發(fā)電機(jī)示教板的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

徐鑫，高宇，彭湃，李延峰，朱玉，王麗佳

（遼寧工業(yè)大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001）

發(fā)電機(jī)示教板的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

徐鑫，高宇，彭湃，李延峰，朱玉，王麗佳

（遼寧工業(yè)大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001）

發(fā)電機(jī)在汽車(chē)運(yùn)行中起到至關(guān)重要的作用，是汽車(chē)電器相關(guān)課程重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于轎車(chē)采用發(fā)電機(jī)體積小，結(jié)構(gòu)緊湊復(fù)雜，理論教學(xué)較為抽象。設(shè)計(jì)一款發(fā)電機(jī)示教板，能展現(xiàn)發(fā)電機(jī)元器件結(jié)構(gòu)、電路原理圖，拆裝過(guò)程，為教學(xué)服務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

發(fā)電機(jī)；元件檢查；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

前言

發(fā)電機(jī)是汽車(chē)電器重要的組成部分，它的工作性能好壞直接影響汽車(chē)電器設(shè)備的使用以及蓄電池的使用壽命。在教學(xué)過(guò)程中作為一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)中心只有一些散件為教學(xué)服務(wù)，發(fā)電機(jī)型號(hào)不一，一些細(xì)小部件遺失，元件變形破損，不能正確反映結(jié)構(gòu)關(guān)系和工作原理，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)困擾。發(fā)電機(jī)示教板可以解決這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)不同型號(hào)的發(fā)電機(jī)制作示教板，改善教學(xué)環(huán)境。

1 發(fā)電機(jī)示教板簡(jiǎn)介

1.1 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與作用

發(fā)電機(jī)的主要組成部分有轉(zhuǎn)子總成、定子總成、整流器、前后端蓋、電壓調(diào)節(jié)器、帶輪、風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)子總成的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)；定子總成作用是產(chǎn)生三相交變電動(dòng)勢(shì)；整流器的作用是將交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娸敵?；端蓋的作用是支撐轉(zhuǎn)子總成并密封發(fā)電機(jī)內(nèi)部元件；電壓調(diào)節(jié)器的作用是保證交流發(fā)電機(jī)輸出電壓不受轉(zhuǎn)速和用電設(shè)備變化的影響，使輸出電壓穩(wěn)定，滿足用電設(shè)備需要；帶輪的作用是利用皮帶將發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞來(lái)的扭矩傳遞到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上；風(fēng)扇的作用是強(qiáng)制通風(fēng)冷卻發(fā)電機(jī)內(nèi)部。發(fā)電機(jī)為車(chē)輛所有的用電設(shè)備供電（除起動(dòng)機(jī)外），并給蓄電池進(jìn)行充電。

1.2 示教板制作設(shè)計(jì)

任意選取一款常見(jiàn)發(fā)電機(jī)，保證結(jié)構(gòu)完整。觀察外形特征，采用相應(yīng)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(duì)內(nèi)部進(jìn)行清理，保證元件干凈、無(wú)油漬。對(duì)一些元件引出檢測(cè)端子，便于學(xué)生測(cè)量。根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，繪制相應(yīng)的電路原理圖，將電路原理圖、結(jié)構(gòu)部件、結(jié)構(gòu)部件的作用、拆裝順序一同附在面板上，結(jié)構(gòu)與原理一目了然，制作可移動(dòng)支架，將面板放到支架上，方便教學(xué)。轉(zhuǎn)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(xué)。

2 發(fā)電機(jī)示教板的應(yīng)用

2.1 指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)電機(jī)拆裝

1）用棘輪扳手套筒擰出發(fā)電機(jī)皮帶輪的緊固螺母，取出螺母和墊圈。

2）用拉拔器取出發(fā)電機(jī)皮帶輪，取出花鍵。

3）用螺絲刀、扳手?jǐn)Q下發(fā)電機(jī)后端蓋的整流器罩蓋螺絲螺栓，取出防護(hù)罩蓋。

4）用棘輪扳手套筒擰下發(fā)電機(jī)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(diào)節(jié)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(zhuǎn)子總成以及整流器組件。

2.2 二極管的檢查

需要了解發(fā)電機(jī)整流器上二極管的屬性，利用萬(wàn)用表檢測(cè)二極管單向?qū)ㄐ?，一次?dǎo)通一次不導(dǎo)通說(shuō)明二極管是好的，否則二極管短路或斷路。若無(wú)萬(wàn)用表也可以用試燈、蓄電池串聯(lián)檢測(cè)二極管好壞，二極管正反接到電路中，一次亮一次不亮，說(shuō)明二極管是好的，否則二極管短路或斷路。更換二極管時(shí)不能使用手錘敲擊，以免損壞二極管，需要使用壓床或臺(tái)鉗，修復(fù)后再用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。

在面板上固定發(fā)電機(jī)二極管，有焊接式和壓裝式兩類(lèi)，每種類(lèi)型的二極管準(zhǔn)備一個(gè)好用的，一個(gè)損壞的，并在管的正負(fù)極焊接測(cè)量端口，方便學(xué)生操作，直觀判斷二極管的好壞。

2.3 轉(zhuǎn)子總成的檢查

磁場(chǎng)繞組端頭的焊點(diǎn)會(huì)因使用時(shí)的振動(dòng)而脫焊，造成故障。使用萬(wàn)用表檢測(cè)其阻值，阻值通常為幾歐姆或十幾歐姆；若阻值為無(wú)窮大，說(shuō)明磁場(chǎng)繞組斷路；若阻值過(guò)小，說(shuō)明繞組有匝間短路現(xiàn)象。再使用萬(wàn)用表電阻檔檢查磁場(chǎng)繞組和轉(zhuǎn)子鐵心之間的絕緣情況進(jìn)行測(cè)量，表筆分別與滑環(huán)和轉(zhuǎn)子軸接觸，萬(wàn)用表讀數(shù)應(yīng)為無(wú)窮大，否則說(shuō)明滑環(huán)與鐵心之間有絕緣不良或搭鐵故障。磁場(chǎng)繞組有故障時(shí)，通常更換新的轉(zhuǎn)子總成?；h(huán)的厚度檢查，其值不能小于1.5mm。滑環(huán)表面應(yīng)無(wú)明顯燒蝕、磨損溝槽，滑環(huán)之間無(wú)雜物，以防造成短路故障。使用夾具、百分表、磁力表座檢驗(yàn)轉(zhuǎn)子軸軸頸磨損情況以及彎曲程度，徑向跳動(dòng)誤差小于0.1mm，否則應(yīng)對(duì)其校正。轉(zhuǎn)子總成在面板上應(yīng)容易拆卸，方便檢修。

2.4 定子總成的檢查

首先進(jìn)行外觀檢查，若發(fā)現(xiàn)定子繞組燒蝕、漆膜起皮脫落現(xiàn)象，無(wú)需檢查直接更換。利用萬(wàn)用表定子繞組有無(wú)故障，兩只表筆與引出端接觸，阻值若為無(wú)窮大，說(shuō)明定子繞組存在斷路故障，可焊接修復(fù)或更換。檢查定子繞組絕緣情況，萬(wàn)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(wú)窮大說(shuō)明鐵心和繞組的絕緣良好，否則說(shuō)明絕緣不良或存在搭鐵故障，應(yīng)更換。定子總成在面板上固定時(shí)，應(yīng)考慮引線位置，至于面板內(nèi)側(cè)引線可焊接導(dǎo)線加以延長(zhǎng)，固定在面板上，方便測(cè)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(yīng)無(wú)裂紋，電刷在電刷架上運(yùn)動(dòng)自如，不得有卡滯現(xiàn)象。使用游標(biāo)卡尺對(duì)電刷高度或總長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，若電刷高度小于8mm，需要更換新的電刷，以保證發(fā)電機(jī)的輸出功率。檢查電刷彈簧壓力，彈力過(guò)小時(shí)更換新電刷，否則會(huì)使電刷與滑環(huán)接觸不良導(dǎo)致發(fā)電機(jī)故障。電刷組件在面板上固定時(shí)，電刷端朝上以免脫落遺失。

3 結(jié)論

在發(fā)電機(jī)示教板的制作過(guò)程中，成員進(jìn)行方案研討，分工明確，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，也掌握儀器工具的正確使用。在教學(xué)過(guò)程中使用方便，拆裝步驟、結(jié)構(gòu)原理、電路圖清晰可見(jiàn)，既降低了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的工作強(qiáng)度，又提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

[1] 凌永成,李淑英.汽車(chē)電氣設(shè)備[M].北京大學(xué)出版社,2011.01:63-66.

[2] 李興普.車(chē)用交流發(fā)電機(jī)的檢修[J]汽車(chē)維修,2008.03:16-17.

[3] 方劍鋒.桑塔納車(chē)用發(fā)電機(jī)的檢查與試驗(yàn)[J]浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2006.10:14-16.

[4] 葛勝勇.桑塔納轎車(chē)發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障及檢修[J]汽車(chē)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(yè)大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院。

項(xiàng)目來(lái)源：遼寧工業(yè)大學(xué) 2017年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201701026）。