交流发电机

  • A+
所属分类:电气系统

1.交流发电机的结构

发电机是电源系统的主要设备,其作用是在发动机怠速转速以上运转时,除向起动机以外的所有用电设备供电外,同时还向蓄电池充电。目前,汽车上大多采用交流发电机。国内外生产的汽车用交流发电机的结构基本相同,多是由一台三相同步交流发电机和一套六只硅二极管组成的整流器所构成。

图所示为国产JFZ1913Z型整体式交流发电机的分解图,它由转子总成、定子总成、整流器总成、前后端盖、风扇与带轮、电刷与电刷架等部件组成。

小贴士

怠速是指维持发动机稳定运转的最低转速。

交流发电机

(1)转子

转子是交流发电机的磁场部分,主要由爪极、磁轭、励磁绕组、集电环(旧称滑环)及轴组成。两块爪极被压装在转轴上,内腔装有磁轭,并绕有励磁绕组。绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个集电环上。

交流发电机

(2)定子

定子是交流发电机产生感应电动势的部分,主要由定子铁芯(由硅钢片叠成)和三相对称绕组组成。三相绕组的接法有星形联结和三角形联结两种,现在一般采用星形联结。

交流发电机

(3)整流器

整流器的作用是将三相定子绕组输出的交流电,通过三相桥式整流电路变成直流电输出。整流器由正整流板和负整流板组成。

交流发电机

(4)前后端盖

端盖的作用是支撑转子总成并封闭内部构造。它由铝合金制成,铝合金为非导磁性材料,可减小漏磁通,并且轻便、散热性好。后端盖内装有整流器。

(5)风扇与带轮风扇

一般用低碳钢板冲压而成,其作用是在发电机工作时,对发电机进行强制通风冷却。带轮一般用铸铁或铝合金铸造而成,有单槽和双槽之分。

(6)电刷与电刷架

交流发电机的两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内,通过弹簧使其与集电环保持接触。目前,国产汽车用交流发电机的电刷有两种结构:一种电刷的更换在发电机外部进行,称为外装式;另一种电刷的更换在电机内部进行,称内装式,如图2-8所示。两个电刷中的一个与外壳绝缘,称为绝缘电刷,其引线接到发电机后端盖外部的接线柱上,称为发电机的磁场(F)接线柱;另一个电刷是搭铁的,称为搭铁电刷。

交流发电机

2.交流发电机的工作原理

根据汽车用交流发电机的结构特点,其工作原理可以从发电原理、整流原理两方面进行阐述。

1)发电原理

汽车用交流发电机的内部有一个电动机,当发电机工作时,由电动机带动转子旋转产生旋转磁场。旋转磁场使定子绕组切割磁感线产生感应电动势,这就是交流发电机的发电原理。交流发电机电路如图所示。由运动关系可知,定子绕组切割磁感线运动,在三相对称绕组内产生频率相同、幅值相等、相位互差120°电角度的感应电动势。每相绕组感应电动势的大小与串联的匝数、感应电动势的频率以及旋转磁场的转速成正比。其有效值可表示为:

交流发电机

式中,Ce—电机常数。n—转速。Φ—磁通量。

交流发电机

2)整流原理

汽车的电气设备在工作时需要直流电,蓄电池充电时也需要直流电。而交流发电机发出的三相交流电并不满足汽车的需求,因此需要将交流电变成直流电来供汽车使用,这个过程称为整流。

在6管整流发电机中,整流器上6只二极管组成三相桥式整流电路,利用二极管的单向导电性实现整流。VD}sub}1}/sub}、VD}sub}3}/sub}、VD}sub}5}/sub}为正二极管,正极的引出线分别接发电机三相绕组的首端,负极连接在一起。在某一瞬时,只有与电位最高一相绕组相连的正二极管导通。同样,VD}sub}2}/sub}、VD}sub}4}/sub}、VD}sub}6}/sub}为负二极管,负极的引出线分别与发电机三相绕组首端相连,正极连接在一起。在某一瞬时,只有与电位最低一相绕组相连的负二极管导通。这样往复循环,6只二极管轮流导通,在负载两端便可得到一个较平稳的直流电压。

交流发电机

3.电压调节器的功能与分类

1)电压调节器的功能

发电机所用的调节器为电压调节器,其作用是在发电机的转速变化时,自动控制发电机的电压保持恒定。由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的,发动机和交流发电机的转速比为1.7~3,交流发电机转子的转速变化范围非常大,这样将引起发电机的输出电压发生较大变化。为了满足用电设备恒定电压的要求,交流发电机必须配用电压调节器才能工作。

2)电压调节器的分类

电压调节器的种类很多,主要可以按以下两种方法分类:

(1)按工作原理的不同可分为:触点式电压调节器(已淘汰)、晶体管式电压调节器、集成电路(IC)电压调节器、微机控制电压调节器。

(2)按搭铁方式的不同可分为:内搭铁型电压调节器和外搭铁型电压调节器。

avatar
  • 版权声明:本站原创文章,于2017-10-2314:13:30,由 发表,共 1793 字。
  • 转载请注明:交流发电机

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: