交流发电机故障诊断与示波器
什么是交流发电机?
使用示波器进行交流发电机故障排除，如果事先不了解交流发电机的基本工作原理，可能会变得非常混乱和令人费解。下面的解释将简要地介绍交流发电机及其工作原理，让我们一起来了解一下。
交流发电机是一种机电设备，能够将外部施加的机械能通过转换成电能
由其轴的旋转运动产生的电磁感应。
现代交流发电机可能由以下基本要素组成:
一个中心旋转场绕组组件称为转子。
围绕转子的固定感应绕组组件，称为定子。
二极管网络或整流器。
一种称为电压调节器的精密电路单元现在经常包括在交流发电机的外铝外壳内。
交流发电机如何工作
交流发电机可能是每辆汽车最重要的部件，在这里使用最广泛。通过研究典型车辆交流发电机内部涉及的各个阶段，可以更好地了解其功能。
让我们来看看它的不同运作阶段:
为了启动交流发电机，一定数量的电力来自充电的电池，并通过电压调节器提供给转子磁场绕组。转子电枢立即在其周围形成强磁场，并与定子组件相互作用。这个动作迫使转子旋转。旋转转子在定子周围的磁场在定子绕组中产生强烈的交流电流。这个电压被应用到点火室，在那里它被转换成一个高压火花。火花点燃现有的燃料混合物，造成爆炸并启动发动机。由于发动机通过皮带轮和皮带机构连接到交流发电机的转子，它抓住转子旋转。转子现在释放电池，并开始从发动机动力旋转。在此之后，交流发电机的定子电压仅用于给电池充电和为其他电气设备供电。
电压调节器是专门包括严格监控充电水平的电池校正定子输出电流相应。通过适当增加或减少转子磁场电流来进行修正。
例如，只要连接的电池没有充满电，调节器就会对转子场绕组保持较高的电流水平;这增加了定子绕组上的电磁效应，从而为电池提供了更高的电流。随着电池逐渐充满电，这个过程开始逆转。
定子主要由三组绕组组成，每组绕组的位置彼此不同。
通常上述绕组存在两种类型的配置，即Wye和delta设计，如图所示。这些绕组的感应电流产生三相输出。三相输出有助于产生更多的电压，即使在较低的速度，从而使功能更有效。
当交流发电机打算从风力发电时，转子的皮带轮组件可以简单地集成到涡轮机机构中，并复制上述程序。
然而，由于这里的主要思想是最有效地为连接的电池充电，上述过程中的任何故障都可能严重影响结果。此外，由于整个操作涉及许多关键的电子和机械阶段，确定一个特定的故障可能是相当困难的，只能通过示波器进行正确定位。
下一节展示了示波器对交流发电机内部可能发生的不同故障所产生的各种可能的结果。
图片提供:https://www.autoshop101.com/trainmodules/alternator/alt101.html
使用示波器排除发电机故障
要在示波器上测试正在运行的交流发电机，请按照以下简单的说明开始该程序:
启动你的汽车引擎或发电机，现在小心地从它的夹子上拧下电池。
假设你知道如何使用示波器，否则去-https://www.doctronics.co.uk/scope.htm,
一般来说，在测试测试提示中所示的各种波形时，您需要在范围内选择AC或DC位置，并将其保持在最佳位置。
如图所示，将瞄准镜的负片鳄鱼夹连接到负片或地面上。连接一个探针到正极夹，这样你可能只需要触摸这个探针点到之前连接到电池正极的端子。根据交流发电机的性能，您可以得到以下读数之一:
一个典型的示波器波形显示发电机的正常工作条件如下图所示。曲线结构也表明，交流发电机运行在快速怠速设置。
一个正常的交流发电机也应该产生一个完美的直线响应时，监测示波器在直流位置。下图显示了一个这样的响应。在这里，我们可以清楚地看到，随着交流发电机速度的增加，电压和电流的比例增加。
下图显示了在慢速空闲模式下运行的正确的交流发电机波形。在这里，我们看到波形比快速空闲模式更均匀和圆润。曲线没有之前的波形那么锐利。
正如已经讨论过的，现代交流发电机可能由一个内置整流模块组成，用于所需的整流过程。如果其中涉及的任何一个二极管出现故障(开)，交流发电机的效率可能会在很大程度上受到阻碍，并可能影响所连接的电池的充电。下图清楚地描绘了二极管故障的结果波形。这些曲线也指向一个或多个打开的定子绕组。这种模式通常发生在交流发电机怠速较慢的情况下。
现在，如果速度增加到快速怠速，波形变得更加激进和突出，可以在下图中看到。在交流发电机故障排除与示波器，这样的波形可能根本不是一个受欢迎的景象，肯定会描绘即将发生的故障。
参考文献
https://www.autoshop101.com/trainmodules/alternator/alt101.html，
https://home.comcast.net/~loudgpz/GPZweb/GPZAltntrWaves/AlternatorWaveforms.html
