交流发电机的维修

教学目标

1.熟悉发电机的结构特点。

2.了解发电机使用注意事项。

3.掌握发电机故障的检测方法。

技能目标：掌握发电机故障的检测方法。

素养目标：培养学生细心、用心、专心。以及吃苦耐劳、团结合作的团队精神，培养学生动手实践操作的能力。

任务引入：发电机是汽车上的重要部件之一，蓄电池充电以及汽车启动后车上所有的用电设备全靠它来供电，因此，它的性能对汽车性能有着至关重要的影响。

教学场景

汽修车间。

任务实施

交流发电机每运转750 h（相当于30 000km）后，应拆开检修一次。新电刷高度是14 mm，磨损至7～8mm时应更换新电刷。轴承如有显著松动应予更换。

交流发电机若不发电，其原因多是硅二极管损坏（短路）磁场绕组或定子绕组有断路、短路和搭铁等故障所致。交流发电机的检查方法如下。

一、解体前的检测

（1）用万用表（R×1挡）测量各接线柱之间的电阻值。正常电阻值应符合表2-1中的规定。

表2-1　交流发电机各接线柱之间的电阻值（Ω）

（2）在试验台上对发电机进行发电试验。测出发电机在空载和满载情况下发出额定电压时的最小转速，从而判断发电机的工作是否正常。试验时，将发电机固定在试验台上，并由调速电机驱动，按图2-4接线。合上开关K1（由蓄电池供给发电机磁场电流进行他激发电），逐渐提高发电机转速，并记下电压升高到额定值时的转速，即空载转速。然后打开K1（由发电机自激），逐渐升高转速，合上开关K2同时调节负荷电阻，记下额定负载下电压达到额定值时的转速，即满载转速。试验结果符合发电机说明书上的规定即为合格。如果空载转速过高或满载时发电机的输出电流过小，则表示发电机有故障。

二、解体后检查

1.硅二极管检查

拆开定子绕组与硅二极管的连线后，用万用表（R×1挡）逐个检查每个二极管的性能。其检查方法和要求如图2-2所示。

测量装在后端盖上的二极管时，将万用表的（-）测试棒（黑色）搭端盖，（+）测试棒（红色）搭二极管的引线，电阻应在10～15Ω范围内。然后将测试棒交换进行测量，电阻值应在10000Ω以上。装在散热板上的三个二极管是反方向导电的，测试结果也应相反。若正反向测试时阻值均为零，则二极管短路；若电阻均为无限大，则二极管断路。

2.磁场绕组的检查

用万用表通过滑环检查转子线圈的阻值是否正常。28 V电机的磁场绕组阻值在8～20 Ω之间。如果出现故障一般表现为断路、短路和搭铁等故障，此时需要更换整个转子或重绕线圈。另外转子轴的径向跳差不得超过0.1 mm；滑环厚度小于1.5 mm应更换；滑环的圆柱度应不大于0.025 mm，否则精车加工；转子与定子间的气隙为0.25～0.5 mm（单边气隙）。

3.定子绕组的检查

用万用表检查定子绕组是否有断路、短路和搭铁等故障，或用耐压试验合打一下耐压，检查绝缘层是否已损坏，如不能修复则需重新绕制或更换定子。

4.调节器的检查

由于集成电路调节器都是用环氧树脂封装或塑料模压而成的全密封不可拆结构，因此损坏和失调后只有更换新件，无法修复和调整，只需确认调节器好坏即可。判断好坏最简单的方法是就车检查，首先要确认集成电路调节器与外部连接端子的停留含义。集成电路调节器常用以下端子符号（通常在发电机端盖上标出）：

“B +”为发电机输出端子，用一根很粗的导线连至蓄电池正极或起动机上；

“IG”通过线束接至点火开关（有的发电机无此端子）；

“L”为充电指示灯连接端子，该导线通过线束接仪表板上的充电指示灯或充电指示继电器；

“S”为调节器的电压检测端子，通过一根稍粗的导线通过线束直接连接蓄电池的正极；

“E”表示发电机和调节器的搭铁端子。

检查时首先拆下发电机上所有连接导线，在蓄电池正极和交流发电机“L”接线柱之间串联一只5A电流表（若无电流表也可用24 V、 25 W的车用灯泡代替），再将可调直流稳压电源的“+”接至交流发电机的“S”接头，“-”与发电机外壳或“E”相接，如图2-5所示。调节稳压电源，使电压缓慢升高，直到电流表A指零或测试灯泡熄灭，该直流电压值就是调节器的调节电压值。如该值在27～28.5 V的范围内，说明调节器调节正常，否则说明调节器有故障。

5.调节器的代换

进口车型复杂，改型也快，原配调节器有时买不到，可以考虑用国产调节器代换使用，不过应遵循以下原则：

（1）标称电压应相同，28 V发电机应配28V调节器。

（2）代用调节器所配发电机功率应与原发电机功率相同或相近。

（3）搭铁形式相同，即发电机和调节器的搭铁形式相同。若代用调节器搭铁形式与发电机不同可改变发电机的搭铁形式。

（4）代用调节器的结构形式应尽量相同或相近，这样可使接线变动最小。

6.用万用表简易判断调节器好坏的方法

（1）正反阻值判断法：一般调节器的“+”、“F”和“-”之间的正反向阻值均不同，其中“+”与“-”或“F”与“-”之间的正向阻值较小，约为15 Ω，其余阻值均为几百Ω以上（以上万用表应用指针式R×1挡）。若任意两点间电阻同时短路或无限大，则视为调节器已坏。

（2）比较判断法：找一只和原来一样的合格调节器，测出各线间阻值，与所判调节器进行比较，若阻值相似，则证明调节器是合格的，反之则证明调节器有故障。（注意有时调节器内部故障，用万用表无法显示，则需用排除法进行判断）

三、交流发电机使用中的注意事项

交流发电机若能正确使用，不但故障少而且寿命长。但若使用不当，发电机会很快损坏。发电机及调节器的使用注意事项如下。

（1）现代汽车的交流发电机多为负极搭铁，蓄电池搭铁极性必须与此相同。否则二极管因承受正向电压而导通，蓄电池将通过硅二极管放电，强大的电流通过二极管时立即烧坏二极管。如图2-6所示。

（2）发电机运转时不要用试火花的方法检查发电机是否发电机，否则易损坏二极管。

（3）发电机不发电或充电电流很小时，应及时找出故障加以排除，不可再长期继续运转。因为如果有一个二极管短路，发电机就不能发电，继续运转就会引起其他二极管或定子绕组被烧坏。因为二极管击穿短路后，正反向均呈导通状态。

（4）整流桥的6只硅二极管与定子绕组连接时，绝对禁止用兆欧表（摇表）或220 V交流电源检查发电机的绝缘情况，否则将使二极管击穿而损坏。

（5）发动机停转后，断开点火开关，否则蓄电池电流将长时间流经磁场绕组和调节器磁化线圈，使电池长期放电，并将线圈烧坏。

（6）发电机与蓄电池之间的导线要连接可靠，如果突然断开，将会产生过电压，损坏二极管。

（7）诊断充电系统故障时不允许在中速或更高速度下短路调节器，以防发电机会因电压过高而击穿发电机整流二极管。

（8）在换用发电机时，首先检查发电机所标示的电压、功率是否与主机相匹配；装在主机上之后，必须认真检查是否符合说明书上接线图规定的接线方式，然后再开动机器。各接线柱的确认：“B +”是发电机的输出端，接蓄电池和各用电器的正极；“D +”是激磁接线柱；“W”是一相抽头，可接转速表；“E”和“-”是接地端。

（9）在清洗发动机时，请不要将水或其他清洗液对着发电机的前后端盖正面喷射以免液体溅入发电机内部，引起电子元件的短路和锈蚀。

（10）发电机在安装时，皮带的松紧要适当，过松会打滑，影响发电机的正常工作，过紧会加速轴承的损坏。在两皮带的中间压下9～10cm时，其垂直压力的参考值为A带：1～1.5千克力；B带：2～2.5千克力。

也有一种测试皮带松紧的方法称为“指压法”，即皮带压下的垂直距离为一拇指的厚度。

训练评价

考核要求：

1.在规定的时间内完成发电机的拆装和充电检查，使之符合技术标准。

2.在操作过程中出现的违规操作应及时指正。

3.符合安全文明生产的要求。

考核标准：