Generator samochodowy.
Generator samochodowy stanowi główne źródło zasilania pojazdu. Jego funkcją jest dostarczanie prądu do wszystkich urządzeń elektrycznych (oprócz rozrusznika), gdy silnik pracuje normalnie, a także równoczesne ładowanie akumulatora.
Bazując na wspólnym trójfazowym uzwojeniu stojana alternatora, zwiększ liczbę zwojów uzwojenia i wyprowadź zacisk, dodając zestaw trójfazowego mostka prostowniczego. Przy niskiej prędkości obrotowej uzwojenie pierwotne i uzwojenie przedłużające są wyprowadzane szeregowo, a przy wysokiej prędkości obrotowej tylko pierwotne trójfazowe uzwojenie jest wyprowadzane.
Zasada działania
Zasada działania całego alternatora
Gdy obwód zewnętrzny zasila uzwojenie pola poprzez szczotkę, generowane jest pole magnetyczne, dzięki czemu biegun pazura jest namagnesowany w biegun N i biegun S. Podczas obrotu wirnika strumień magnetyczny zmienia się naprzemiennie w uzwojeniu stojana, zgodnie z zasadą indukcji elektromagnetycznej. Trójfazowe uzwojenie stojana wytwarza przemienną indukowaną siłę elektromotoryczną. W ten sposób alternator generuje prąd elektryczny.
Źródło napędu (tj. silnik) napędza wirnik generatora synchronicznego wzbudzanego prądem stałym, obracając go z prędkością n (obr./min), a trójfazowe uzwojenie stojana indukuje napięcie przemienne. Jeśli uzwojenie stojana jest podłączone do obciążenia elektrycznego, silnik generuje prąd przemienny, który jest przekształcany na prąd stały z zacisku wyjściowego przez mostek prostowniczy wewnątrz generatora.
Alternator jest podzielony na dwie części uzwojenia stojana i uzwojenia wirnika. Trójfazowe uzwojenie stojana jest rozmieszczone na obudowie zgodnie z różnicą kąta elektrycznego wynoszącą 120 stopni między sobą. Uzwojenie wirnika składa się z dwóch kłów biegunowych. Gdy uzwojenie wirnika jest podłączone do prądu stałego, jest ono wzbudzane, a dwa kły biegunowe tworzą biegun N i biegun S. Linia pola magnetycznego zaczyna się od bieguna N, wchodzi do rdzenia stojana przez szczelinę powietrzną i powraca do sąsiedniego bieguna S. Po obróceniu wirnika uzwojenie wirnika przecina linię siły magnetycznej i generuje sinusoidalną siłę elektromotoryczną o różnicy kąta elektrycznego wynoszącej 120 stopni w uzwojeniu stojana, czyli trójfazowy prąd przemienny, a następnie przez element prostowniczy składający się z diod do wyjścia prądu stałego.
Po zamknięciu przełącznika akumulator najpierw dostarcza prąd. Obwód wygląda następująco:
Biegun dodatni akumulatora → kontrolka ładowania → styk regulatora → uzwojenie wzbudzenia → lutownica → biegun ujemny akumulatora. W tym momencie zaświeci się kontrolka ładowania z powodu przepływu prądu.
Jednak po uruchomieniu silnika, wraz ze wzrostem prędkości obrotowej generatora, wzrasta również napięcie na jego zaciskach. Gdy napięcie wyjściowe generatora jest równe napięciu akumulatora, potencjały zacisków „B” i „D” generatora są równe. W tym momencie kontrolka ładowania gaśnie, ponieważ różnica potencjałów między nimi wynosi zero. Oznacza to, że generator pracuje prawidłowo, a prąd wzbudzenia jest dostarczany przez sam generator. Trójfazowa siła elektromotoryczna prądu przemiennego generowana przez trójfazowe uzwojenie generatora jest prostowana przez diodę i generuje prąd stały, który zasila obciążenie i ładuje akumulator.
Alternator składa się zazwyczaj z czterech części: wirnika, stojana, prostownika i pokrywy końcowej.
(1) Wirnik
Funkcją wirnika jest generowanie wirującego pola magnetycznego.
Wirnik składa się z bieguna pazurowego, jarzma, uzwojenia pola magnetycznego, pierścienia kolektora i wału wirnika.
Dwa bieguny pazurowe są dociśnięte do wału wirnika, a każdy z nich ma sześć biegunów magnetycznych w kształcie ptasiego dzioba. Uzwojenie pola magnetycznego (cewka wirnika) i jarzmo magnetyczne są umieszczone we wnęce bieguna pazurowego.
Pierścień kolektora składa się z dwóch miedzianych pierścieni, odizolowanych od siebie. Pierścień kolektora jest dociskany do wału wirnika i izolowany od niego. Dwa pierścienie kolektora są połączone z obydwoma końcami uzwojenia pola magnetycznego.
Gdy dwa pierścienie kolektora są przepuszczane przez prąd stały (przez szczotkę), przez uzwojenie pola magnetycznego przepływa prąd, a generowany jest osiowy strumień magnetyczny, tak że jeden biegun pazura jest namagnesowany do bieguna N, a drugi do bieguna S, tworząc w ten sposób sześć par przeplatających się biegunów magnetycznych. Wraz z obrotem wirnika powstaje wirujące pole magnetyczne [1].
Obwód magnetyczny alternatora wygląda następująco: jarzmo →biegun N → szczelina powietrzna między wirnikiem a stojanem → stojan → szczelina powietrzna między stojanem a wirnikiem →biegun S → jarzmo.
(2) Stojan
Funkcją stojana jest wytwarzanie prądu przemiennego.
Stojan składa się z rdzenia stojana i cewki stojana.
Rdzeń stojana składa się z arkuszy stali krzemowej z rowkami w pierścieniu wewnętrznym, a przewodnik uzwojenia stojana jest osadzony w rowku rdzenia.
Uzwojenie stojana ma trzy fazy. Uzwojenie trójfazowe łączy się w gwiazdę lub trójkąt (duża moc), co pozwala na generowanie trójfazowego prądu przemiennego.
Uzwojenie trójfazowe musi być nawinięte zgodnie z pewnymi wymaganiami, aby uzyskać taką samą częstotliwość, taką samą amplitudę i różnicę faz wynoszącą 120° dla trójfazowej siły elektromotorycznej.
1. Odległość między dwoma czynnymi stronami każdej cewki powinna być równa przestrzeni zajmowanej przez biegun magnetyczny.
2. Odległość między początkowymi krawędziami sąsiednich cewek każdego uzwojenia fazowego powinna być równa lub wielokrotności odległości zajmowanej przez parę biegunów magnetycznych.
3. Początkowa krawędź uzwojenia trójfazowego powinna być oddalona o kąt elektryczny 2π+120o (przestrzeń zajmowana przez parę biegunów magnetycznych wynosi 360o kąt elektryczny).
W krajowym alternatorze serii JF13 para biegunów magnetycznych odpowiada za przestrzenne położenie 6 żłobków (kąt elektryczny 60o na żłobek), biegun magnetyczny odpowiada za przestrzenne położenie 3 żłobków, więc odstęp położenia dwóch efektywnych stron każdej cewki wynosi 3 żłobki. Odległość między początkową krawędzią każdego uzwojenia fazowego przylegającego do cewki wynosi 6 żłobków. Początkową krawędź uzwojenia trójfazowego można oddzielić 2 żłobkami, 8 żłobkami, 3 żłobkami, 14 żłobkami itd.
(3) Prostownik
Rolą prostownika alternatora jest zamiana trójfazowego prądu przemiennego uzwojenia stojana na prąd stały. Prostownik alternatora sześciorurowego to trójfazowy, pełnookresowy układ prostowniczy mostkowy, składający się z 6 krzemowych diod prostowniczych, przy czym 6 lamp prostowniczych jest odpowiednio sprasowanych (lub zespawanych) na dwóch płytach.
1. Charakterystyka samochodowych diod prostowniczych krzemowych
(1) Duży prąd roboczy, średni prąd przewodzenia 50A, prąd udarowy 600A;
(2) Wysokie napięcie wsteczne, szczytowe napięcie wsteczne powtarzalne 270 V, szczytowe napięcie wsteczne niepowtarzalne 300 V;
(3) Jest tylko jeden przewód. Niektóre przewody diody są dodatnie, a niektóre ujemne. Lampa z dodatnim przewodem wyprowadzeniowym nazywana jest lampą dodatnią, a lampa z ujemnym przewodem wyprowadzeniowym nazywana jest lampą ujemną. Tak więc dioda prostownicza ma diodę dodatnią i diodę ujemną.
(4) Pokrywa końcowa
Pokrywa końcowa jest zazwyczaj podzielona na dwie części (przednią i tylną), które mocują wirnik, stojan, prostownik i zespół szczotek. Pokrywa końcowa jest zazwyczaj odlewana ze stopu aluminium, co skutecznie zapobiega wyciekom magnetycznym i zapewnia dobre odprowadzanie ciepła.
Tylna pokrywa jest wyposażona w zespół szczotkowy składający się ze szczotki, uchwytu szczotki i sprężyny szczotkowej. Rolą szczotki jest wprowadzenie zasilania przez pierścień kolektora do uzwojenia wzbudzenia.
Połączenie uzwojenia pola magnetycznego (dwie szczotki) z generatorem jest różne, dlatego generatory dzielimy na wewnętrzne i zewnętrzne
1. Wewnętrzny generator z uzwojeniem pola magnetycznego, szczotką ujemną, bezpośrednio połączoną z żelazem do łączenia blach (bezpośrednio podłączonym do obudowy).
2. Generator z obudową zewnętrzną: generator, w którym obie szczotki uzwojenia wzbudzenia są izolowane od obudowy.
Elektrodę ujemną (szczotkę ujemną) uzwojenia pola magnetycznego zewnętrznego generatora żelaznego podłącza się do regulatora, a następnie po przejściu podłącza się żelazo.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, czytaj dalej inne artykuły na tej stronie!
Jeśli potrzebujesz takich produktów, skontaktuj się z nami.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. zajmuje się sprzedażą części samochodowych MG&MAUXS. Zapraszamy do zakupu.
