發電機的工作原理初中物理?汽車的供電電源由汽車發電機與蓄電池并聯組成，蓄電池在發動機熄火狀态下給車輛用電器提供電能，同時在車輛啟動時為起動機提供電能，讓發動機啟動發動機啟動成功後就會驅動發電機發電發電機在發電狀态下會為蓄電池充電，同時給整車供電，接下來我們就來聊聊關于發電機的工作原理初中物理?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

發電機的工作原理初中物理

汽車的供電電源由汽車發電機與蓄電池并聯組成，蓄電池在發動機熄火狀态下給車輛用電器提供電能，同時在車輛啟動時為起動機提供電能，讓發動機啟動。發動機啟動成功後就會驅動發電機發電。發電機在發電狀态下會為蓄電池充電，同時給整車供電。

汽車發電機是三相交流發電機，發出的電是三相交流電。那麼發電機是如何發電的？三相交流電又是如何變成直流電的？發電機由定子、轉子、整流橋等幾個關鍵的部件構成。定子與轉子均是由線圈繞制的，整流橋是由矽二極管制作的。如圖2所示，給轉子通電，轉子就會形成一個磁場。此時如果發電機的轉子随着發動機旋轉，那麼這個磁場就是一個旋轉的磁場。與之對應安裝在轉子外面的線圈是一個定子線圈，定子線圈由三組線圈構成，它們之間相互錯開120°，三組線圈按照三角形接法引出三個抽頭。在轉子旋轉時，定子線圈的三個抽頭就能感應出一個相位相差120°的交流電。這個交流電經過整流橋的橋式整流電路後變成了14V直流電給整車供電。

發電機的轉子是随着發動機旋轉的，發動機轉速越高則發電機輸出電壓就越高，發動機轉速越低則發電機輸出電壓就越低。但是我們需要發電機始終輸出一個穩定的14V電壓。這樣就需要一個能調整輸出電壓的裝置。那麼如何調整電壓呢？其實隻需要調整轉子的勵磁電流就可以了。根據勵磁電流來調整輸出電壓的裝置稱為電壓調節器，電壓調節器按照安裝位置不同分為内置式調節器和外置式調節器。現在汽車上基本已經看不到外置式調節器了，所以不再介紹。内置式電壓調節器如圖3所示，其安裝在發電機的後部。電壓調節器上面有兩個炭刷，這兩個炭刷直接壓在轉子上，給轉子提供勵磁電流。電壓調節器的供電根據車型電路結構不同而不同，具體看後面的各個車型的發電機電路控制邏輯。

發電機上隻有兩根線：一根是B 線，它是發電機的輸出線；還有一根L線，它在發動機定義中都是發電機指示燈線，基本上所有發電機都是這樣的，L線另外一端與儀表連接起來。儀表内的指示燈一端接在正極，一端接在發電機的L端子。L端子如果沒有發電則是負極，此時蓄電池指示燈點亮；如果發電機發電了，這個端子就是正極，蓄電池指示燈熄滅。這種發電機控制電路稱為自勵式控制電路。轉子的勵磁線來自發動機的B 端子，因此發電機是否發電與L端子無關。

可以看出發電機的端子共有三根線：B 線是發電機輸出線；L線依舊是指示燈控制線；點火開關打開IG線有電，IG線在有的車型中也稱F勵磁線。采用這種控制方法的發電機也稱它勵式發電機。

在檢修這種發電機不發電的故障時，需要注意IG端子的電壓是否正常。如果沒有電壓，則發電機就失去了勵磁，也就不會發電。

發電機共有三個端子，分别為B 與T2ax插頭上的兩個端子。同理，B 線一定是發電機輸出線。一根去發動機電腦的線稱為DFM線，它是發電機通過占空比信号向發動機電腦報告自身的負荷情況的線。如有必要，發動機電腦會提升發動機轉速。還有一根去車身電腦的是蓄電池指示燈信号線，車身電腦根據蓄電池指示燈信号線的電壓，來判斷當前發電機是否正常工作，如果電壓過低，會适時切斷車輛上的一些大負荷用電器。

它由蓄電池電流傳感器、車身電腦（車身控制模塊）、發動機電腦（發動機控制模塊）、發電機構成了一個電源管理系統。這套系統能根據當前車載電網負荷狀态來實時調整發電機的輸出電壓。同時電源管理系統将執行以下三個功能：監測蓄電池電壓并估計蓄電池的狀态；通過提高怠速轉速和調節穩定的電壓采取校正動作；進行診斷并提醒駕駛員。

充電系統各部件功能如下：

發電機：

它是可維修的部件。如果診斷出發電機故障，則必須将它作為一個總成更換。發動機傳動帶驅動發電機。當轉子旋轉時，它将使定子繞組産生交流電（AC），交流電通過一系列二極管整流，轉換成直流電（DC），供車輛電氣系統使用，以維持電氣負載供電和蓄電池充電。電壓調節器與發電機控制裝置集成為一體，控制着發電機的輸出。它是不可維修的。電壓調節器控制供給轉子的電流量。如果發電機磁場控制電路故障，則發電機默認輸出電壓為13.8V。

車身控制模塊（BCM）：

它是一個GMLAN裝置。它與發動機控制模塊（ECM）和儀表闆組合儀表（IPC）通信，以進行電源管理（EPM）操作。車身控制模塊确定發電機輸出，并發送信息到發動機控制模塊，以控制發電機接通信号電路。它監測來自發動機控制模塊的發電機磁場占空比信号電路信息，以控制發電機。它監測蓄電池電流傳感器、蓄電池正極電壓電路，并估計蓄電池溫度以确定蓄電池充電狀态（SOC）。車身控制模塊進行怠速提高。蓄電池電流傳感器。它是一個可維修的部件，它在蓄電池處與蓄電池負極電纜連接。蓄電池電流傳感器是一個三線制霍爾式電流傳感器。蓄電池電流傳感器監測蓄電池電流。它直接輸入到車身控制模塊中。它産生一個128Hz、占空比為0～100%的5V脈沖寬度調制（PWM）信号。正常的占空比在5%～95%之間。0～5%和95%～100%之間的占空比用于診斷目的。

發動機控制模塊（ECM）：

發動機運行時，發動機控制模塊将發電機接通信号發送至發電機以打開調節器。發電機電壓調節器通過控制轉子的電流從而控制輸出電壓。轉子電流與調節器供給的電脈沖寬度成正比。發動機啟動後，調節器通過内部導線檢測定子上的交流電壓從而感測發電機的轉動。一旦發動機運行，調節器通過控制脈沖寬度來改變勵磁電流。這就能調節發電機輸出電壓，使蓄電池正常充電以及電氣系統正常運行。發電機磁場占空比端子内部連接到電壓調節器，外部連接到發動機控制模塊。當電壓調節器檢測到充電系統故障時，它将搭鐵此電路以通知發動機控制模塊存在故障。發動機控制模塊監測發電機磁場占空比信号電路，并接收基于車身控制模塊信息而作出的控制指令。

總結：

這種控制邏輯在很多車型上都有應用，主要是由發動機電腦或者車身電腦根據當前車輛的用電量來調節發電機的發電電壓（占空比調節），同時發電機還會反饋一個信号給發動機電腦或者車身電腦，告知自己現在的負荷狀态。

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