硅整流交流发电机的构造

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◣图1发电机在整车上的位置图
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◣图2 充电系统的作用
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二、发电机的结构 汽车用硅整流交流发电机由三相同步发电机和硅二极管整
流器两大部分组成。其工作过程是:交流发电机定子绕组中 感应出交变电动势,再经硅二极管整流器整流,输出直流电。 普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、 风扇和带轮等组成,如图2-21所示。
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◣图11 二极管的导通顺序
4.交流发电机的励磁方式
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汽车上使用的交流发电机都需要励磁,因为它们的磁场都是电磁
场,必须给励磁绕组通电才会有磁场产生而发电,否则发电机将不 能发电。 将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。交流发电机励磁 方式有自励和他励两种。
(1)他励 在发电机转速较低时(发动机未达到怠速转速),自身不能发电, 需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流,使励磁绕组产生磁场来发电。这 种由蓄电池供给磁场电流发电的方式称为他励发电。
体就会产生感应电动势。
2.发电原理
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发电机定子的三相绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中,内部
有一个转子,转子上安装着爪极和励磁绕组。
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如图2-28所示,当外电路通过电刷使励磁绕组通电时,便产生磁场, 使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时,磁通交替地在定子绕
组中变化,根据电磁感应原理可知,定子的三相绕组中便产生三相
充电系统与蓄电池一起构 成汽车的电源系统。
• 二、交流发电机的结构： • 硅整流发电机的全称是硅整流交流发电机，俗称交流发
• • • • • • 电机。 优点： （1）体积小，重量轻。 （2）低速 充电性能好。 （3）故障少，使用寿命长，保修简便。 （4）调节器的结构简单。 （5）对无线电的干扰小。
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◣图2-21 交流发电机解体图
1.转子
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转子的功用是通电后产生磁场。它主要由爪极、磁场绕组、集电
环(滑环)和转子轴等组成,如图2-22所示。 2.定子 定子的功用是产生三相交流电,其结构如图2-23所示,由定子铁心 和三相定子绕组两部分Baidu Nhomakorabea成。
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◣图3 发电机转子的结构
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◣图5 交流发电机整流器总成
4.端盖及电刷组件
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端盖一般分成两部分,即前端盖和后端盖,起支撑转子、定子、整
流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造,一是可有效地
防止漏磁,二是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件。电 刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。
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◣图6 六管全波整流电路
交变的感应电动势,这就是交流发电机的发电原理。
◣图9 交流发电机发电原理示意图
3.整流原理
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交流发电机定子的三相绕组中,感应产生的是三相交流电,是通过6
只二极管组成的三相桥式整流电路整流为直流电的,整流电路。
当发动机起动后,发电机定子三相绕组产生三相交流电动势(图2-2 9b),输送到整流器的二极管,由于二极管具有单向导通性,当给二极 管加上正向电压时二极管导通,当给二极管加上反向电压时二极 管截止,使发电机整流器的输出端B、E上输出一个脉动直流电压。
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整流器的功用是将三相绕组产生的交流电转变为直流电。整流器由 正、负整流板组成,每个整流板上安装3~4个硅二 极管。 外壳为正极、中心引线为负极的二极管,叫负极管;外壳为负极、
中心引线为正极的二极管,称为正极管。
安装3只正极管的整流板称为正整流板。 安装3只负极管的整流板称为负整流板。 三相绕组与整流器连接的全波整流电路。
交流发电机的构造
• 一、概述 • 二、交流发电机的结构
• 一、概述
• 汽车上蓄电池储存的电能有限，在它放电后必须及 时进行补充。 • 充电系统就是将发动机一部分机械能转变为电能的 装置。 • 充电系统最重要的器件为产生电能的发电机，其次 为控制发电机最高输出电压的调节器和充电状态指 示装置。
• 1、交流发电机有如下的功能： （1）在车辆行驶时，供应点火系统、空调、音响及 其他电器用电。 （2）补充蓄电池在起动时损耗的电能。 2、调节器的功能： 保持发电机输出电压基本稳定。 3、充电状态指示装置： 指示充电系统的工作情况。
第二章： 硅整流交流发电机及其调节器
• 2.1 硅整流发电机的构造
• 2.2交流发电机的工作原理与特性 • 2.3 交流发电机的使用与维护
• 2.4 硅整流发电机调节器
一、发电机的作用
发电机是汽车的主要电源,在整车上的位置。
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其功用是在发动机正常运转时,向所有用电设备(起动机除 外)供电,同时给蓄电池充电。
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定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠加而成。定子槽
内置有三相对称绕组,三相绕组大多数采用 形(也称为星形)联结,
也有用△形联结的。三相绕组在定子槽内的排列,空间上相隔120 °,且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 完全相等。
◣图4 发电机定子的结构
3.整流器
6.皮带轮及风扇
• 皮带轮装在转子轴的前端，由发动机皮带驱动。
• 风扇装在转子轴的前端或发电机的内部，如图所示， 用以冷却转子线圈及整流管等。
有方向性的抽风式风扇
• 小结： • 1、充电系统的组成及各部分作用； • 2、硅整流发电机的优点； • 3、发电机的构造及各部分作用。
作业：
• 课后习题
• 分类
内搭铁式 外装式 有刷式 外搭铁式
内装式
爪极式 单风叶式 感应式 无刷式 带励磁机式 永磁式 双风叶式
发电机总体结构
1.定子
• 定子总成又称电枢，它用来产生三相交流电动势， 由铁心和三相绕组组成。 • 定子是由定子线圈及薄铁片叠成的铁芯组成，两端 为铝制的端盖所支撑，为外壳的部分，其结构如图 所示。 • 铁芯由许多涂有绝缘漆的铁片叠成，内有直槽，以 容放定子线圈，槽数为转子磁极数的3倍。 • 定子线圈由漆包线绕成，共有三组线圈，每组由与 转子磁极数相等数量的线圈串联而成。
定子的构造
2.转子
• 转子用来建立磁场，主要由两块低碳钢爪极、励磁绕 组、轴和滑环等组成。
• 两块爪极各具有数目相等的鸟嘴形磁极，一般为6对， 交叉组合在一起，一边全为N极，另一边全为S极，N、 S极相间排列，一般为8～16极。
•
爪型转子的构造
爪型转子的构造
整流器的构造
– 3.整流器
• 整流器的构造如图所示，一般由六只硅整流二极管 和散热板组成。3个正极整流二极管装在一块金属板 上成为正极整流板，3个负极整流二极管装在另一块 金属板上成为负极整流板。两块整流板装在铝制的 端盖上 • 正管中心引线为正极，外壳为负极，壳底一般标有 红色标记；负管中心引线为负极，外壳为正极，壳 底一般有黑色标记。 • 整流器必须散热良好，因此安装在端壳的通风口上， 利用风扇强制通风冷却。整流二极管温度如超过 150℃即失去整流作用。
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电刷的作用是将电源通过集电环引入励磁绕组。两个电刷分别装 在电刷架的孔内,借助弹簧压力与集电环保持接触。电刷一般与调 节器装为一体。电刷和集电环的接触应良好,否则会因为磁场电流 过小,导致发电机发电不足。
◣图7 电刷与电压调节器组件
5.带轮与风扇
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交流发电机的前端装有带轮,内部装有风扇,由发动机的传动带通 过带轮驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。 发电机工作时,定子绕组和励磁绕组中都会有热量产生,若温度过 高会烧坏导线的绝缘部分,导致发电机不能正常工作,为了提高散
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◣图10 交流发电机整流原理 a)整流电路图 b)三相绕组电压波形图 c)整流后发电机输出
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三相桥式整流电路中二极管依次循环导通,当3只正二极管负极端
连接在一起时,正极端电位最高者导通;当3只负二极管正极端连接 在一起时,负极端电位最低者导通。使得负载得到 一个比较平稳的脉动直流电压。
整流器的构造
整流器的构造
•
整流二极管的构造
整流二极管的构造
– 4.前后盖板
• 发电机之前、后端盖板，如图2-38与图2-39所示， 使用不导磁的铝合金制成，用以支撑转子与定子， 并有固定架安装于发动机上。上有通风孔，以让冷 却空气通过。 • 后盖板上安装有整流器、电刷架、输出接头及轴承 等。
• 5、电刷架和电刷
热能力,有的发电机还装有两个风扇(前、后各一个)。
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◣图8 电磁感应现象
三、交流发电机的工作原理
1.电磁感应现象
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电磁感应是指导体在变化的磁场中会产生感应电动势,如图2-27所 示,当蓄电池通过电刷与集电环给转子的线圈通电时,转子线圈就
会产生磁场,只要将转子转动,就会形成旋转的磁场,在磁场内的导