第二章 交流发电机与调节器.pptVIP

第三章 交流发电机与调节器 3.1交流发电机的构造 3.1.1转子 转子是发电机的磁场部分,它主要由两块爪极、 磁场绕组、滑环及轴等组成,见图3.2 。3.1.2定子 定子是产生和输出交流电的部件,又叫电枢, 由定子铁心和定子绕组组成。 定子槽内置有三相对称绕组,三相绕组大多数 采用Y形(星形)联结,也有用△形联结的。定子绕组应遵循的原则: ①、每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线 圈的节距都必须完全相等。 ②、三相绕组的起端A、B、C(或末端X、Y、Z)在 定子槽内的排列,必须相隔120°电角度。 3.1.3整流器 交流发电机的整流器大多由6只硅二极管组成。 外壳为正极、中心引线为负极的二极管,称为负 极管,管壳底上注有黑色标记; 外壳为负极、中心引线为正极的二极管,称为正 极管,管壳底上有红色标记。 安装三只正极管的整流板(装在外侧)称为正整 流板。 安装三只负极管的整流板(装在内侧)称为负整 流板。3.1.4端盖与电刷总成 交流发电机有内、外搭铁之分,见图3.6。 3.1.5国产交流发电机的型号 根据国标QC/T 73-93汽车电气设备产品型号编 制方法》的规定,汽车交流发电机的型号如下: 第1部分为产品代号。交流发电机的产品代号有 JF、JFZ、JFB、JFW四种。 第2部分为电压等级代号。用1位阿拉伯数字表示, 1-12 V;2-24V;6-6 v。 第3部分为电流等级代号。用1位阿拉伯数字表示, 其含义见表2.l。 第4部分为设计序号。按产品的先后顺序,用阿 拉伯数字表示。 第5部分为变型代号。交流发电机以调整臂的位 置作为变型代号。从驱动端着,Y一右边;Z一左 边;无一中间。 3.1交流发电机的工作原理 3.3.1交流电动势的产生 e =E sinωt= E sinωt A m φ e = E sinωt-120° B m =E sinωt-120° Φ e = E sinωt+120° C m =E sinωt+120° Φ E = 4.44KfNΦ Φ 式中,K--定子绕组系数,一般小于1; f-一感应电动势的频率(单位:Hz); f= P n/60[ P为磁极对数, n为转速] N-一每相绕组的匝数; Φ??磁极的磁通(单位:Wb)。 3.2.2整流原理 1.六管交流发电机的整流原理 由6个硅整流二极管组成的三相桥式整流电路, 3个二极管VD 、VD 、VD 组成共阳极组接法,3 2 4 6 个二极管VD 、VD 、VD 组成共阴极组接法。 1 3 5 U =3.34 U av Φ 式中, U ??输出直流电压平均值(单位: av v); U ??发电机相电压有效值(单位:v)。 Φ 2.九管交流发电机的整流原理3.八管交流发电机的工作原理 实验证明,加装中性点二极管后,在发电机 转速超过 2 000 r/min时,其输出功率可提高 11 %~15%。 4.十一管交流发电机的工作原理 3.3.3 励磁方式 一般发电机的转速达到 1000 r/min左右时, 励磁电流便由发电机自身供给,这种励磁方式称为 自励。由此可见,汽车交流发电机在输出电压建立 前后分别采用他励和自励两种不同的励磁方式。 3.3 交流发电机的工作特性3.3.1输出特性 输出特性也称负载特性或输出电流特性,它是 在发电机保持输出电压一定时,发电机的输出电流 与转速之间的关系。 I=fn 由输出特性表明: ①发电机只需在较低的空载转速 n 时,就能达 1 到额定输出电压值,因此其具有低速充电性能好的 优点。 ②发电机转速升至满载转速 n 时,即可输出额 2 定功率的电能,因此其具有发电性能优良的特点。 ③当转速升到某一定值以后,输出电流就不再 随转速的升高和负荷的增多而继续增大,因此其具 有自身控制输出电流的功能,不再需要限流器。交 流发电机的最大输出电流约为额定电流的1.5倍。 3.3.2 空载特性 空载特性是指无负荷时,发电机端电压与转速 的变化规律。 U= f n 3.3.3外特性 外特性是指转速保持一定时,发电机的端电压与 输出电流的关系。 转速一定时,端电压 均随输出电流的增大而 相应下降,原因是:①发电机内压降增大, 引起端电压下降。②电压?,磁场?, 引起磁场减弱,感应 电动势?。③电枢反应?,感应 电动势?,端电压?? 。 3.4无刷交流发电机 无刷交流发电机的优点有: ①没有电刷和滑环,不会因为电刷和沿环的磨损与 接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障。 ②工作时不会产生火花,减少了无线电干扰