汽车发电机有哪些结构原理?图解分析
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汽车发电机的最根本的原理是基于电磁感应原理。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,定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。这就是汽车交流发电机的发电原理。
汽车发电机是汽车电气系统中的关键设备,它负责在发动机运转时为所有的电气设备(除了起动机)提供电力,同时也为电池充电。其工作原理基于电磁感应原理,通过转子的旋转磁场在定子绕组中产生感应电动势。
普通交流发电机三相定子绕组的基础上,增加绕组匝数和引出接头,并增加一套三相桥式整流器,这种设计可以增加发电机的输出电流和能力,以满足汽车电气系统的需求。
汽车发电机的结构通常包括转子、定子和整流器等部分。转子由转子轴、转子铁芯、转子绕组、风扇等组成,它的作用是产生旋转磁场。定子由定子硅钢片叠成,定子铁芯外圆冲有若干个槽,用以嵌放定子绕组,定子绕组是三相绕组,三相绕组在空间相差120°电角度,发电机运转时,三相定子绕组切割磁力线产生三相交流电。整流器的作用是将定子绕组的三相交流电转化为直流电。
汽车发电机的结构原理主要包含以下几个方面:
转子:转子由转子轴、转子铁芯、转子绕组、风扇等组成。转子铁芯一般由0.5mm厚的硅钢片叠成,转子绕组是直流电,通入励磁电流后形成磁场,发电机运转时,转子就会产生旋转磁场。
定子:定子硅钢片叠成,定子铁芯外圆冲有若干个槽,用以嵌放定子绕组,定子绕组是三相绕组,三相绕组在空间相差120°电角度,发电机运转时,三相定子绕组切割磁力线产生三相交流电。
整流器:整流器的作用是将定子绕组的三相交流电转化为直流电。交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电,6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路,6只整流管分别压装(或焊装)在两块板上。
端盖:端盖用于支撑和保护定子和转子,同时作为安装轴承和轴承盖的支承座。端盖一般分两部分(前端盖和后端盖),起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造,一是可有效的防止漏磁,二是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件,有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。
当外电路通过电刷使励磁绕组通电时,便产生磁场,同时使爪极磁化为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交变的感应电动势。这就是交流发电机的发电原理。
此外,汽车发电机还分为直流发电机和交流发电机。其中,交流发电机又可以分为同步发电机和异步发电机。同步发电机又可以分为普通交流发电机、整体式交流发电机、带泵交流发电机;异步发电机很少被采用。此外,交流发电机还可以分为单相发电机与三相发电机。随着汽车技术的不断发展,汽车发电机的性能和效率也在不断提高。未来,汽车发电机将会更加高效、环保和智能化。
汽车发电机的维护保养方法如下:
1. 适当调整发电机皮带的紧度。
2. 注意轴承的磨损程度,如有问题及时更换。
3. 保证整流器积垢较少,可以定期清理。
4. 电刷接触面不平,可用细砂布打平。
5. 电刷太短而无破损,可用垫片塞入支架,使其与整流器密合。
6. 电刷支架绝缘体损坏,需要另配新件。
7. 发电机在中途发生故障,而距目的地不太远时,可由磁场线圈通电压调整器的导线拆掉,如是三刷发电机,须将第三刷取下,使发电机不发电,利用蓄电池电源供电,此时应尽可能节省用电。
8. 发电机上的防尘圈要牢固,不应取掉不用,以防尘埃进入内部,造成机件故障。
9. 要经常清洁各导线。
10. 清除发电机外表的积污和尘土。