充电系实验指导书.docx

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充电系实验指导书

汽车充电系统实验指导书

实验一蓄电池结构认识

实验二蓄电池技术状况的检查和使用

实验三蓄电池充电机的使用

实验四交流发电机的拆装与部件测试

实验五交流发电机的结构与原理认识

实验六充电系常见故障判断与排除

实验一蓄电池结构认识

一、实验目的

认识蓄电池的外部和内部结构；学会配制电解液。

二、实验设备

已解剖的蓄电池，电解液，蒸馏水，温度计，玻璃棒，耐酸容器，密度计，完整蓄电池等

三、实验方法及步骤

1.蓄电池结构的认识

蓄电池解体件的结构认识，要求能分辨出正、负极板和隔板，正、负极桩，并知道蓄电池的工作原理。

如图1－1所示。

　　　　　　图1－1蓄电池的结构组成

2．配制电解液

蓄电池的电解液是用相对密度为1.83～1.84的化学纯净硫酸和合格的蒸馏水配制而成的。

电解液配制成份的百分比，如表1－1所示。

在配制好后用密度计进行复验。

 表1－1电解液配制成份的质量比与体积比

15℃时的密度（g/㎝3）

质量﹪

体积﹪

蒸馏水

浓硫酸

蒸馏水

浓硫酸

1.240

1.250

1.260

1.270

1.280

1.290

1.300

1.310

68.0

66.8

65.6

64.4

63.2

62.0

60.9

59.7

32.0

33.2

34.4

35.6

36.8

38.0

39.1

40.3

78.4

77.4

76.4

75.4

74.4

73.4

72.4

71.4

21.6

22.6

23.6

24.6

25.6

26.6

27.6

28.6

配制时，应注意以下几点：

（1）配制电解液时，操作人员必须穿戴防护眼镜、防酸手套、防酸围裙和高统胶靴。

如有硫酸溅到皮肤或衣服上，应立即用10％的苏打（Na2CO3）水溶液擦洗，然后用清水冲净。

（2）配制电解液时，所用的器皿必须是耐酸及耐热的有釉陶瓷缸、玻璃缸、硬橡胶或铅质容器、塑料槽内等进行配制。

（3）配制时切记必须先将需用的蒸馏水加人容器内，然后再将硫酸缓缓注人蒸馏水中，并不断地用玻璃棒搅拌，以使混合均匀，散热迅速。

如温度升高过快时，可暂缓加人硫酸，待温度低于55℃后再配制，禁止将蒸馏水倒人浓硫酸中，以免引起溶液沸腾飞溅，造成腐蚀物体和灼伤事故。

（4）初配好的电解液，温度可高达80℃左右，故不可立刻注入电池槽内，必须冷却到室温或比室温高5℃左右再用。

同时检查电解液相对密度，检查电解液密度时，可用吸式密度计测量，并换算成15℃时规定的相对密度。

相对密度低则加入相对密度为1.40稀硫酸溶液、相对密度高则加入蒸馏水予以调整至规定值。

思考题

1.观察正负极板的颜色？

2.为什么负极板比正极板多一片？

实验二蓄电池技术状况的检查和使用

一、实验目的

学会使用高率放电计、比重计等仪器检查蓄电池技术状况的方法及保养；

二、实验设备

1.蓄电池、吸式密度计，温度计，12V高率放电计、

2.蒸馏水、电解液、自来水、抹布，砂皮，塑料尺等。

三、实验方法及步骤

1.蓄电池电解液液面高度的测量

　　图1－2电解液液面高度的检查

（1）玻璃管测量法。

测量时，用一根直径为3～5mm的空心玻璃管，垂直插入蓄电池加液孔内极板的上平面处，大拇指按紧玻璃管上端，使管口密封，然后提起玻璃管，迅速用尺测量管内的液面高度，或用浅色的干木条垂直插入孔内极板的上平面处，然后取出用尺量取痕迹的高度。

高度标准应在10～15mm之间（见图1－2）。

若液面过高，用吸管吸至标准液面。

若液面过低，一般应添加蒸馏水至标准液面。

（2）观察液面高度指示法。

对透明塑壳封装的蓄电池，可通过观察容器壁上的两条高低指示线，判断液面的高度。

正常的液面高度应在两指示线之间，如过高或过低应予调整，调整的方法同上

（1）。

2．密度计测量电解液的相对密度及蓄电池放电程度判断

（1）将一定量的电解液吸入密度计内，使密度计浮子处于吸管的中部，不能触及吸管的顶部、底部及玻璃壁，液面所在的刻度即为相对密度值。

或根据浮子上的红、绿、黄三色标签，粗略判断密度值，红色区域为1.1～1.15g/cm3，绿色区域为1.15～1.25g/cm3，黄色区域为1.25～1.30g/cm3。

如图1－3所示。

图1－3吸管式密度计测量电解液密度

（2）在测量电解液密度值时，应同时测量电解液的温度，并将测得的电解液相对密度值按公式γ25。

c=γt+β（t—25）换算成25°C时的密度（我国以25°C为标准）。

式中：

γ25。

c—25°C时的电解液相对密度。

γt—实测电解液密度。

t—实测电解液温度。

β—密度温度系数为0.00075，即温度每上升1°，相对密度下降0.00075。

（3）根据实际经验，电解液相对密度每减少0.01g/cm3，相当于蓄电池放电6%，所以从测得的电解液相对密度，就可以粗略估算出蓄电池放电程度。

需要注意的是在大电流放电或刚加注蒸馏水的蓄电池，不可立即测量电解液密度，因为此时电解液混合不均匀。

3.蓄电池放电电压的检查

（1）清洁蓄电池的极桩上的氧化物。

（2）将12V高率放电计的两个叉尖，用力紧压在蓄电池正负极桩上，时间不超过5s，观察蓄电池大电流放电时的端电压。

如图1－4所示。

①蓄电池额定容量＜60Ah，若蓄电池端电压能保持在11V以上，说明蓄电池性能良好。

若在9～11V之间，说明蓄电池尚可使用，但电存半数。

若＜9.5V，则说明蓄电池存电不足需充电。

图1－4测6V和12V蓄电池的高率放电计

1-蓄电池2-高率放电计

②蓄电池额定容量＞60Ah，若蓄电池电压能保持在11.5V以上，说明蓄电池性能良好；若在9.5～11.5V之间，说明蓄电池尚可使用；若＜9.5V，则说明蓄电池存电不足需充电。

将测试结果填写下表1－3。

并测算蓄电池的放电程度。

　　　　　　　　　　　　表1－3蓄电池技术状况检测数据表

项目

蓄电池单格数

1

2

3

4

5

6

液面高度

电解液密度

端电压

放电程度

四、思考题

1．蓄电池电解液液面高度不够，应做怎样的调整？

实验三蓄电池充电机的使用

一、实验目的

　　学会检查蓄电池技术状况的方法及保养；了解充电设备及其使用；实验采用补充充电，要求学生学会充电线路的连接，充电机的正确使用，知道补充充电的具体步骤。

二、实验设备

1.蓄电池、硅整流充电机，吸式密度计，温度计，12V高率放电计

2.电解液、蒸馏水、自来水、抹布、砂皮、塑料尺等.

三、实验方法及步骤

1.蓄电池技术状况检测

　　用工具测量蓄电池各单格的液面高度，用比重计测量各单格电解液的相对密度，用高率放电计测量蓄电池的放电电压。

并测算蓄电池的放电程度。

2．充电机的使用及蓄电池的补充充电

（1）充电机使用

检查调压器手柄是否处于最低输出位置。

将充电机的输出“+、-”分别接蓄电池的正负极，同时在充电机上的电压表上显示蓄电池的电压。

按下电源开关，电源指示灯亮，顺时针慢慢旋转调压器手柄，调节充电电流至要求值。

在充电过程中，应经常观察和随时调整充电电流的大小，直至蓄电池充足电。

停止充电时，应先将调压器手柄逆时针退回原处，然后切断电源开关，再拆除蓄电池的充电连接线。

（2）补充充电电流的选择及充电时间。

1）将充电机的输出“+、-”分别与蓄电池的正负极相连接。

2）第一阶段的充电电流应为蓄电池额定容量的1/10，充电时间约为10～11h。

3）第二阶段的充电电流应为蓄电池额定容量的1/20，充电时间约为3～5h。

（3）充电方法

1）定电流充电

在整个充电过程中，使充电电流保持一定的充电方法，称为定电流充电。

采用定电流充电时，被充电的蓄电池不论是6V或12V都可串联在一起。

充电时，每单格电

池电压需要2.7V，故串联的单格电池总数不应超过n=U/2.7（n取整数，式中U为充电机的额定电压），同时所充的电流应按照容量最小的蓄电池来选定，充足电后，先移去容量小的蓄电池，然后调整充电电流继续对容量大的蓄电池进行充电，直至充足电。

2）定电压充电

在整个充电过程中，加在蓄电池两端的充电电压始终保持不变的充电方法，称为定电压充电。

采用定电压充电时，要选择好充电电压。

一般每单格电池电压约需2.5V，对12V蓄电池充电，电源电压应为15V，且被充电的蓄电池，必须并联在充电电源之间。

四、思考题

1.蓄电池在充电中应注意什么？

实验四交流发电机的拆装与部件测试

一、实验目的

学会正确拆装交流发电机，认识交流发电机的结构；学习使用汽车专用万用表，会进行简单的元件性能测量。

二、实验设备

　　交流发电机、汽车专用数字式万用表、兆欧表、百分表。

三、实验方法与步骤

　　1.交流发电机的解体

依次拆下发电机的电刷、带轮、风扇、前后端盖、转子、定子等部件。

认识其中的结构。

如图1－5所示。

　　　　图1－5交流发电机分解图

1-后端盖2-电刷架3-电刷4-电刷架外盖5-硅二极管6-散热板7-转子8-定子9-前端盖10-风扇11-V型带轮

2.交流发电机的组装

3.交流发电机的装配步骤与解体相反。

注意不要遗漏零件。

装配之后，再用万用表检查发电机“F”和“—”接线柱之间的阻值，为Ω，这说明。

4.使用汽车专用万用表，对发电机的各元件进行简单的测试，完成以下表1－4。

表1－4交流发电机各部件测试结果表

转子检测表

性能检测

检测结果

结论

径向圆跳动

测试结果

允许误差

结论

滑环的光洁度

良好

差

滑环的绝缘性

良好

不良

定子检测表

A相

测试结果

B相

测试结果

C相

测试结果

结论

结论

结论

A相

测试结果

B相

测试结果

C相

测试结果

结论

结论

结论

二极管检测表

正极管

负极管

正向电阻

正向电阻

反向电阻

反向电阻

结论

结论

四、思考题

1．发电机中形成磁场的是哪个零件？

2．发电机外壳为什么要用铝合金制造？

实验五交流发电机的结构与原理认识

一、实验目的　

初步掌握对交流发电机结构与原理认识。

二、实验设备　

1．汽车充电系统示教板（大众时超）

2.万用表、发光二极管试灯、常用工具、连接导线等。

三、实验步骤

1）接上示教板交流电源插头，打开点火开关，充电指示灯亮；

2）此时转子线通电，产生电磁场。

3）按下交流电机控制开关，电动机驱动发电机，发电机开始工作，充电指示灯熄灭。

4）演示发电机工作过程。

5）使用万用表测试蓄电池两端子电压值，记录电压值。

6）断开交流电动机，使用万用表测试蓄电池两端子电压值，，记录电压值。

7）对比4）项与5）项测试电压值。

附：

交流发电机发电原理

1．发电原理

2．整流原理

3．交流发电机的励磁

   如图3.11所示，发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和励磁绕组。

   当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。

当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。

这就是交流发电机的发电原理。

1.交流电动势的变化频率f和转速、磁极对数成正比

f=pn/60（Hz）

     式中    p－磁极对数

              n－发电机转速（r/min）

   在交流发电机中，由于转子磁极呈鸟嘴形，其磁场的分布近似正弦规律，所以交流电动势的波形也近似正弦规律，如果发电机定子的三相绕组是对称绕制的则产生的三相电动势也是对称的。

3.定子每相电动势的有效值的表示

四、思考题

1．简述发电机充电原理？

实验六充电系常见故障判断与排除

一、实验目的　

初步掌握对交流发电机充电系常见故障的诊断方法。

二、实验设备　

1．充电系统示教板（大众）

2.万用表、发光二极管试灯、常用工具、连接导线故障件等。

三、实验步骤

1．充电系统示教板（大众）设置故障说明

传统设置系统

1）朝“1”方向按下时，故障排除；

2）朝“0”方向按下时，设置故障；

装智能考核系统，按系统操作说明书。

故障设置对应列表

贴在故障装置的侧面

故障线路

序号

故障具体设置说明

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2）实训台采用智能考核装置，智能考核系统是通过计算机控制、采集所有教学设备的所有故障的教学系统，并且可以管理学生信息，分数自动计算，考核设备可以任意分配给每个学生，自动传输学号，允许学生分批考核并具有单机模式与多机模式考核，可以任意组合或设置设备故障，操作单元采用中文人机对话，允许联网考核或脱机考核。

学生与老师操作简单方便.

以下以单机模式考核设置为例介绍智能考核的操作方法：

（1）、智能考核装置——主要包括操作单元、故障单元两部分。

0-9键为数字键供输入数据、菜单选择、操作使用。

上、下箭头键供显示数据上、下移动时使用。

回车键供操作后确认使用。

取消供取消操作、清除数据、返回上一级菜单使用。

菜单进入当前窗体的菜单时使用。

　　Ｇ：

１２Ｖ电源负极　　　Ｖ：

１２Ｖ电源正极　　Ｌ、Ｈ：

网络连接端子

（2）、智能考核的操作方法

1、教师登录

设备上电后，操作单元进入主窗体，按“菜单”键进入主菜单。

按“教师入口”菜单的相应数字键进入教师操作区，输入正确密码后，按“确认”键进入教师操作子菜单。

1.考核故障设置2.所有故障解除3.考核时间设置4.登录密码设置5.设备号设置（不显示，直接按相应数字键进入，生产厂家使用）。

注：

密码输入错误时，按“取消”清除，在无数据时按“取消”返回到主菜单

2、故障设置与全部解除

故障设置：

在教师子菜单中，按下“考核故障设置”的相应数字键进入故障类型子菜单，按下相应故障类型的数字键进入设置窗体（一般为第一个故障类型），按数字键“0”或“1”切换故障状态。

0正常（无故障）1故障，按确认键执行相应操作。

注：

当操作其它线路故障时，按方向键来选择，显示屏的第一行为有效操作线路。

显示的故障线路可以环形操作当第一线路有效时，继续按向上键为最后一线路有效。

故障全部解除：

在教师子菜单中，按下“所有故障解除”菜单相应数字键后，则自动解除设置的所有故障。

3、考核时间设置

在教师子菜单中，按下“考核时间设置”菜单相应数字键后，进入时间设置窗体，依次输入时间，按“确认”键有效，按“取消”键返回上一级菜单。

注：

当输入错误后，多次输入会循环覆盖到首字符，这样就可以重新输入正确时间。

如果输入1小时45分，应依次输入：

0145。

4、考核开始

在主菜单中，按下“考核开始”菜单的相应数字键，设置的考核时间开始倒计时。

注：

只有时间计时开始后，学生操作才有效。

学生、教师均可操作此菜单。

5、设备号设置

在教师子菜单按数字键“5”进入设备号设置窗体，直接输入设备号码，按“确定”即可。

输入错误后按取消键清除。

无数据时，按“取消”键返回上一级菜单。

6、登录密码修改与恢复

在教师子菜单按“登录密码设置”相应数字键，进入新密码窗体，输入6位新密码按下确认键自动存储。

注：

当输入小于6位数据时则新密码无效，当大于6位数据时，自动循环到首字符。

按“取消”键后如果有数据则清除，无数据返回到上一级菜单。

如果忘记登录密码，请在教师登录时输入厂家密码来恢复到初始密码。

三．学生操作

1、学生登录

设备上电后，操作单元进入主窗体，按“菜单”键进入主菜单。

按“学生入口”菜单的相应数字键进入学生子菜单。

2、故障选择

在学生子菜单按相应故障类型进入故障解除窗体（一般为第一个故障类型）。

3、解除、取消故障

按数字键“0”或“1”切换故障状态。

0解除故障1取消，按确认键执行相应操作。

注：

切换故障后，没有按确认键，而是方向键，则切换的故障无效。

显示屏的第一行为有效操作线路，当操作其它线路故障时，按方向键移动到显示屏的第一行。

显示的故障线路可以环形操作当第一线路故障为有效行时，继续按向上键为最后一线路有效。

4、剩余时间查询

在故障解除中按下“菜单”键，按“时间查询”菜单的相应数字键，显示剩余时间窗体，按“取消”键返回

5、分数查询

在主菜单中按“分数查询”菜单的相应数字键，查询当前考核结果的得分。

6、学号查询

在主菜单中按“学号查询”菜单的相应数字键，查询该设备的学号。

注：

当计算机没有设置时，提示“学号暂未设置”信息。

7、设备号查询

在主菜单中按“设备号查询”菜单的相应数字键，显示当前设备号码。

如需要进一步了解智能考核系统的使用，请参考公司提供的《智能考核系统使用方法》中的详尽介绍。

2．完全不充电诊断步骤

起动电动机，指示灯发电机完全不充电，该故障可按下列流程所示步骤进行诊断：

（1）检查发电机风扇皮带张紧度和电源系统各部连接线有否脱落，熔断器是否烧断。

（2）检查充电线路是否良好；

用试灯一端接地，一端接发电机B+接柱，或用万用表直流电压档检查：

1）灯亮或万用表电压档检查为12V，说明蓄电池与发电机B+间导线连接良好，

2）灯不亮或万用表电压档检查无电压，说明蓄电池与发电机B+间导线断路，用试灯或万用表逐段检查它们之间的连线，找出断路点。

然后排除掉。

（3）检查发电机是否良好

将点火开关ON，用旋具靠近发电机后端盖的中心处，检查转子是否有电磁吸力：

1）如有明显吸力，说明激磁电路正常。

不充电故障在发电机电枢绕组等，需检修或更换发电机。

2）如无吸力，用试灯一端接地，一端接发电机F接柱，观察试灯的亮灭或用万用表电压档检查有无电压：

①灯亮或万用表电压档检查为12V，说明外部激磁电路正常，故障在发电机内部，检查电刷、激磁绕组。

②灯不亮或万用表电压档检查无电压，说明外部激磁电路有故障，用试灯或万用表逆着外部激磁电流的走向，依次检查电压调节器磁场接柱、火线接柱、点火开关等连接处是否有断路或接触不良。

故障检测

3．设置故障后，断开对应线路。

如设置“D+”故障后，D+线路断开。

台架安装有外接式检测端子，直接测试面板上检测端子。

四、思考题

1．发电机不发电如何检查？