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汽車發電機工作原理(lǐ)
來(lái)源: | 作者:admin | 發布時(shí)間: 2018-04-13 | 10647 次浏覽 | 分(fēn)享到:
汽車發電機

1、轉子 
      轉子的(de)功用(yòng)是産生磁場(chǎng)。轉子由爪極、勵磁繞組、滑環、轉子軸等組成,如圖所示

圖爲轉子解體示意圖
轉子軸上壓裝著(zhe)兩塊爪極,爪極被加工成鳥嘴形狀,爪極空腔内裝有勵磁繞組和(hé)磁轭。滑環由兩個(gè)彼此絕緣的(de)銅環組成,壓裝在轉子軸上并與軸絕緣,兩個(gè)滑環分(fēn)别與勵磁繞組的(de)兩端相連。當給兩滑環通(tōng)入直流電時(shí),勵磁繞組中就有電流通(tōng)過,并産生軸向磁通(tōng),使爪極一塊被磁化(huà)爲N極,另一塊被磁化(huà)爲S極,從而形成六對(duì)(或八對(duì))相互交錯的(de)磁極。當轉子轉動時(shí),就形成了(le)旋轉的(de)磁場(chǎng)。如下(xià)圖所示:
2、定子 
     定子又稱爲電樞。定子的(de)功用(yòng)是産生交流電。當激磁電流作用(yòng)于轉子繞組,轉子軸在發動機正時(shí)齒輪的(de)帶動下(xià)轉動,在定子繞組中産生感應電動勢。
定子鐵心由内圈帶槽的(de)矽鋼片疊成,定子繞組的(de)導線就嵌放在鐵心的(de)槽中。定子繞組有三相,三相繞組采用(yòng)星形接法或三角形接法,都能産生三相交流電。三相繞組的(de)必須按一定要求繞制,才能使之獲得(de)頻(pín)率相同、幅值相等、相位互差120°的(de)三相電動勢。
(1) 每個(gè)線圈的(de)兩個(gè)有效邊之間的(de)距離應和(hé)一個(gè)磁極占據的(de)空間距離相等。
(2) 每相繞組相鄰線圈始邊之間的(de)距離應和(hé)一對(duì)磁極占據的(de)距離相等或成倍數。
(3) 三相繞組的(de)始邊應相互間隔2π+120o電角度(一對(duì)磁極占有的(de)空間爲360o電角度)
定子三相繞組的(de)接法有兩種
星形接法的(de)特點是線電流等于相電流,且三相
的(de)一端連接在一起。中性點電壓的(de)瞬時(shí)值是一個(gè)
三次諧波電壓,中性點電壓的(de)平均值爲發電機輸出
電壓(平均值)的(de)一半,帶有中性點接線柱的(de)發電
機可(kě)用(yòng)中性點電壓來(lái)控制各種用(yòng)途的(de)繼電器。
(如右圖所示)
三角形接法的(de)特點是線電流等于相電流,且三相連接成一個(gè)閉環,無中性點。如圖所示:
 
定子安裝在轉子的(de)外面,和(hé)發電機的(de)前後端蓋固定在一起,當轉子在其内部轉動時(shí),引起定子繞組中磁通(tōng)的(de)變化(huà),定子繞組中就産生交變的(de)感應電動勢。 定子由定子鐵心和(hé)定子繞組(線圈)組成。定子鐵心由内圈帶槽、互相絕緣的(de)矽鋼片疊成。定子繞組有三組線圈(3相繞組),3相繞組彼此相隔120度對(duì)稱的(de)嵌放在定子鐵心的(de)槽中。三相繞組的(de)連接有星形接法和(hé)三角形接法兩種,都能産生三相交流電。
 
3、整流橋(又叫整流器)
整流橋的(de)功用(yòng)是将定子繞組的(de)三相交流電變爲直流電輸出。整流器由整流闆、整流二極管和(hé)激磁二極管組成。二極管隻允許電流單向通(tōng)過,所以将其接入交流電路時(shí)它能使電路中的(de)電流隻按單向流動,即所謂“整流”。整流二極管一種具有單向導電性的(de)半導體器件,能将交流電能轉變爲直流電能。将交流電源整流成爲直流電流的(de)二極管叫作整流二極管,整流二極管分(fēn)爲正極管和(hé)負極管兩種,分(fēn)别壓裝(或焊裝)在相互絕緣的(de)兩塊闆上組成的(de)。正二極管的(de)中心引線爲二極管正極,外殼爲負極。正二極管的(de)外殼壓裝或焊裝在元件闆上,共同組成發電機的(de)正極,由一個(gè)與後端蓋絕緣的(de)元件闆固定螺栓通(tōng)至機殼外,成爲發電機的(de)B+輸出釘。
4、端蓋及電刷組件
端蓋一般分(fēn)兩部分(fēn)(驅動端蓋和(hé)電刷端蓋),起支撐轉子、定子、整流器和(hé)電刷組件的(de)作用(yòng)。端蓋一般用(yòng)鋁合金鑄造,一是可(kě)有效的(de)防止漏磁,二是鋁合金散熱(rè)性能好。電刷端蓋上裝有電刷組件。不帶調節器的(de)電刷組件由電刷、電刷架和(hé)電刷彈簧組成,帶調節器的(de)電刷組件由電刷、電刷架、電刷彈簧及調節器組成。 電刷的(de)作用(yòng)是将電源通(tōng)過滑環引入勵磁繞組。兩個(gè)電刷分(fēn)别裝在電刷架的(de)孔内,借助彈簧壓力與滑環保持接觸。電刷和(hé)滑環的(de)接觸應良好,否則會因爲磁場(chǎng)電流過小,導緻發電機發電不足。
電壓調節器是把發電機輸出電壓控制在規定範圍内的(de)裝置,其功用(yòng)是在發電機轉速變化(huà)時(shí),自動控制發電機電壓保持恒定,使其不因發電機轉速高(gāo)時(shí)電壓過高(gāo)燒壞用(yòng)電器和(hé)導緻蓄電池過充電;也(yě)不會因發電機轉速低而電壓不足導緻用(yòng)電器工作失常。
 
皮帶輪及風扇 
交流發電機的(de)前端裝有皮帶輪和(hé)風扇,由發動機通(tōng)過傳動帶驅動發電機的(de)轉子軸和(hé)風扇一起旋轉。發電機工作時(shí),定子繞組和(hé)勵磁繞組中都會有熱(rè)量産生,溫度過高(gāo)會燒壞導線的(de)絕緣導緻發電機不能正常工作,所以爲發電機散熱(rè)是必須的(de)。發電機的(de)通(tōng)風散熱(rè)是靠風扇來(lái)完成,(由鋁合金或鋼闆沖壓而成)發電機有1-2個(gè)風扇,對(duì)于隻有一個(gè)風扇的(de)發電機,風扇均裝于前端蓋與皮帶輪之間;對(duì)于有兩個(gè)風扇的(de)發電機,有的(de)是在轉子爪極兩側各焊裝一個(gè),有的(de)是一個(gè)風扇裝于前端蓋與皮帶輪之間,另一個(gè)風扇裝在後端蓋與轉子爪極之間
汽車交流發電機的(de)性能指标
1.額定電壓 
    交流發電機的(de)電壓受電壓調節器控制,一般比較穩定,隻是在發動機啓動階段略有變化(huà),正常情況下(xià),發動機達到怠速轉速時(shí),發電機的(de)輸出電壓應能達到一個(gè)穩定值,這(zhè)個(gè)電壓值稱爲發電機的(de)額定電壓(12V系統的(de)發電機額定電壓爲14V,24V系統的(de)發電機額定電壓爲28V)。 
2.空載轉速 
    交流發電機不帶負載,能夠達到額定電壓時(shí)的(de)初始轉速值定爲空載轉速,空載轉速在發電機出廠時(shí)通(tōng)過試驗确定,列入産品說明(míng)書(shū)。空載轉速是汽車設計時(shí)選擇發動機和(hé)發電機速比的(de)主要依據,也(yě)是發電機使用(yòng)過程中性能是否下(xià)降的(de)評價指标之一。
3.額定電流和(hé)額定轉速 
    交流發電機受結構、轉速等條件的(de)限制,對(duì)外輸出電流的(de)能力是有限的(de),爲了(le)評價發電機的(de)對(duì)外輸出電流能力,把發電機輸出最大(dà)電流的(de)2/3定爲發電機的(de)額定電流,達到額定電流時(shí)的(de)轉速定爲額定轉速。發電機出廠時(shí),通(tōng)過試驗确定額定轉速和(hé)額定電流,并列入産品說明(míng)書(shū),發電機的(de)額定轉速和(hé)額定電流是評價發電機性能的(de)重要指标。


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