汽車8管發(fā)電機(jī)工作原理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 詳細(xì)解析汽車發(fā)電機(jī)工作原理 （4） 端蓋端蓋一般分兩部分（前端蓋和后端蓋），起固定轉(zhuǎn)子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。后端蓋上裝有電刷組件，有電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電刷的作用是將電源通過集電環(huán)引入磁場(chǎng)繞組。見圖2-12 磁場(chǎng)繞組（兩只電刷）和發(fā)電機(jī)的聯(lián)接不同，使發(fā)電機(jī)分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種1內(nèi)搭鐵型發(fā)電機(jī)：磁場(chǎng)繞組負(fù)電刷直接搭鐵的發(fā)電機(jī)（和殼體直接相連）。見圖2-13a 2 外搭鐵型發(fā)電機(jī)：磁場(chǎng)繞組的兩只電刷都和殼體絕緣的發(fā)電機(jī)。見圖2-13b 外搭鐵型發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組負(fù)極（負(fù)電刷）接調(diào)節(jié)器

2、，通過后再搭鐵。 二、8管交流發(fā)電機(jī)8管交流發(fā)電機(jī)（如夏利車用）和6管交流發(fā)電機(jī)的基本機(jī)構(gòu)是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二極管，其中6只組成三相全波橋式整流電路，還有2只是中性點(diǎn)二極管，1只正極管接在中性點(diǎn)和正極之間，1只負(fù)極管接在中性點(diǎn)和負(fù)極之間。對(duì)中性點(diǎn)電壓進(jìn)行全波整流。（見圖2-14） 試驗(yàn)表明：加裝中性點(diǎn)二極管的交流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā)電機(jī)的功率10%15%。中性點(diǎn)二極管提高發(fā)電機(jī)功率的原理：交流發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓為三次諧波，隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，中性點(diǎn)三次諧波電壓也升高。見圖2-15 當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時(shí)值高于三相繞組的最高值時(shí)，中性點(diǎn)正極管導(dǎo)通對(duì)外輸出電流；電流回路

3、為：中性點(diǎn)中性點(diǎn)正極管負(fù)載某一負(fù)極管定子繞組中性點(diǎn)。見動(dòng)畫2。當(dāng)中性點(diǎn)電壓瞬時(shí)值低于三相繞組的最低值時(shí)，中性點(diǎn)負(fù)極管導(dǎo)通對(duì)外輸出電流；電流回路：中性點(diǎn)定子繞組某一正極管負(fù)載中性點(diǎn)負(fù)極管中性點(diǎn)。由于中性點(diǎn)參與了對(duì)外輸出，所以能提高輸出功率。三、9管交流發(fā)電機(jī)（日車應(yīng)用較多）9管交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和6管交流發(fā)電機(jī)相同，所不同的是整流器。9管交流發(fā)電機(jī)的整流器是由6只大功率整流二極管和3只小功率勵(lì)磁二極管組成的交流發(fā)電機(jī)。其中6只大功率整流二極管組成三相全波橋式整流電路，對(duì)外負(fù)載供電，3只小功率管二極管與三只大功率負(fù)極管也組成三相全波橋式整流電路專門為發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)供電。所以稱3只小功率管為勵(lì)磁二極管

4、。9管交流發(fā)電機(jī)電路見圖2-16 充電指示燈的作用在下一節(jié)有專門介紹四、11管交流發(fā)電機(jī)（例如桑塔納車用發(fā)電機(jī)）如圖2-17 11管交流發(fā)電機(jī)的整流器由8只大功率整流二極管（其中2只中性點(diǎn)二極管）和3只磁場(chǎng)二極管組成。其它結(jié)構(gòu)和6管交流發(fā)電機(jī)相同。 5、 無刷交流發(fā)電機(jī)由于沒有電刷和集電環(huán)，所以不會(huì)因?yàn)殡娝⒑图姯h(huán)的磨損和接觸不良造成激磁不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)不發(fā)電等故障；同時(shí)工作時(shí)無火花，也減小了無線電干擾。無刷交流發(fā)電機(jī)分為爪極式、激磁機(jī)式和永磁式三種。（一）爪極式無刷交流發(fā)電機(jī)見圖2-18 1 爪極式無刷交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理爪極式無刷交流發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組是靜止的，它通過一個(gè)磁軛托架固定在后端

5、蓋上,所以，不再需要電刷。兩個(gè)爪極中只有一個(gè)爪極直接固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上，另一爪極則用非導(dǎo)磁聯(lián)接環(huán)固定在前一爪極上。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，一個(gè)爪極就帶動(dòng)另一爪極一起在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)磁場(chǎng)繞組中有直流電通過時(shí)，爪極被磁化,就形成了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁路如圖2-18所示2.優(yōu)點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、工作可靠（2）不存在電刷與集電環(huán)接觸不良導(dǎo)致的發(fā)電不穩(wěn)或不發(fā)電故障。3.缺點(diǎn)（1）爪極間連接工藝?yán)щy（2）由于磁路中間隙加大，發(fā)電機(jī)相同輸出功率下需加大勵(lì)磁電流。（二）激磁機(jī)式無刷交流發(fā)電機(jī)見圖2-19 圖2-19為德國(guó)波許公司生產(chǎn)的帶有激磁機(jī)的無刷交流發(fā)電機(jī)。它實(shí)際上是在一臺(tái)爪極式三相交流發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上增加了一部專為

6、其激磁的小型硅整流交流發(fā)電機(jī)，稱為激磁機(jī)（圖中4、5、6），激磁機(jī)的磁場(chǎng)繞組固定，而三相繞組是轉(zhuǎn)動(dòng)的。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在激磁機(jī)轉(zhuǎn)子4的三相繞組中感應(yīng)出三相交流電，在發(fā)電機(jī)內(nèi)部經(jīng)二極管整流后變?yōu)橹绷麟?，直接供給爪極式三相交流發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組15激磁發(fā)電。這種無刷發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是磁路中無附加氣隙，因而漏磁少，輸出功率大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（3） 永磁式無刷交流發(fā)電機(jī)該種發(fā)電機(jī)與普通發(fā)電機(jī)不同的是轉(zhuǎn)子部分以永久磁鐵作為轉(zhuǎn)子磁極而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，不僅去掉了電刷和滑環(huán)，而且不需要磁場(chǎng)繞組和爪極。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、使用壽命長(zhǎng)。轉(zhuǎn)子常用的永磁材料有鐵氧體、鉻鎳鈷、稀土鈷、釹鐵硼等。由于轉(zhuǎn)子為永磁結(jié)構(gòu)，所以產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)

7、度是不變的、不可調(diào)的，因此，不能采用普通交流發(fā)電機(jī)通過調(diào)節(jié)器控制磁場(chǎng)電流的辦法來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓。為解決調(diào)壓?jiǎn)栴}可采用電壓調(diào)節(jié)器與三相半控橋式整流相配合的辦法，使發(fā)電機(jī)輸出電壓不隨轉(zhuǎn)速大幅度變化而變化。圖2-20是永磁發(fā)電機(jī)電壓控制原理圖。3只共陽極硅二極管VD1、VD2、VD3與3只共陰極晶閘管VT1、VT2、VT3組成三相半控橋式整流電路。另外由硅整流二極管VD1VD6組成三相全波整流電路，為晶閘管控制極提供觸發(fā)電壓，與電壓調(diào)節(jié)器的一個(gè)觸點(diǎn)相接，另一個(gè)觸點(diǎn)則與晶閘管的控制極相連，電壓調(diào)節(jié)器的線圈并接在三相半控橋的輸出端，電壓控制原理如下： 低速時(shí)觸點(diǎn)K閉合，晶閘管控制極獲得正向觸發(fā)電壓

8、而導(dǎo)通，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，整流橋可向蓄電池和負(fù)載提供全波整流電壓。當(dāng)整流輸出電壓隨轉(zhuǎn)速升高而升高到超過額定電壓時(shí)，觸點(diǎn)K斷開（因線圈吸力增大），晶閘管因失去正向觸發(fā)電壓而截止，因而整流輸出電壓下降。當(dāng)整流電壓降到一定值時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器線圈中電流減小吸力減小而使K閉合，3只晶閘管重新被觸發(fā)導(dǎo)通，又使整流輸出電壓回升。如此反復(fù)，便可使輸出電壓控制在規(guī)定范圍內(nèi)。（觸點(diǎn)式調(diào)節(jié)器目前已經(jīng)由電子式或電腦控制的調(diào)節(jié)器所代替）永磁式交流發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)如下：1體積小、輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)。如750W的鈦鐵硼永磁發(fā)電機(jī)與350W普通交流發(fā)電機(jī)重量相當(dāng)。轉(zhuǎn)子上除軸承外無其他磨損件并開有通風(fēng)孔，冷卻散熱好，

9、因而壽命可提高兩倍以上。2由于傳動(dòng)比大，即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高，所以發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)發(fā)電機(jī)充電性能好。3比功率大，可節(jié)約金屬材料。4無激磁損耗，效率可提高10以上。5在電壓控制器中，由于只有控制極約10mA的電流通過觸點(diǎn)，故可降低觸點(diǎn)磨損，電壓調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。6由于永磁體的磁導(dǎo)率接近空氣的磁導(dǎo)率，使電樞反應(yīng)磁阻增大，因而感應(yīng)電勢(shì)的非正弦畸變減小，輸出功率增大。 6、 帶泵交流發(fā)電機(jī)帶泵交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)與普通交流發(fā)電機(jī)完全一樣，不同的是轉(zhuǎn)子軸很長(zhǎng)并伸出后端蓋，利用外花鍵與真空泵的轉(zhuǎn)于內(nèi)花鍵相連接，驅(qū)動(dòng)真空泵與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，給汽車制動(dòng)系中的真空筒抽真空，為制動(dòng)系的真空增壓器提供真空源，主

10、要用于沒有真空源的柴油機(jī)（汽油機(jī)可直接從進(jìn)氣歧管處取得真空。制動(dòng)時(shí)因節(jié)氣門幾乎關(guān)閉而在進(jìn)氣歧管中形成高真空，而柴油機(jī)無節(jié)氣門）。國(guó)產(chǎn)JFB2525型帶泵交流發(fā)電機(jī)外形如圖2-21所示。 7、 汽車雙整流發(fā)電機(jī)雙整流發(fā)電機(jī)是一種最新型交流發(fā)電機(jī)，它大大改善了普通交流發(fā)電機(jī)低速充電性能和高速最大功率輸出，又不增設(shè)比較復(fù)雜的控制電路，因此也沒有增加充電系的故障率。1結(jié)構(gòu)原理如圖2-22所示。在普通交流發(fā)電機(jī)三相定于繞組基礎(chǔ)上，增加繞組匝數(shù)并引出接線頭，增加一套三相橋式整流器。低速時(shí)由原繞組和增繞組串聯(lián)輸出，而在較高轉(zhuǎn)速時(shí)，僅由原三相繞組輸出。工作中高低速供電電路的變換是自動(dòng)的，沒有增設(shè)任何機(jī)電控制裝

11、置，其工作原理分析如下： 在低速范圍內(nèi)，由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低，三相繞組的串聯(lián)輸出，提高了發(fā)電機(jī)的輸出電壓，使發(fā)電機(jī)低速充電性能大大提高。在高速范圍內(nèi)，隨著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的增大，串接的三相繞組的感抗增大，內(nèi)壓降增大，再加上電樞反應(yīng)加強(qiáng)，使輸出電壓下降。這時(shí)原三相繞組A、B、C因內(nèi)壓降較小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流相對(duì)較大，確保高速下的功率輸出。2雙整流發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有；（1）既降低了發(fā)電機(jī)的充電轉(zhuǎn)速，又保證了高速大電流輸出，提高了發(fā)電機(jī)的有效功率。雙整流發(fā)電機(jī)比普通發(fā)電機(jī)最低充電轉(zhuǎn)速降低了200300rmin，在低速下發(fā)電機(jī)即可輸出電流達(dá)10A；而額定電壓及額定電流下的轉(zhuǎn)速不大于2500rmin。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，只在定子槽中增加繞組匝數(shù)，增加一套三相橋式整流。八感應(yīng)子式交流發(fā)電機(jī)感應(yīng)子式交流發(fā)電機(jī)也是一種無電刷交流發(fā)電機(jī)，由定子、轉(zhuǎn)子、整流器和機(jī)殼組成。它的轉(zhuǎn)子是由齒輪狀鋼片鉚成，其上有若于個(gè)沿圓周均勻分布的齒形凸極，而沒有磁場(chǎng)繞組。磁場(chǎng)繞組和電樞繞組均安放在定子槽中，如圖2-23所示。 當(dāng)磁場(chǎng)繞組3通人直流電后，在定子鐵心1中產(chǎn)生固定磁場(chǎng)（右上部、左下部為S極；左上部、右下部為N極）。由于轉(zhuǎn)子4凸齒部分磁通容易通過，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，從而形成磁極。但轉(zhuǎn)子的每個(gè)凸齒是沒有固定極性的，當(dāng)它對(duì)著定子N極就是S極，對(duì)著S就是N極。轉(zhuǎn)子凸齒在不運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)凸齒對(duì)著定子凸齒時(shí)，磁