Automobilový generátor.
Automobilový generátor je hlavním zdrojem energie pro automobil. Jeho funkcí je dodávat energii do všech elektrických zařízení (kromě startéru), když motor běží normálně, a zároveň nabíjet baterii.
Na základě společného třífázového vinutí statoru alternátoru zvyšte počet závitů vinutí a vyveďte svorky, přidejte sadu třífázového můstkového usměrňovače. Při nízkých otáčkách jsou primární vinutí a prodlužovací vinutí zapojeny sériově a při vysokých otáčkách je na výstupu pouze primární třífázové vinutí.
Princip fungování
Princip fungování celého alternátoru
Když externí obvod napájí budicí vinutí kartáčem, generuje se magnetické pole, takže drápový pól je zmagnetizován na pól N a pól S. Když se rotor otáčí, magnetický tok ve vinutí statoru se střídavě mění a podle principu elektromagnetické indukce třífázové vinutí statoru vytváří střídavou indukovanou elektromotorickou sílu. Takto alternátor generuje elektřinu.
Hnací síla (tj. motor) táhne rotor synchronního generátoru s buzeným stejnosměrným proudem, aby se otáčel rychlostí n (ot/min), a trojfázové vinutí statoru má indukční střídavý potenciál. Pokud je vinutí statoru připojeno k elektrické zátěži, motor má střídavý výstupní výkon, který se převádí na stejnosměrný proud z výstupní svorky přes usměrňovací můstek uvnitř generátoru.
Alternátor je rozdělen na dvě části, statorové vinutí a rotorové vinutí. Trojfázové statorové vinutí je na plášti rozloženo v úhlu 120 stupňů. Rotorové vinutí se skládá ze dvou pólových výstupků. Když je rotorové vinutí připojeno ke stejnosměrnému proudu, je buzeno a tyto dva pólové výstupky tvoří pól N a pól S. Magnetická siločára začíná u pólu N, vstupuje do jádra statoru vzduchovou mezerou a vrací se k sousednímu pólu S. Jakmile se rotor otáčí, rotorové vinutí přetne siločáru magnetického pole a generuje sinusovou elektromotorickou sílu s úhlem 120 stupňů ve statorovém vinutí, tj. třífázový střídavý proud, a poté se přes usměrňovací prvek složený z diod přemění na stejnosměrný proud.
Když je spínač sepnutý, baterie nejprve dodává proud. Obvod je:
Kladný pól baterie → kontrolka nabíjení → kontakt regulátoru → budicí vinutí → spirála → záporný pól baterie. V tomto okamžiku se kontrolka nabíjení rozsvítí v důsledku protékajícího proudu.
Po nastartování motoru se však s rostoucími otáčkami generátoru zvyšuje i napětí na svorkách generátoru. Když je výstupní napětí generátoru stejné jako napětí baterie, je potenciál na koncích „B“ a „D“ generátoru stejný. V tomto okamžiku kontrolka nabíjení zhasne, protože rozdíl potenciálů mezi oběma konci je nulový. To znamená, že generátor pracuje normálně a budicí proud je dodáván samotným generátorem. Trojfázová střídavá elektromotorická síla generovaná třífázovým vinutím generátoru je usměrněna diodou a produkuje stejnosměrný proud pro napájení zátěže a nabíjení baterie.
Alternátor se obecně skládá ze čtyř částí: rotoru, statoru, usměrňovače a koncového krytu.
(1) Rotor
Funkcí rotoru je generovat rotující magnetické pole.
Rotor se skládá z drápového pólu, jha, vinutí magnetického pole, sběrného prstence a hřídele rotoru.
Na hřídeli rotoru jsou nalisovány dva drápovité póly a každý ze dvou drápovitých pólů má šest magnetických pólů ve tvaru ptačího zobáku. V dutině drápovitého pólu je uspořádáno vinutí magnetického pole (rotorová cívka) a magnetické jho.
Sběrný prstenec se skládá ze dvou měděných kroužků, které jsou od sebe navzájem izolované. Sběrný prstenec je nalisován na hřídel rotoru a je s hřídelí izolován. Oba sběrné prstence jsou připojeny k oběma koncům vinutí magnetického pole.
Když jsou dva kolektorové kroužky propuštěny do stejnosměrného proudu (skrz kartáč), protéká vinutím magnetického pole proud a vzniká axiální magnetický tok, takže jeden drápový pól je zmagnetizován k pólu N a druhý k pólu S, čímž vzniká šest párů prokládaných magnetických pólů. Jak se rotor otáčí, vytváří se rotující magnetické pole [1].
Magnetický obvod alternátoru je: jho → pól N → vzduchová mezera mezi rotorem a statorem → stator → vzduchová mezera mezi statorem a rotorem → pól S → jho.
(2) Stator
Funkcí statoru je generovat střídavý proud.
Stator se skládá ze statorového jádra a statorové cívky.
Jádro statoru se skládá z plechů z křemíkové oceli s drážkami ve vnitřním kroužku a vodič statorového vinutí je zapuštěn do drážky jádra.
Statorové vinutí má tři fáze a třífázové vinutí používá zapojení do hvězdy nebo trojúhelníku (vysoký výkon), které může generovat třífázový střídavý proud.
Trojfázové vinutí musí být navinuto podle určitých požadavků, aby se dosáhlo stejné frekvence, stejné amplitudy a fázového rozdílu třífázové elektromotorické síly 120°.
1. Vzdálenost mezi dvěma efektivními stranami každé cívky by měla být rovna prostoru, který zabírá magnetický pól.
2. Vzdálenost mezi počátečními hranami sousedních cívek každého fázového vinutí by měla být rovna nebo násobkem vzdálenosti, kterou zaujímá dvojice magnetických pólů.
3. Počáteční hrana třífázového vinutí by měla být od sebe oddělena elektrickým úhlem 2π+120° (prostor zabíraný dvojicí magnetických pólů je elektrický úhel 360°).
V domácím alternátoru řady JF13 představuje dvojice magnetických pólů prostorovou polohu 6 drážek (elektrický úhel 60° na drážku), jeden magnetický pól prostorovou polohu 3 drážek, takže vzdálenost poloh dvou efektivních stran každé cívky je 3 drážky, vzdálenost mezi počáteční hranou každého fázového vinutí sousedící s cívkou je 6 drážek, počáteční hrana třífázového vinutí může být oddělena 2 drážkami, 8 drážkami, 3 drážkami, 14 drážkami atd.
(3) Usměrňovač
Úlohou usměrňovače alternátoru je přeměnit třífázový střídavý proud statorového vinutí na stejnosměrný proud. Usměrňovač 6-elektronického alternátoru je třífázový můstkový usměrňovací obvod s plným vlnovým obvodem složený ze 6 křemíkových usměrňovacích diod, přičemž 6 usměrňovacích elektronek je nalisováno (nebo svařeno) na dvou deskách.
1. Charakteristiky automobilových křemíkových usměrňovacích diod
(1) Velký pracovní proud, průměrný proud v propustném směru 50 A, nárazový proud 600 A;
(2) Vysoké zpětné napětí, zpětné opakující se špičkové napětí 270 V, zpětné neopakující se špičkové napětí 300 V;
(3) Je zde pouze jeden vodič. Některé vodiče diody jsou kladné, některé záporné, elektronka s kladným vodičem se nazývá kladná elektronka a elektronka se záporným vodičem se nazývá záporná elektronka, takže usměrňovací dioda má kladnou a zápornou diodu.
(4) Koncový kryt
Koncový kryt je obecně rozdělen na dvě části (přední a zadní), které slouží k upevnění rotoru, statoru, usměrňovače a kartáčové sestavy. Koncový kryt je obvykle odlitý ze slitiny hliníku, což účinně zabraňuje magnetickému úniku a má dobrý odvod tepla.
Zadní kryt je opatřen kartáčovou sestavou, která se skládá z kartáče, držáku kartáče a kartáčové pružiny. Úlohou kartáče je přivést napájení přes sběračový kroužek do budicího vinutí.
Spojení mezi vinutím magnetického pole (dva kartáče) a generátorem je odlišné, takže generátor se dělí na interní a externí typy.
1. Generátor s vnitřním lapovacím litím: Generátor s vinutím magnetického pole s negativním kartáčem, který je přímo připojen k pouzdru a je lapovacím litím.
2. Generátor s vnějším pláštěm: Generátor, u kterého jsou oba kartáče budicího vinutí izolovány od pouzdra.
Záporná elektroda (záporný kartáč) vinutí magnetického pole externího generátoru typu železa je připojena k regulátoru a poté je železo připojeno po průchodu.
Pokud se chcete dozvědět více, čtěte dál další články na tomto webu!
Pokud potřebujete takové produkty, zavolejte nám.
Společnost Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. se zavázala k prodeji autodílů MG&MAUXS, které si můžete zakoupit.
