,磁場電流則是由電源正極,經點火開關SW,從調節(jié)器“+”端子流入,先經內部大功率三極管(PNP型),從調節(jié)器磁場端子F流出,再經發(fā)電機磁場繞組、搭鐵回到電源負極。由此可見,內搭鐵型調節(jié)器只能與內搭鐵型發(fā)電機配用;外搭鐵型調節(jié)器只能與外搭鐵型發(fā)電機配用,否則發(fā)電機就沒有磁場電流而不能輸出電壓,蓄電池使用壽命將大大縮短。
當調節(jié)器與發(fā)電的搭鐵型式不匹配而又急需使用時,只能通過改變發(fā)電機磁場繞組的搭鐵型式,使發(fā)電機與調節(jié)器的搭鐵型式一致。
(6)交流發(fā)電機的功率不得超過調節(jié)器所能匹配的功率。調節(jié)器所能匹配的功率,取決于大功率三極管的功率。發(fā)電機功率越大,磁場電流也越大(如14V750W交流發(fā)電機的磁場電流為3~4A, 14V 1000W交流發(fā)電機,其磁場電流為4~5A)。磁場電流越大,對大功率三極管(復合管或達林頓管)的技術要求就越高,成本也就越高。大功率發(fā)電機的調節(jié)器配小功率發(fā)電機使用時,雖然不會影響充電系統(tǒng)工作,但成本較高,不經濟。然而小功率發(fā)電機的調節(jié)器則不能與大功率發(fā)電機配用,因為一方面是調節(jié)器會因超負荷工作而使使用壽命大大縮短,另一方面是控制磁場電流的三極管的管壓降增大,磁場電流最大值減小,發(fā)電機空載轉速和額定轉速都將增高,交流發(fā)電機的輸出性能將降低。
(7)汽車停駛時應斷開點火開關,以免蓄電池長時間向磁場繞組放電。一旦接通電源,調節(jié)器的大功率管就始終處于導通狀態(tài),汽車停駛時大功率管始終導通(夜間停駛也是如此),而且此時磁場電流接近最大值,不僅會使電子調節(jié)器使用壽命大為縮短,而且還會導致蓄電池虧電。試驗證明:當調節(jié)器不受開關控制而直接與充足電的蓄電池連通時,使用5~7天,蓄電池便不能起動發(fā)動機,調節(jié)器的使用壽命也只有100天左右。
二、交流發(fā)電機就車檢查
汽車每行駛15000km,應檢查調整驅動帶的撓度;每行駛300000km,應將交流發(fā)電機從車上拆下檢修一次,主要檢查電刷和軸承磨損情況。新電刷高度為14mm,磨損至7~8mm時,應當更換新電刷;軸承如有顯著松動,應更換新品。
(一)檢查驅動帶
1.檢查驅動帶外觀
驅動帶外觀檢查如圖4-27所示,用肉眼觀察驅動帶有無裂紋和破損現(xiàn)象,如有則應更換驅動帶。驅動帶安裝情況應當符合圖4-27(b)的要求,如果安裝情況如圖4-27(c)所示,則應更換驅動帶。

2.檢查驅動帶撓度
檢查驅動帶撓度的方法如圖4-28所示。檢查時,在兩個驅動帶輪之間驅動帶的中間部位施加100N壓力,此時驅動帶的撓度應符合規(guī)定指標。新驅動帶(即從未用過的驅動帶)一般為5~7mm,舊驅動帶(即裝車隨發(fā)動機轉動過5min或5min以上的驅動帶)一般為10~14mm。具體指標以車型手冊規(guī)定為準,撓度不符合規(guī)定應予以調整。

(二)檢查導線連接
(1)檢查各導線的連接部位是否正確。
(2)發(fā)電機B端子必須加墊彈簧墊圈。
(3)采用線束連接器連接的發(fā)電機,其插頭與插座必須用鎖緊卡簧鎖緊,不得有松動現(xiàn)象。
(三)檢查有無噪聲
在交流發(fā)電機出現(xiàn)故障特別是機械故障(如軸承破碎、轉子軸彎曲等)后,當發(fā)電機運轉時,都會發(fā)出異常響聲。檢查時,逐漸加大發(fā)動機油門,時監(jiān)聽發(fā)電機有無異常響聲。如有異常響聲,則需拆下發(fā)電機分解檢修。
(四)檢查能否發(fā)電
交流發(fā)電機能否發(fā)電,直接影響蓄電池的起動性能和使用壽命。檢查方法如下:
(1)將萬用表置于直流電壓DCV擋,表的正極接發(fā)電機B端子;表的負極接發(fā)電機E端子或外殼,記下此時測得的電壓(即蓄電池電壓)。
(2)起動發(fā)動機并將轉速升高到比怠速轉速稍高,此時萬用表指示的電壓若高于蓄電池電壓,則說明發(fā)電機能夠發(fā)電;若電壓低于發(fā)動機未起動時的蓄電池電壓,則說明發(fā)電機不發(fā)電。此時需對充電系統(tǒng)進行全面檢查。
三、交流發(fā)電機不解體檢測
為了判定交流發(fā)電機有無故障和故障發(fā)生在哪個部位,以便有的放矢地進行檢修。在分解發(fā)電機之前,應先對發(fā)電機進行不解體檢測。目前,普遍采用的方法是:用萬用表(指針式撥到R×1擋;數(shù)字式撥到OHM×200擋)檢測發(fā)電機各接線端子之間的阻值進行分析判斷。東風EQ 1090型載貨汽車用JF 132N型內搭鐵型交流發(fā)電機不解體檢測結果見表4-3。對于外搭鐵型和其他型式的交流發(fā)電機,雖然各接線端子之間的標準阻值各不相同,但是檢測方法都大同小異,故不再贅述。

四、交流發(fā)電機分解
通過不解體檢測確知交流發(fā)電機故障后,就可分解發(fā)電機以進行檢修。由于交流發(fā)電機各有特點,因此各型交流發(fā)電機的分解步驟與方法各不相同。
(一)交流發(fā)電機分解
以東風EQ1090型載貨汽車用JF 132N交流發(fā)電機為例,說明其分解步驟與方法如下。
(1)拆下電刷彈簧壓板的兩個固定螺釘,取出電刷組件。
(2)拆下后端蓋軸承防塵蓋的3個固定螺釘,取下防塵蓋,再擰下后軸承處的固定螺母。
(3)拆下前、后端蓋的連接螺栓,并用木質或橡皮手錘輕擊前后端蓋,使前后端蓋分離。在分離前、后端蓋時,定子應隨后端蓋一起取下,以免折斷定子繞組引出端線。
(4)從后端蓋上拆下定子繞組端頭,使定子總成與后端蓋分離。
(5)擰下整流板固定螺釘,拆下整流器總成。
(6)用專用工具或扭力扳手拆下驅動帶輪固定螺母,從轉子軸上取下帶輪、半圓鍵、風扇和前端蓋。
在分離前后端蓋時,有的發(fā)電機軸承與端蓋配合過緊或由于長期未拆修而使軸承與端蓋銹死。遇此情況不能用錘硬敲硬打,應用拉器拆卸,方法如圖4-29所示。

一般情況下,交流發(fā)電機的驅動帶輪、風扇和前端蓋不必從轉子軸上拆下。
發(fā)電機分解后,應用壓縮空氣吹凈內部灰塵,并用汽油清洗各部油污(繞組、電刷除外),然后再進行檢修。
(二)整體式交流發(fā)電機分解
天津夏利TJ7100. TJ7130微型轎車用JTZ 1542型14V 45A整體式交流發(fā)電機的組成部件如圖4-30所示。

夏利轎車發(fā)電機同日本電裝DENSO公司和德國博世BOSCH公司生產的整體式交流發(fā)電機一樣,如需徹底分解,可按組件圖中零部件的代號順序進行。但在維修過程中,一般不需徹底分解,只分解部分部件即可。常需分解的部件和程序如下:
(1)擰下B端子上的固定螺母,取下該端子上的絕緣套管,如圖4-31(a)所示。

(2)擰下防護蓋上的3個帶墊圈的固定螺母,如圖4-31(b)所示,拆下整流器防護蓋。
(3)拆下電刷組件的兩個固定螺釘和固定調節(jié)器的3個螺釘,如圖4-32所示,取下電刷組件和集成電路調節(jié)器總成。

(4)擰下8管整流器的4個二極管引線端子與定子繞組4個引線端子的4個連接螺釘,取下整體式8管整流器總成。
在檢修過程中,該型發(fā)電機分解到此即可進行全面檢測,不必擰下后端蓋一端帶墊圈的固定螺母(即不必分解后端蓋)和其他部件,僅在必要時再繼續(xù)分解。
五、交流發(fā)電機檢修
各型交流發(fā)電機的檢修方法基本相同。
(一)轉子檢修
1.磁場繞組檢修
磁場繞組在使用過程中,其端頭的焊點易受震動影響而發(fā)生斷路故障。因此,可用萬用表(指針式撥到RX1擋;數(shù)字式撥到OHM X 200擋)進行檢測,檢測磁場繞組電阻的方法如圖4-33(a)所示。若阻值符合標準數(shù)值(一般為3-50),說明磁場繞組良好;若阻值為無窮大,說明磁場繞組斷路;若阻值小于標準阻值,說明磁場繞組匝間短路。

檢測磁場繞組與轉子鐵芯之間絕緣電阻的方法如圖4-33(b)所示。如萬用表不導通(即阻值為無窮大),說明繞組與鐵芯絕緣良好;如萬用表導通(即阻值不為無窮大),說明繞組或集電環(huán)搭鐵。
當磁場繞組斷路故障發(fā)生在端頭焊接處時,可用200W 220V電烙鐵重新焊接排除。若斷路、短路和搭鐵故障無法排除,則需更換轉子總成。
2.轉子軸和集電環(huán)檢修
交流發(fā)電機轉子軸的徑向擺差可用百分表檢測,方法如圖4-34所示。其擺差不得超過0.10mm,否則應予以校正。

當集電環(huán)厚度小于1.5mm時,應予以更換。集電環(huán)的圓柱度不得大于0.025mm,否則應精車加工修理。集電環(huán)表面如有輕微燒蝕,可用“00”號砂布打磨,方法如圖4-35所示,將發(fā)電機固定在虎鉗上,用砂布包住集電環(huán)同時轉動轉子進行打磨;如燒蝕嚴重,則需精車加工。集電環(huán)表面的粗糙度不得高于Ra1.60gm。轉子磁極與定子鐵芯間的氣隙為0.25~0.50mm,最大1.0mm。

(二)定子檢修
定子的檢修主要是定子繞組的檢修。定子繞組的故障有短路、斷路和搭鐵三種。因為定子繞組的電阻很小,一般僅為200~800mΩ,所以測量電阻難以檢測有無短路故障。定子繞組有無短路,最好是在發(fā)電機分解之前,通過臺架試驗檢測其輸出功率進行判斷。
檢測定子繞組斷路故障的方法如圖4-36(a)所示。檢測時,將指針式萬用表撥到R×1擋(數(shù)字式萬用表撥到OHM×200擋),兩只表筆分別接定子繞組的兩個引出端子進行檢測。如萬用表均導通,說明定子繞組良好;如萬用表有一次不導通(即阻值為無窮大),說明定子繞組有斷路故障。如能找到斷路部位,可用50W 220V電烙鐵焊接修復;如找不到斷路部位,則需更換定子繞組或定子總成。

檢測定子繞組搭鐵故障的方法如圖4-36(b)所示。檢測時,將指針式萬用表撥到R×1擋(數(shù)字式萬用表撥到OHM×200擋),兩只表筆一只接定子繞組的任意一個引出端子,另一只接定子鐵芯進行檢測。如萬用表不導通,說明定子繞組良好;如萬用表導通,說明定子繞組有搭鐵,需更換定子繞組或定子總成。
(三)整流器檢修
整流器的檢修主要是整流二極管的檢修。當二極管的引出端頭與定子繞組的引線端子拆開后,即可用萬用表對每只二極管進行檢測。由于二極管的阻值隨外加電壓的高低而發(fā)生變化,因此在檢測時,萬用指針式表應置于RX1擋,數(shù)字式萬用表應置于OHM×200擋位,否則檢測結果就會出現(xiàn)較大偏差。
1.二極管好壞檢測
先將萬用表的兩只表筆分別接在被測二極管的兩極上檢測一次,然后交換兩表筆的位置再檢測一次。若兩次測得阻值為一大(10kΩ以上)一小(8~10Ω,說明該二極管良好;若兩次檢測阻值均為無窮大,則說明該二極管斷路;若兩次檢測阻值均為零,則被測二極管短路。
目前,汽車常用整流二極管的安裝方式有焊接式和壓裝式兩種。對于二極管為焊接式(即二極管焊接在整流板上)的整流器,只要有一只二極管短路或斷路,該二極管所在的正整流板總成或負整流板總成就需更換新品;對于二極管為壓裝式(即二極管壓裝在整流板上或后端蓋上)的整流器,當二極管短路或斷路后,只需更換故障二極管即可。在更換整流板總成或二極管之前,必須首先檢測與識別其極性。
檢測夏利轎車整體式整流器的負極管時,先將萬用表(RX1擋)黑表筆接圖4-37中任意一個搭鐵(E)部位,紅表筆分別接P1、P2、P3、P;點進行檢測,萬用表均應導通,若不導通,說明該負極管斷路,則應更換整流器總成;再調換兩表筆檢測部位進行檢測,此時萬用表應不導通,如導通,說明負極管短路,也應更換整流器總成。

檢測正極管時,先將萬用表紅表筆接整流器端子B,黑表筆分別接Pi、P2、P3、P4點進行檢測,萬用表均應導通,若不導通,說明該正極管斷路,應更換整流器總成;再交換兩表筆檢測部位進行檢測,此時萬用表應不導通,如導通,說明正極管短路,也應更換整流器總成。
2.二極管極性檢測與判別
當二極管或整流板總成上無任何標記時,可用萬用表檢測判別其極性。常用的萬用表有指針式和數(shù)字式兩種,其電阻擋的內部原理電路如圖4-38所示,由圖可見,指針式萬用表的正極(紅色表筆或正測試棒)接表內電源負極,而數(shù)字式萬用表的正極(紅色表筆或正測試棒)接表內電源正極。這一點應特別注意,否則二極管極性的判斷結果正好相反。下面以指針式萬用表檢測為例,說明其檢測方法。

將萬用表的正極(紅色表筆)接二極管引出電極,負極(黑色表筆)接二極管的另一電極,同時觀測萬用表讀數(shù)。若阻值大于10kΩ,則被測二極管為正極管;若阻值為8~10Ω,則被測二極管為負極管。
(四)電刷組件檢修
電刷與電刷架應無破損或裂紋,電刷在電刷架中應能活動自如,不得出現(xiàn)發(fā)卡現(xiàn)象。
電刷長度又稱電刷高度,是指電刷露出電刷架的長度。電刷長度可用鋼板尺或游標卡尺測量。新電刷高度為14mm,磨損至7~8mm時,應當更換新電刷。
六、交流發(fā)電機組裝
裝復交流發(fā)電機各零部件之前,先將軸承填充潤滑脂(1~3號復合鈣鈉基潤滑脂或2號低溫潤滑脂)潤滑。填充量為軸承空間的2/3為宜。若過量則易溢出,濺到集電環(huán)上會導致電刷與集電環(huán)接觸不良。裝復發(fā)電機的步驟與分解時相反,JF 132N型交流發(fā)電機的組裝方法如下:
(1)將前端蓋、風扇、半圓鍵和驅動帶輪依次裝到轉子軸上,并用固定螺母擰緊。
(2)將整流板總成、定子繞組依次裝入后端蓋,并正確連接整流二極管引出端線與定子繞組的引出端線。
(3)將前、后端蓋裝合在一起,并擰緊連接螺栓。
(4)擰緊后端蓋軸承固定螺母,裝好軸承防護蓋。
(5)將電刷組件裝到發(fā)電機上,并確認接線端子位置正確無誤。
發(fā)電機裝復完畢,用手轉動驅動帶輪,檢查轉動是否靈活自如;再用萬用表檢測各接線端子間的阻值是否符合標準值要求。如無異常,即可進行試驗。
第五節(jié) 交流發(fā)電機試驗
臺架試驗是檢測交流發(fā)電機性能和質量的有效手段。交流發(fā)電機性能優(yōu)劣以及修理質量的高低,均應通過交流發(fā)電機與調節(jié)器試驗臺檢測確定。如無試驗臺,也需裝車進行試驗。
一、試驗電路
根據(jù)QC/T 424-1999《汽車用交流發(fā)電機電氣特性試驗方法》規(guī)定,試驗電路應按圖4-39所示電路進行連接(即整體式交流發(fā)電機可直接進行試驗,普通交流發(fā)電機需要連接調節(jié)器才能進行試驗)。

二、技術條件
根據(jù)QC/T 729-2005《汽車用交流發(fā)電機技術條件》規(guī)定,交流發(fā)電機在環(huán)境溫度為23℃±5℃條件下,其性能應當符合表4-4。

三、交流發(fā)電機與調節(jié)器試驗
目前,汽車交流發(fā)電機已普遍配用電子式調節(jié)器,為此將其試驗方法介紹如下。
(一)發(fā)電機1500r/min輸出電流試驗
對交流發(fā)電機進行1500r/min輸出電流試驗的方法如下:
(1)按試驗要求連接交流發(fā)電機、調節(jié)器和試驗臺。
(2)斷開開關S2,再接通開關S1,使蓄電池向發(fā)電機提供磁場電流。
(3)起動拖動電動機,并將發(fā)電機轉速升高到1500r/min保持不變。
(4)接通開關S2,逐漸調小負載電阻使負載電流增大,此時發(fā)電機輸出電壓將會降低。當電壓降低到試驗電壓(12V發(fā)電機規(guī)定為13.5V; 24V發(fā)電機規(guī)定為27V)時,電流表指示的輸出電流應當符合表4-4的規(guī)定。
由于發(fā)電機性能與磁場電流大小有關,因此試驗規(guī)定:調節(jié)器大功率三極管的管壓降應低于或等于1.5V。這是因為管壓降越高,磁場電流越小,空載轉速就越高。如空載轉速高于規(guī)定數(shù)值,則說明發(fā)電機有故障,如磁場電路接觸不良、定子繞組斷路、整流二極管斷路或短路等,需拆開發(fā)電機進行檢修。
試驗電壓12V發(fā)電機規(guī)定為13.5V, 24V發(fā)電機規(guī)定為27V的目的是:使調節(jié)器處于非工作狀態(tài)(調節(jié)狀態(tài))。
(二)發(fā)電機額定輸出電流試驗
交流發(fā)電機的某些故障會導致其輸出的額定電流降低,因此還應進行額定輸出電流試驗。試驗方法如下:
(1)按試驗要求連接交流發(fā)電機、。調節(jié)器和試驗臺。
(2)斷開開關S2,再接通開關S1,使蓄電池向發(fā)電機提供磁場電流。
(3)起動拖動電動機,并將發(fā)電機轉速升高到6000r/min保持不變。
(4)接通開關S2,逐漸調小負載電阻使負載電流增大,此時發(fā)電機輸出電壓將會降低。當輸出電壓降低到試驗電壓(12V發(fā)電機規(guī)定為13.5V; 24V發(fā)電機規(guī)定為27V)時,電流表指示的輸出電流應當符合表4-4的規(guī)定。
若電流能夠達到額定輸出電流值,說明發(fā)電機性能良好;若電流低于表中規(guī)定的數(shù)值,則說明發(fā)電機性能降低或有故障,應修理或更換發(fā)電機。
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