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发电机

简介

汽车发电机是将其它形式的能源转换成电能的机械设备,最早产生于第二次工业革命时期,由德国工程师西门子于1866年制成,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其它动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机功率的增加是随着车上用电设备增加而增加的。现在汽车上的发电机都是风冷式发电机,由皮带轮后的风扇吹风进入机壳进行冷却。

在现有风冷式发电机构造的限制下,功率的增加必然会导致发电机体积的加大。汽车发电机是汽车电源的主要部分,其功用是在发动机正常运转时(怠速以上),负责车辆运转时对部件供电以及对蓄电池的充电。汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机,由于交流发电机在许多方面优于直流发电机,直流发电机已被淘汰,现目前所有的汽车几乎都使用交流发电机。

 

分类

1.按结总体结构分类

(1)普通交流发电机(使用时需要配装电压调节器的发电机)

(2)整体式交流发电机(发电机和调节器制成一个整体的发电机)

(3)永磁交流发电机(磁极为永磁铁制成的发电机)

(4)带泵交流发电机(带泵交流发电机安的泵是真空泵不是真空助力泵,真空助力泵是汽车制动系统上的)

(5)无刷交流发电机(不需要电刷的发电机)

2.按磁场绕组搭铁形式分类

(1)内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端(负极)直接搭铁(和壳体相联)

(2)外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端(负极)接入调节器,通过调节器后再搭铁。

3.按整流器结构分类

 (1)六管交流发电机。

(2)十一管交流发电机。

(3)八管交流发电机。

(4)九管交流发电机。

 

汽车发电机的工作特性

汽车发动机的转速从怠速到最高转速的变化范围很大,由它带动旋转的发电机转速也在相应的范围内变化。汽车发电机的特性,应该是以转速为基准来分析各个有关参数之间的相应关系。交流发电机的工作特性是指发电机经整流后输出的直流电压、电流和转速之间的关系.它包括输出特性、空载特性和外特性。

1.空载特性

发电机空载运行时.发电机端电压和转速之间的关系,空载特性可以判断该发电机低速充电性能的好坏,同时也可以看出发电机的输出电压是随着发电机的转速升高而增高的。

2.输出特性

发电机输出电压一定时,发电机输出电流随转速变化的规律。由于具有这种自我保护作用,交流发电机一般不需设置限流器。

3.外特性

发电机转速一定时,发电机端电压与输出电流之间的关系,从外特性曲线可以看出,在转速变化时,发电机端电压有较大的变化,在转速恒定时,由于输出电流的变化对端电压也有很大影响,因此,要使输出电流稳定,必须配用电压调节器。高速时,当发电机突然失去负载时,端电压会急剧升高,这时电气设备中的电子元件将有被击穿的危险。

 

注意事项

现目前汽车上广泛的使用交流发电机,同时在使用时应该注意以下几点内容:

①经常清洁发电机外表的积垢和尘土,保持清洁和通风良。

②经常检查与发电机相关的各紧固件的紧固情况,及时紧固各部螺钉。

③传动皮带的张力要合适。过松,易打滑而造成发电不足;过紧,易损坏皮带和发电机轴承。

④安装蓄电池时,千万不要装错,通常是先装正极线,不装搭铁线,否则极易烧坏二极管。

⑤采用集成电路调节器时,发动机不运转应立即关断点火开关。

⑥绝不允许用"刮火"方法试验是否发电。

⑦发电机有了故障不发电时,要及时排除,否则会造成更严重的故障。

 

结构及特点

1.交流发电机组成部分

(一) 定子

交流发电机定子的功能就是产生交流电,定子是由定子铁心和定子绕两部分组成,然而定子铁心是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。

(二) 转子

交流发电机转子的功能是产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成。

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。

(三)整流器

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。

(四) 端盖

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。

2.汽车发电机特点

1)改进了磁路,并且整流器采用八管,提高了输出功率。

2)整流器和电子调节器均装在发电机内。

3)采用了充电指示灯,降低发电机的自激转速。

4)采用无刷结构,使发电机结构得到了简化,因而方便了维修。

 

正确使用

(1)搭铁极性不能接错.国产交流发电机均为负极搭铁,故蓄电池必须为负极搭铁,否则会出现蓄电池 经发电机二极管大电流放电现象,将二极管迅速烧坏,有时还会烧坏调节器中的电子元件.在蓄电池更换或补充充 电后,要格外注意。

(2)充电系的导线连接要牢固可靠.以免在电路突然断开时产生瞬时过电压,而烧坏晶体管元件。

(3)在更换半导体元件时,电烙铁的功率应小于 45W,焊接时操作要迅速.并应采取相应的散热措施,以免 烧坏半导体元件。

(4)在发电机正常运行时,不可随意拆动电气设备的连接导线,以防止连线搭铁短路或因突然断开而引起瞬时过电压。

(5)发电机和调节器二者的规格型号要相互匹配。

(6)发动机熄火后,应将电源断开,以免蓄电池长时间向励磁绕组和调节器磁化线圈放电浪费电能。

(7)发动机运行中,不得用"试火" 的方法检查发电机是否正常,不得用兆欧表或 220 V 交流电压检查发电 机及其调节器的绝缘情况.应采用万用表或低压试灯检查。

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