(一)轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成,見圖2-6。
轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極,兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場繞組 (轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛。
集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成,集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣,兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連。
當兩集電環(huán)通入直流電時(通過電刷),磁場繞組中就有電流通過,并產(chǎn)生軸向磁通,
使爪極一塊被磁化為N極,另一塊被磁化為S極,從而形成六對相互交錯的磁極。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,
就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。
交流發(fā)電機的磁路為:磁軛→N極→轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙→定子→定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙→S極→磁軛。見圖2-7。
(二)定子
定子的功用是產(chǎn)生交流電。
定子由定子鐵心和定子繞組成。見圖2-8A
定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成,定子繞組的導線就嵌放在鐵心的槽中。
定子繞組有三相,三相繞組采用星形接法或三角形(大功率)接法,都能產(chǎn)生三相交流電。
三相繞組的必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。
1. 每個線圈的兩個有效邊之間的距離應和一個磁極占據(jù)的空間距離相等。
2. 每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離應和一對磁極占據(jù)的距離相等或成倍數(shù)。
3. 三相繞組的始邊應相互間隔2π+120o電角度(一對磁極占有的空間為360o電角度)
例:國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機三相繞組繞制見圖2-8B
結(jié)構(gòu)參數(shù)如下: 磁極對數(shù)p 6對
定子槽數(shù)z 36槽 定子繞組相數(shù)m 3相 每個線圈匝數(shù)N 13匝繞組聯(lián)結(jié)方法 Y型聯(lián)結(jié)
在國產(chǎn)JF13系列交流發(fā)電機中,一對磁極占6個槽的空間位置(每槽60o電角度),
一個磁極占3個槽的空間位置,所以每個線圈兩條有效邊的位置間隔是3個槽,
每相繞組相鄰線圈始邊之間的距離6個槽,三相繞組的始邊的相互間隔可以是2個槽,8個槽, 14個槽等。
(三)整流器
交流發(fā)電機整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變?yōu)橹绷麟姡?
6管交流發(fā)電機的整流器是由6只硅整流二極管組成三相全波橋式整流電路,
6只整流管分別壓裝(或焊裝)在兩塊板上。
1.汽車用硅整流二極管特點
(1)工作電流大,正向平均電流50A,浪涌電流600A;
(2)反向電壓高,反向重復峰值電壓270V,反向不重復峰值電壓300V;
(3)只有一根引線見圖2-9。并且有的二極管引線是正極,有的二極管引線是負極,
引出線為正極的管子叫正極管,引出線為負極的管子叫負極管,所以說整流二極管有正二極管和負二極管之分。
2.整流管的安裝
將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上,稱為正整流板;將負極管安裝另一塊鋁制散熱板上,
稱為負整流板,也可用發(fā)電機后蓋代替負整流板。見圖2-10。
在正整流板上有一個輸出接線柱B(發(fā)電機的輸出端)。
負整流板上直接搭鐵。負整流板上一定和殼體相聯(lián)接。
整流板的形狀各異,有馬蹄形、長方形、半圓形等見圖2-11
(四)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)引入磁場繞組。見圖2-12
磁場繞組(兩只電刷)和發(fā)電機的聯(lián)接不同,使發(fā)電機分為內(nèi)搭鐵型和外搭鐵型兩種
1.內(nèi)搭鐵型發(fā)電機:磁場繞組負電刷直接搭鐵的發(fā)電機(和殼體直接相連)。見圖2-13a
2.外搭鐵型發(fā)電機:磁場繞組的兩只電刷都和殼體絕緣的發(fā)電機。見圖2-13b
外搭鐵型發(fā)電機的磁場繞組負極(負電刷)接調(diào)節(jié)器,通過后再搭鐵。
二、8管交流發(fā)電機
8管交流發(fā)電機(如夏利車用)和6管交流發(fā)電機的基本機構(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只是中性點二極管,1只正極管接在中性點和正極之間,
1只負極管接在中性點和負極之間。對中性點電壓進行全波整流。(見圖2-14)
試驗表明:加裝中性點二極管的交流發(fā)電機在結(jié)構(gòu)不變的情況下可以提高發(fā)電機的功率10%~15%。
中性點二極管提高發(fā)電機功率的原理:
交流發(fā)電機中性點電壓為三次諧波,,隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速的提高,中性點三次諧波電壓也升高