电器实训指导书.docx

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电器实训指导书

汽车电气实训指导书

　实训一蓄电池技术状况的检查与充电

一、实训目的与要求

　　1．熟悉蓄电池的构造特点；

　 2．学会使用密度计和高率放电计等检查蓄电池的技术状况；

3．掌握蓄电池的充电操作方法及安全操作规程。

　　二、实训设备与器材

　　1．不同容量、电压、放电程度的蓄电池若干，充电机１～２台；

　　2．每组万用表、电解液密度计、温度计、高率放电计、钢丝刷、玻璃棒及管、盛水容器各一；

　　3．适量凡士林、润滑脂、蒸馏水等。

三、实训组织与实施

　　1．每班分成4～6组，每组5～８人，每次进行2～3组；实训安排时，通常将实训一、实训二共同安排，以提高分组率和设备利用率。

　　2．每组实训时间约2学时，采用交叉轮换方式进行，实训前学生需自学《实训指导书》及教材，实训时可适当利用课外时间。

　　四、实训操作步骤及要点

（一）蓄电池的构造认识

　　１．对照比较解体的各类蓄电池的结构特点；

　　２．观察与思考：

各部件的名称、功用、装配特点及相互安装关系；联条外接式蓄电池与穿壁式蓄电池的结构特点；免维护蓄电池的材料及结构特点。

（参见图1-1）

　　　　1－负极柱、2－加液孔盖、3－正极柱、4－穿壁连接、5－汇流条、6－外壳

7－负极板、8－隔板、9－正极板

图1-1 穿壁式联接蓄电池的结构

（二）蓄电池技术状况的检查

　　1．外部检查

（1）检查蓄电池封胶有无开裂和损坏，极柱有无破损，壳体有无泄漏，否则应修复或更换；

（2）用温水清洗蓄电池外部的灰尘泥污，再用碱水清洗；

　　（3）疏通加液盖通气孔，用钢丝刷或极柱接头清洗器除去极柱和接头的氧化物并涂一层薄薄的工业凡士林或润滑脂。

　　（4）将检查情况填入实训报告并分析。

　　2．静止电动势（开路电压）检测

　　若蓄电池刚充过电或车辆刚行驶过，应接通前照灯远光30s，消除“表面充电”现象，然后熄灭前照灯，切断所有负载，用万用表测量蓄电池的开路电压并将检查结果填入实训报告，根据表1-2判断放电程度。

　　3．电解液液面高度检测

（1）打开加液孔盖；

（2）如图1-2所示，将内径为4～6mm、长度约150mm的玻璃管伸入单格电池中，并与防护板接触；用拇指堵住管的上端口，然后提出液面；

注意：

玻璃管不得离开蓄电池加液孔上方。

　　（3）测量玻璃管内液体的高度，此高度即为高出极板的电解液液面高度，要求液面高出隔板上沿10～15mm；对于半透明式蓄电池，液面应位于最高和最低液面标记之间；液面过低时，应补加蒸馏水；液面过高时，应用密度计吸出部分电解液；

　　（4）用相同的方法检查其余单格并将测量结果填入实训报告。

图1-2检测电解液液面高度图1-3 检测电解液密度

　 4．蓄电池放电程度的检查

（1）使用吸式密度计测量电解液的相对密度

　　蓄电池的放电程度可以通过测量电解液的相对密度得知。

根据实践经验，电解液相对密度每减少0.01，相当于放电6%，所以根据所测得的电解液的相对密度，可初步判断蓄电池的放电程度。

电解液的密度可使用吸式密度计进行测量，其测量范围为1.100～1.300，最小刻度为0.005g/cm3。

　　使用密度计测量密度时，应同时测出电解液的温度并将测量的密度值根据公式：

ρ25℃=ρT+β（T-25）换算成25℃时的相对密度。

　　电解液相对密度与放电程度如表1-1所示。

表1-1 电解液相对密度（单位：

g/cm3）

气候条件

充足电时电解液相对密度

放电时电解液相对密度

放电25%

放电50%

放电75%

全放电

冬季气温低于-40℃地区

1.31

1.27

1.23

1.19

1.15

冬季气温高于-40℃地区

1.29

1.25

1.21

1.17

1.13

冬季气温高于-20℃地区

1.27

1.23

1.19

1.15

1.11

冬季气温高于0℃地区（海南）

1.24

1.20

1.16

1.12

1.09

说明：

表中相对密度值是指温度为25℃时的值，环境温度每升高1℃，应在测得的密度值上加0.007，每降低1℃则应减0.007。

　　测量方法如下：

　　①测量前，捏紧密度计的橡皮球，排除空气；

　　②打开加液孔盖，将橡皮管插入电解液，慢慢放松橡皮球，待吸入的电解液高度达到玻璃及管高度的2/3时（密度计内的密度芯漂浮起来），再慢慢地将密度计提出液面。

注意：

橡皮管不得离开蓄电池加液孔上方。

　　③读数并记录。

如图1-3所示，按照液柱凹液水平线浮子杆上的刻度指示的数值，即为电解液的密度，也可粗略地根据密度芯的红、绿、黄颜色区段初步判断蓄电池的放电程度。

如图1-3所示，用密度计依次检查每个单格的电解液相对密度，各单格的密度差应小于0.01，将测量结果填入实训报告，根据表1-1分析判断放电程度。

对于免维护蓄电池多数均设有内装式密度计（充电状态指示器），根据指示器的颜色判定。

绿色表示充足电；当变黑和深绿色时，说明存电不足，应予以充电；当显示浅黄色或者无色透明时，必须更换蓄电池。

（2）使用高率放电计测量电解液的相对密度

　　高率放电计是模拟起动机空载状态的强负荷制成的一种检查蓄电池的专用仪表。

对于只能检测单格电池电压的普通高率放电计（见图1-4），测量时将两个叉尖紧压在单格电池的正负极柱上，若电压稳定，根据表1-2判断放电程度；若在5s内电压迅速下降，或某一单格电池比其它单格要低0.1V以上时，则表示有故障。

表1-2 蓄电池电压与放电程度对照表

蓄电池开路端电压（V）

>=12.6

12.4

12.2

12.0

<=11.7

高率放电计检测蓄电池电压（V）

11.6～10.6

10.6～9.6

<=9.6

高率放电计检测单格电压（V）

1.7～1.8

1.6～1.7

1.5～1.6

1.4～1.5

1.3～1.4

蓄电池放电程度（%）

100

图1-4 单格式高率放电计图1-5 12V高率测试仪

　　对于新式12V高率放电计（见图1-5），将两放电针压在蓄电池正负极柱上，保持20s，若电压稳定，根据表1-2判断放电程度；若电压迅速下降，说明蓄电池已损坏。

（三）蓄电池的充电

　　1．蓄电池的初次充电

　　对新蓄电池或更换极板后的蓄电池要进行的初次充电，若干荷蓄电池初次使用，只需按规定加足电解液后，静放20～30min即可装车使用。

　　2．蓄电池的补充充电

　　蓄电池如果是初次充电或进行补充充电，一般应选择定电流充电，因为定电流充电可以根据充电过程的进行调节充电电流的大小，这对提高新启用的蓄电池的使用寿命是相当重要的。

如果是对蓄电池补充充电，采用定电流不受蓄电池的额定电压、容量的限制，即不同容量不同电压的蓄电池在采用定电流充电时可以同时用一台充电机进行充电，而定电压充电则要求同时充电的蓄电池的额定电压必须相同。

本实训采用定电流充电。

具体步骤如下：

（1）清洁蓄电池外部的脏污以及极柱上的氧化物，疏通通气小孔并拧下加液孔盖；检查电解液液面高度，若不足应补加蒸馏水。

（2）定电流充电的接线：

接线方法见图1-7和图1-8所示，其中图1-7适用于大容量的充电机对大批量蓄电池的充电；而图1-8适用于几只蓄电池采用小容量充电机充电时的接线。

图1-7 按容量分组的定电流充电电路

图1-8 不同容量不同电压的蓄电池定电流充电电路

　　（3）确定充电电流：

采用图1-8方法充电时，各只蓄电池的容量应尽可能相同，否则在确定充电电流时应以小容量的蓄电池来计算。

根据表1-3，确定充电电流。

　　　表1-3 蓄电池电压与放电程度对照表

蓄电池型号

初次充电

补充充电

第一阶段

第二阶段

第一阶段

第二阶段

电流（A）

时间（h）

电流（A）

时间（h）

电流（A）

时间（h）

电流（A）

时间（h）

3-Q-75

25～35

20～30

7.5

10～11

3～5

3-Q-90

9.0

6-Q-60

6.0

6-Q-90

9.0

6-Q-120

　　（4）将充电机和要充电的蓄电池之间进行正确连接，同时将充电机上的电压调节旋钮调至最小位置。

　　（5）接通交流电源至充电机的控制开关，打开充电机上的电源开关；旋转充电机电压调节旋钮，同时观察电流表，使电流表指示出所选定的数值。

　　（6）通过加液孔观察蓄电池内部情况，用万用表或电压表测量各蓄电池两端电压，若有充足电的特征，则可停止充电。

　　五、实训注意事项

　　1．实训过程中，未经许可，不得动用任何仪器和设备；同时不要将电解液溅落到地面和其他物体上，若不慎将其溅洒的衣物或皮肤上，应立即用清水冲洗。

　　2．不得向蓄电池中添加自来水、井水、河水等代替蒸馏水。

　　3．蓄电池大电流放电和添加蒸馏水后，不应马上测量相对密度。

　　4．充电时，蓄电池上部有易爆气体，不得在附近吸烟、使用明火或制造火花。

　　5．实训结束时，凡沾有电解液的器具应立即用清水冲洗干净，放回指定的位置。

六、考核时间：

30分钟

　　七、配分、评分标准

实训二交流发电机及其调节器的拆检与试验

一、实训目的与要求

　　1．掌握交流发电机及其调节器的构造，掌握交流发电机的拆装方法。

　　2．掌握用万用表对交流发电机解体前后的部件及总成的检查方法。

　　3．掌握在万能试验台上对交流发电机技术性能的测试方法，正确进行交流发电机及其调节器的检测与试验。

二、实训设备与器材

　　1．汽车电器万能试验台1～2台，交流发电机总成若干台，各种调节器若干；

　　2．每组拆装用常用工具１套，万用表、游标卡尺、百分表各１只，V形铁一对；

3．适量清洗剂、润滑脂、“00”号纱布及棉纱。

三、实训组织与实施

1．每班分成4～6组，每组5～８人，每次进行2～3组；实训安排时，通常将实训一、实训二共同安排，以提高分组率和设备利用率。

2．每组实训时间约2学时，采用交叉轮换方式进行，实训前学生需自学《实训指导书》及教材，实训时可适当利用课外时间。

　　四、实训操作步骤及要点

（一）硅整流交流发电机的不解体检测

1．外部检查：

检查交流发电机端盖有无破裂，各接柱有无松动；用手转动发电机转子，检查转动是否灵活自如，不应有卡滞和异响。

2．交流发电机各接柱的电阻测量：

用万用表检测发电机各接线端子间的电阻，应与规定相符，将测试结果填入实训报告并分析。

表2-1 常见交流发电机各接线柱间的阻值

硅整流交流发电机型号

“F”与“E”间（Ω）

“B或A”与“E”间（Ω）

“N”与“E”间（Ω）

正向

反向

正向

反向

JF11、13、15、21、132N

5～6

40～50

>10K

10左右

>10K

JFW14（无刷）

3.5～3.8

夏利JFZ1542

2.8～3.0

桑塔纳JFZ1913

2.8～3.2

65～80

>10K

说明：

指针式万用表型号不同，测得“B”与搭铁的阻值略有不同。

（二）硅整流交流发电机的拆解及清洗

　　1．拧下电刷组件的两个固定螺钉，取下电刷组件；

　　2．拧下后轴承盖的三个固定螺钉，取下后轴承防尘盖，再拧下后岢写Φ慕艄搪菽福?

BR>　　3．拧下前后端盖的连接螺栓，轻敲前后端盖，使前后端盖分离；

　　4．从后端盖上拆下定子绕组端头，使定子总成与后端盖分离；

　　5．拆下整流器总成；

　　6．拆下皮带轮固定螺母，从转子上取下皮带轮、半圆键、风扇和前端盖；

　　7．用布或棉纱蘸适量清洗剂擦洗转子绕组、定子绕组、电刷及其它机件。

　　（三）硅整流交流发电机的检修

　　1．转子检修

（1）转子绕组检修

　　①如图2-1所示，用万用表R×1档检测两集电环之间电阻，应与标准相符。

若阻值为“∞”，说明断路；若阻值过小，说明短路。

图2-1 转子绕组的导通检查图2-2 转子绕组的绝缘检查

表2-2 常见交流发电机转子绕组（激磁绕组）的电阻阻值表

发电机型号

JF11

JF13

JF152

JFW17

桑JFZ1913

JF22

JF25

转子绕组的阻值（Ω）

5.3

5.5

5.3

2.7～3.2

　　②如图2-2所示，用万用表电阻R×1K档检测集电环与铁心（或转子轴）之间的电阻，应为“∞”，否则为搭铁。

　 ③断路应焊修或更换转子总成，短路和搭铁应更换转子总成。

（2）集电环检修

　　①集电环表面应平整光滑，若有轻微烧蚀，用“00”号砂布打磨；烧蚀严重，应在车床上精车加工。

　　②用直尺测量集电环厚度，厚度不小于1.5mm，否则应更换。

　　③用千分尺测量集电环圆柱度，集电环圆柱度不超过0.025mm，否则应精车加工。

　　（3）转子轴检修

　　如图2-3所示，用百分表测量转子轴摆差，电枢轴径向摆差不超过0.10mm，否则应予校正。

图2-3 转子轴的检修图2-4 定子绕组及整流装置的各

种故障的输出电压波形

　　（4）电刷的检修：

电刷磨损后不得超过原高度的1/2；当电刷从电刷架中露出长度2mm时，电刷弹簧力一般为2～3N。

2．定子检修

（1）定子绕组短路检修

　　通过台架试验测其输出功率或通过示波器测其输出电压波形进行判断。

各种故障的端电压波形如图2-4所示。

若短路应更换定子绕组或定子总成。

（2）定子绕组断路检修

　　如图2-5所示，用万用表R×1档检测定子绕组三个接线端，两两相测，阻值应小于1Ω，若阻值为∞，说明断路。

断路故障应用35W220V的电烙铁焊接修复，若不能修复，应更换定子绕组或定子总成。

（3）定子绕组搭铁检修

　　如图2-6所示，用万用表电阻最大档检测定子绕组接线端与定子铁心间的电阻，应为∞，否则说明有搭铁故障。

有搭铁故障应更换定子绕组或定子总成。

图2-5 定子绕组的断路检修图2-6 定子绕组的搭铁检修

　　3．检查整流器

（1）检查二极管好坏

　　将万用表的两测试棒接于二极管的两极测其电阻，再反接测一次，若电阻值一大（10kΩ）一小（10～15Ω），差异很大，说明二极管良好。

若两次测量阻值均为∞，则为断路；若两次测得阻值均为0，则为短路。

　　对焊接式整流二极管来说，只要有一只二极管损坏，则需更换该二极管所在的正或负整流板总成；若为压装结构，则只需更换故障二极管即可。

（2）二极管的极性判别

　　常用的万用表有机械式和电子式两种，机械式万用表检测方法是：

　　将万用表的正测试棒（红色）接二极管引出极，负测试棒（黑色）接二极管的另一极，测其电阻。

若阻值大于10KΩ，则该二极管为正极管；若阻值为10～15Ω，则该二极管为负极管。

　　（3）整体式整流器的检查

　　以夏利轿车JFZ1542型整体式交流发电机为例说明，如图2-7所示。

当检测负极管时，先将与万用表（R×1档）电源正极相连的表笔接“E”端（图中有三个部位），与电源负极相连的表笔分别接P1、P2、P3、P4点，万用表均应导通，如不通，说明该负极管断路，则应更换整流器总成；再调换两表笔检测，万用表应不导通，如导通，说明该负极管短路，亦需更换整流器总成。

当检测正极管时，先将与万用表内电源负极相连的表笔接整流器端子“B”；另一只表笔分别接P1、P2、P3、P4点进行检测，万用表均应导通，如不通，说明该正极管断路，则应更换整流器总成；再调换两表笔检测部位进行检测，此时万用表应不导通，如导通，说明该正极管短路，亦应更换整流器总成。

图2-7 整体式整流器的检查

　　4．检查电刷组件

（1）外观检查

　　电刷表面应无油污，无破损、变形，且应在电刷架中活动自如。

（2）电刷长度检查

　　如图2-8所示，用游标卡尺或钢板尺测量电刷露出电刷架的长度，应与规定相符。

图2-8 电刷长度的检查图2-9 电刷弹簧压力的测量

　　（3）电刷弹簧压力测量

　　如图2-9所示，用天平秤检测电刷弹簧压力应与规定相符。

　　5．其它零件检查

　　检查发电机各接线柱绝缘情况，发现搭铁故障应拆检；检查轴承轴向和径向间隙均应不大于0.20mm，滚珠、滚道无斑点，轴承无转动异响；检查前后端盖、皮带轮等应无裂损，绝缘垫应完好。

　　（四）硅整流交流发电机的装复

　　首先向轴承中填充2/3的润滑脂，再按拆解的反顺序装复：

（1）将前端盖、风扇、半圆键和皮带轮依次装到转子轴上，并用螺母紧固；

（2）将整流板、定子绕组依次装入后端盖；

　　（3）将两端盖装合在一起，并拧紧联接螺栓；

　　（4）拧紧后端盖轴承紧固螺母，装好轴承盖；

　　（5）装电刷组件；

　　（6）装复后，转动发动机皮带轮，转子转动平顺，无摩擦及碰击声。

　　（五）硅整流交流发电机的试验

　　1．空载电压的试验

（1）将发电机紧固在汽车电器万能试验台的龙门夹具上，调整升降夹具，使发电机与调速电动机主轴同心，选用合适的六方套筒、橡皮接头将发电机与调速电动机连接，并用手转动电动机，观察电动机与发电机是否同心。

（2）如图2-10所示连接好电路。

图2-10 交流发电机空载试验接线图（a-示意图；b-原理图）

① 用附件F4将39与电枢磁场接头相连。

② 用附件F5连接试验台上的插座40、41。

③ 旋转调速电动机的转换开关27至低速位置，此时调速电动机指示灯21点亮，并将转速表量程控制开关65相应拔至低速位置。

顺时针摇转电动机调速手轮，使检视孔内箭头向右偏移，观察转速表13所指示的电动机转速，当转速升至700~800r/min时，将附件F5从35和37插座拔下，此时发电机转为自励空载状态，电动机转速将略有下降。

（3）顺时针摇转调速手轮，使转速缓慢上升，同时观察电压表12，当电压达到额定电压值14V时，停止升速，记录转速表13所指示的转速，填入实训记录表中。

表2-3 常见交流发电机空载试验和负载试验的技术标准对照表

发电机型号

额定数据

达到额定电压时的转速不大于（r/min）

达到额定电流电压时的转速不大于（r/min）

功率（W）

电压（V）

电流（A）

JF11

350

1000

2500

JF1518

500

1150

2500

JFW17

750

1150

2500

JFZ1913

1200

1050

6000

2．负载电流的试验（接着空载电压的试验进行）

（1）将调速电机转换开关调至高速，将可变电阻手轮逆时针摇转到底，让发电机自激发电的步骤同上；

（2）提高电动机转速，当电压表读数达到发电机额定电压时，用附件F5连接“37”和“38”插座，让发电机带负载；

（3）逐步提高电动机的转速，注意观察电压表的读数达到14V时，停止升速；

（4）顺时针摇转可变电阻手轮，使电阻减少，负载电流增加。

此时观察电压表读数，将逐步降低，当降低至13V左右时，停止转动可变电阻手轮；

（5）重复（3）、（4）步骤，直到电压达到额定值，输出电流达到额定值，记录此时的转速表读数，测试完毕后停机。

（六）交流发电机调节器的试验

1、低载电压试验

（1）将一性能良好的交流发电机固定在万能试验台上，将被测电压调节器按图2-11所示与电机连接；

（2）将可变电阻手轮反时针摇转到底（电阻值最大），转换开关调至高速档，起动调速电动机；

（3）按负载电流测试方法使发电机自激发电；

（4）逐步提高电动机转速至3000r/min；

（5）顺时针摇转可变电阻手轮，使负载电阻减少，当发电机的负载电流增加至4~6A时，并保持调速电机3000r/min；

（6）记录此时的电压表读数，此值即为调节器低载电压。

（其标准值为13.2~14.2V）分析该电压调节器的技术性能。

图2-12 调节器低载、半载电压试验接线图

2、半载电压试验

（1）重复低载电压测试中的

（1）、

（2）、（3）、（4）步骤；

（2）继续顺时针摇转可变电阻手轮，使发电机负载电流增大至15A时，并保持转速在3000r/min；

（3）记录此时的电压表读数，此值即为电压调节器半载电压（其标准值为12.2~13.2V），并进一步分析电压调节器的技术性能。

　　五、实训注意事项

　　1．分离前后端盖时，不要硬敲乱撬，必要时要使用拉器。

　　2．使用万用表检测时，应注意万用表型号和档位的选择。

3．夹装发电机时，发电机轴线与调速电动机轴线应尽量同心。

4．万能试验台上进行试验前，应确保接线正确并可靠方可进入试验。

六．考核时间：

30分钟

　　七．配分、评分标准（如表5）

实训三充电系的故障诊断与排除

一、实训目的与要求

　　1．掌握充电系的线路连接及电流走向分析。

　　2．掌握充电系常见故障的检测方法和步骤。

二、实训设备与器材

　　1．EQ1090发动机或全车线路实验台1～2台；桑塔纳发动机或全车线路实验台1～2台；

2．每组排故用常用工具１套，万用表、试灯及连线、绝缘电胶布、充电系部件等若干。

三、实训组织与实施

1．每班分成4～6组，每组5～８人，每次进行2～3组；实训安排时，通常将实训三、实训四共同安排，以提高分组率和设备利用率。

2．每组实训时间约2学时，采用交叉轮换方式进行，实训前学生需自学《实训指导书》及教材，实训时可适当利用课外时间。

四、实训操作步骤及要点

（一）外装调节器的充电系（EQ1090）的故障诊断

EQ1090汽车电源线路如图3-1所示，在全车线路实验台上连接好线路，经指导教师检验后通电进行测试。

图3-1 EQ1090汽车充电系电路图

1-点火开关；2-电流表；3-调节器；4-发电机；5-起动机；6-蓄电池；7-电源开关

1.不充电故障诊断

在发动机中速运转时（1500r/min），电流表指示放电（或充电指示灯点亮），即说明充电系为不充电故障，其检查步骤

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