【2017年整理】汽车交流发电机.ppt

交流发电机 　交流发电机利用电磁感应原理，将发动机带动发电机轴转动的机械能转变为电能输出。 其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。 交流发电机主要由三相同步交流发电机和二极管整流器组成，一般被称为硅整流交流发电机，也简称交流发电机 根据法拉第电磁感应定律，当穿过一个闭合回路所包围的面积的磁通量（磁力线数）发生变化时（导体和磁场 之间存在相对运动），回路中就有感应电动势产生，如果回路为闭合导体回路，则有感应电流产生 。 　　交流发电机就是根据上述原理设计制成，只是发电机的磁场是电磁场。 2.2.2 交流发电机的构造 1.转子 转子是交流发电机的磁场部分，主要是由两块爪极、磁场绕组、滑环等组成 转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极，爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和磁轭。 磁场绕组两端的引线分别焊在与转子轴绝缘的两个滑环(集电环) 集电环由两个彼此绝缘的铜环组成 滑环的外圆表面应平整光滑，以便转子高速运行时其与电刷满足滑动接触要求。 当两个电刷与直流电源相接时，激磁绕组中便有激磁电流通过，产生轴向磁通，使得一块爪极被磁化为N 极，另一块爪极为S极,从而形成六对相互交错的N,S磁极。 转子的磁极采用爪极结构，这是装在轴上的一个爪极，有六个鸟嘴形的磁极 在爪极内装有产生磁场的磁轭与励磁线圈，在转子轴上有向励磁线圈供电的滑环。 在转轴上再装上另一个爪极，使两个爪极的磁极交错排列 爪极的磁场，先观看没有两边爪极的情况，在轴上装上滑环向励磁线圈供电，当励磁线圈通电后，磁轭产生的磁场 装上两边爪极后，磁力线将沿爪极走动，将轴向磁通转换为径向磁通。 　 将转子爪极设计成鸟嘴形的目的是使磁场呈正弦分布，以使电枢绕组产生的感应电动势有较好的正弦波形 。 交流发电机磁路 交流发电机的磁路为：磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。 转子产生旋转磁场 当转子转动时，就形成了旋转的磁场。 爪极凸缘的外形呈鸟嘴形，当发电机工作时，可在定子铁心内部形成近似正弦变化的交变磁场。当转子旋转时，由于定子绕组与磁力线有相对的切割运动，可使定子绕组感应的交流电动势近似于正弦曲线的波形。 2、定子 　定子的功用是产生交流电，又称电枢，固定在两端盖之间 。定子由定子铁心和定子绕组成。定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。 2.定子 三相绕组的连接方法有星形接法（又称Y形接法）和三角形接法（又称△形接法）两 种。 2.定子 Y形接法是将三相绕组的三个末端X、Y、Z接在一起，将三相绕组的首端A、B、C作为交流发电机的交流输出端， △形接法 △形接法是将每相绕组的首端和另一相绕组的末端依次相连接，因而有三个接点，这三个接点即为交流发电机的交流输出端。 电角度 电角度的360°是据电流完成一个完整的周期变化来定义的。 三相绕组的绕法 三相绕组必须按一定要求绕制： 1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等； 2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数； 3.三相绕组的始边应相互间隔2π+120度电角度（一对磁极占有的空间为360度电角度）。 才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 三相绕组的绕法 为了在三相绕组中产生大小相等，频率相同，且相位相差120度的对称电动势，应遵循以下原则： 规则1——每相绕组的线圈个数和每个线圈的匝数应完全相等。 例如，JF11型交流发动机定子总槽数Z为36，每相绕组占用的槽数应为12。因采用单层集中绕法，即每个槽内放置1个有效边，故每相绕组又由六组线圈串联而成，若每个线圈有13匝，则每相绕组共有78匝。 规则2——每个线圈的节距必须相同。 节距y1和极距yp是两个重要的结构参数。y1在数据上等于线圈的两个有效边之间的定子槽数，而相邻异性磁极中心线之间的定子槽数则称为极距yp 要使线圈内能产生最大的感应电动势，线圈的两个有效边应分别置于异性的磁极下面。若每个线圈的节距y1相等并等于极矩yp时，便可获得最大感应电动势。 1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等； 规则3——三相绕组的起端A、B、C在定子槽内的排列必须相隔120度电角度。 转子旋转时，磁场相对定子中的导体运动，在定子绕组中产生感应电动势。且每转过一对磁极时，线圈中的感应电动势就变化一个周期，即360度电角度，由此计算(P＝6，Z＝36)，每个槽的电角度为60 度。 相邻两相绕组线圈的起端间隔距离应等于2＋3n个槽（y1＝3，n＝0，2，4，