發電機示教板的設計與應用

徐鑫，高宇，彭湃，李延峰，朱玉，王麗佳

（遼寧工業大學汽車與交通工程學院，遼寧 錦州 121001）

發電機示教板的設計與應用

徐鑫，高宇，彭湃，李延峰，朱玉，王麗佳

（遼寧工業大學汽車與交通工程學院，遼寧 錦州 121001）

發電機在汽車運行中起到至關重要的作用，是汽車電器相關課程重要的學習內容。由于轎車采用發電機體積小，結構緊湊復雜，理論教學較為抽象。設計一款發電機示教板，能展現發電機元器件結構、電路原理圖，拆裝過程，為教學服務，激發學生學習興趣，提高教學質量。

發電機；元件檢查；實驗教學

前言

發電機是汽車電器重要的組成部分，它的工作性能好壞直接影響汽車電器設備的使用以及蓄電池的使用壽命。在教學過程中作為一個重要的實驗環節，實驗中心只有一些散件為教學服務，發電機型號不一，一些細小部件遺失，元件變形破損，不能正確反映結構關系和工作原理，為實驗教學帶來困擾。發電機示教板可以解決這個問題，根據不同型號的發電機制作示教板，改善教學環境。

1 發電機示教板簡介

1.1 發電機結構與作用

發電機的主要組成部分有轉子總成、定子總成、整流器、前后端蓋、電壓調節器、帶輪、風扇等。轉子總成的作用是產生磁場；定子總成作用是產生三相交變電動勢；整流器的作用是將交流發電機產生的三相交流電轉變為直流電輸出；端蓋的作用是支撐轉子總成并密封發電機內部元件；電壓調節器的作用是保證交流發電機輸出電壓不受轉速和用電設備變化的影響，使輸出電壓穩定，滿足用電設備需要；帶輪的作用是利用皮帶將發動機傳遞來的扭矩傳遞到發電機的轉子軸上；風扇的作用是強制通風冷卻發電機內部。發電機為車輛所有的用電設備供電（除起動機外），并給蓄電池進行充電。

1.2 示教板制作設計

任意選取一款常見發電機，保證結構完整。觀察外形特征，采用相應的拆卸工具，如拉拔器、鉗子、扳手、螺絲刀、套筒、棘輪扳手、虎鉗、膠錘、砂紙、擦布等。確定拆裝順序，將元件逐一拆解。擺好位置，對內部進行清理，保證元件干凈、無油漬。對一些元件引出檢測端子，便于學生測量。根據結構特征，繪制相應的電路原理圖，將電路原理圖、結構部件、結構部件的作用、拆裝順序一同附在面板上，結構與原理一目了然，制作可移動支架，將面板放到支架上，方便教學。轉子總成在面板上需要安裝牢固，摘取方便，用于元件檢查教學。

2 發電機示教板的應用

2.1 指導學生進行發電機拆裝

1）用棘輪扳手套筒擰出發電機皮帶輪的緊固螺母，取出螺母和墊圈。

2）用拉拔器取出發電機皮帶輪，取出花鍵。

3）用螺絲刀、扳手擰下發電機后端蓋的整流器罩蓋螺絲螺栓，取出防護罩蓋。

4）用棘輪扳手套筒擰下發電機前后端殼體緊固螺栓、彈簧墊片，用拉拔器取下前端蓋。

5）拆下后端蓋螺絲，整流器組件螺絲，取下電刷調節器組件。

6）用烙鐵分別焊下定子線圈的所有接頭，用拉拔器取出后殼體，取出定子線圈、轉子總成以及整流器組件。

2.2 二極管的檢查

需要了解發電機整流器上二極管的屬性，利用萬用表檢測二極管單向導通性，一次導通一次不導通說明二極管是好的，否則二極管短路或斷路。若無萬用表也可以用試燈、蓄電池串聯檢測二極管好壞，二極管正反接到電路中，一次亮一次不亮，說明二極管是好的，否則二極管短路或斷路。更換二極管時不能使用手錘敲擊，以免損壞二極管，需要使用壓床或臺鉗，修復后再用萬用表進行測量。

在面板上固定發電機二極管，有焊接式和壓裝式兩類，每種類型的二極管準備一個好用的，一個損壞的，并在管的正負極焊接測量端口，方便學生操作，直觀判斷二極管的好壞。

2.3 轉子總成的檢查

磁場繞組端頭的焊點會因使用時的振動而脫焊，造成故障。使用萬用表檢測其阻值，阻值通常為幾歐姆或十幾歐姆；若阻值為無窮大，說明磁場繞組斷路；若阻值過小，說明繞組有匝間短路現象。再使用萬用表電阻檔檢查磁場繞組和轉子鐵心之間的絕緣情況進行測量，表筆分別與滑環和轉子軸接觸，萬用表讀數應為無窮大，否則說明滑環與鐵心之間有絕緣不良或搭鐵故障。磁場繞組有故障時，通常更換新的轉子總成。滑環的厚度檢查，其值不能小于1.5mm。滑環表面應無明顯燒蝕、磨損溝槽，滑環之間無雜物，以防造成短路故障。使用夾具、百分表、磁力表座檢驗轉子軸軸頸磨損情況以及彎曲程度，徑向跳動誤差小于0.1mm，否則應對其校正。轉子總成在面板上應容易拆卸，方便檢修。

2.4 定子總成的檢查

首先進行外觀檢查，若發現定子繞組燒蝕、漆膜起皮脫落現象，無需檢查直接更換。利用萬用表定子繞組有無故障，兩只表筆與引出端接觸，阻值若為無窮大，說明定子繞組存在斷路故障，可焊接修復或更換。檢查定子繞組絕緣情況，萬用表一只表筆與定子鐵心接觸，另一只表筆與引出線接觸，阻值無窮大說明鐵心和繞組的絕緣良好，否則說明絕緣不良或存在搭鐵故障，應更換。定子總成在面板上固定時，應考慮引線位置，至于面板內側引線可焊接導線加以延長，固定在面板上，方便測量。

2.5 電刷組件的檢查

電刷組件包括電刷和電刷架，表面應無裂紋，電刷在電刷架上運動自如，不得有卡滯現象。使用游標卡尺對電刷高度或總長度進行測量，若電刷高度小于8mm，需要更換新的電刷，以保證發電機的輸出功率。檢查電刷彈簧壓力，彈力過小時更換新電刷，否則會使電刷與滑環接觸不良導致發電機故障。電刷組件在面板上固定時，電刷端朝上以免脫落遺失。

3 結論

在發電機示教板的制作過程中，成員進行方案研討，分工明確，增強了團隊合作意識，提高了學生的動手操作能力，也掌握儀器工具的正確使用。在教學過程中使用方便，拆裝步驟、結構原理、電路圖清晰可見，既降低了實驗指導老師指導實驗的工作強度，又提高了實驗教學質量。

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[2] 李興普.車用交流發電機的檢修[J]汽車維修,2008.03:16-17.

[3] 方劍鋒.桑塔納車用發電機的檢查與試驗[J]浙江交通職業技術學院學報,2006.10:14-16.

[4] 葛勝勇.桑塔納轎車發電機常見故障及檢修[J]汽車維修,2003.02:16-17.

Design and application of generator demonstration board

Xu Xin, Gao Yu, Peng Pai, Li Yanfeng, Zhu Yu, Wang Jiali
( Auto&Transportation Engineering College, Liaoning University of Technology, Liaoning Jinzhou 121001 )

Generator; Component inspection; Experiment teaching

U461.99

A

1671-7988 (2017)21-112-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.037

Abstrac: Generator plays a vital role in automobile operation, and it is an important learning content of automotive electrical related courses. Because the car adopts the generator with small size and compact structure, the theory teaching is more abstr-act. Design a generator board to demonstrate the structure of generator components, circuit schematics, disassembly and assembly process, for teaching services, stimulate students interest in learning, improve teaching quality.

CLC NO.: U461.99

A

1671-7988 (2017)21-112-02

徐鑫，就讀于遼寧工業大學汽車與交通工程學院。

項目來源：遼寧工業大學 2017年大學生創新創業訓練計劃項目（201701026）。