交流发电机的结构及其工作基础学习知识原理

1、交流发电机的结构一、6管交流发电机的结构交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。JF132型交流发电机组件图见图2-5aJF132型交流发电机结构图见图2-5bI1电U J 4.M 4 AM馭岳朋烬电 T KMA io AM uJF132型交流发电机结构图见图2-5c（一）转子转子的功用是产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图2-61 集能环& HUR3-IBii疑tfl转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极，爪极空腔内装有磁场绕组（转子线圈）和磁轭。集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环 分别与磁场绕组的

2、两端相连。当两集电环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极 一块被磁化为N极，另一块被磁化为 S极，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时, 就形成了旋转的磁场。交流发电机的磁路为：磁轭 TN极t转子与定子之间的气隙 t定子t定子与转子间的气隙 tS 极t磁轭。见图2-7。图2寸兗流发电机的磁路1啟純2磁炀窮组34-舷橇5定子铁心是子绕塑7-轴2.整流管的安装将正极管安装在一块铝制散热板上，称为正整流板；将负极管安装另一块铝制散热板上，称为 负整流板，也可用发电机后盖代替负整流板。见图2-10。在正整流板上有一个输出接线柱B （发电机的输出端）。负整流板上直

3、接搭铁。负整流板上一定和壳体相联接。整流板的形状各异，有马蹄形、长方形、半圆形等见图2-11l-fiiAlk 2-龙勢流版，融热 A 齐连 KOH i-Sffiff 7-*XA4雄箜樂4电枢從睦安工乳8管交流发电机 8管交流发电机（如夏利车用）和 6管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二极管，其中 6只组成三相全波桥式整流电路，还有2只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。（见图2-14）图2-14 八晋交址茨申,机电路图试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率中性点

4、二极管提高发电机功率的原理: 交流发电机中性点电压为三次谐波，随着发电机转速的提高，中性点三次谐波电压也升高。见图 2-15內性点电医f箱出电圧f他m is不同转建时中性点电堆当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时，中性点正极管导通对外输出电流；电流回路为: 中性点t中性点正极管t负载t某一负极管t定子绕组t中性点。见动画2。当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时，中性点负极管导通对外输出电流；电流回路：中性点T定子绕组T某一正极管T负载T中性点负极管T中性点。由于中性点参与了对外输出, 所以能提高输出功率。五、无刷交流发电机 由于没有电刷和集电环，所以不会因为电刷和集电环的磨损和接触不良

5、造成激磁不稳定或发电 机不发电等故障；同时工作时无火花，也减小了无线电干扰。无刷交流发电机分为爪极式、激 磁机式和永磁式三种。（一）爪极式无刷交流发电机见图2-18IS 2-1& 爪极式无刪交流发电机的结构原理及磁路转子轴；2-磴寵托架洛3 -瑶孟 4-爪 眼；5-2Z T铁心；非静盛联IS环；7-磁墟绕 坦；K-转子瞪擬1爪极式无刷交流发电机的结构及工作原理爪极式无刷交流发电机磁场绕组是静止的，它通过一个磁轭托架固定在后端盖上，所以，不再需要电刷。两个爪极中只有一个爪极直接固定在电机转子轴上，另一爪极则用非导磁联接环固定在前一爪极上。当转子旋转时，一个爪极就带动另一爪极一起在定子内转动，当磁

6、场绕组中有直流电通过时，爪极被磁化”就形成了旋转磁场。磁路如图2-18所示2优点（1 ）结构简单、维护方便、工作可靠（2）不存在电刷与集电环接触不良导致的发电不稳或不发电故障。3缺点（1）爪极间连接工艺困难（2）由于磁路中间隙加大，发电机相同输出功率下需加大励磁电流。（二）激磁机式无刷交流发电机见图2-19ffl 1网數磁PL式处圳殳旎览电亂I-2-捋制电幵：）加休席调恃；f； 4 - i? f i 5- tPiB-鐵场堪 in： 了能爭険九V X-址 f?Stn：1l - MM:和屿制h门-油遇；H-油环；（4 -W J-； 1$ 融场環幣；二 Ht 欝 ii ia- awu图2-19为德国

7、波许公司生产的带有激磁机的无刷交流发电机。它实际上是在一台爪极式三相 交流发电机的基础上增加了一部专为其激磁的小型硅整流交流发电机，称为激磁机（图中5、6），激磁机的磁场绕组固定，而三相绕组是转动的。当发电机转动时，在激磁机转子 三相绕组中感应出三相交流电，在发电机内部经二极管整流后变为直流电，直接供给爪极式三 相交流发电机的磁场绕组15激磁发电。这种无刷发电机的优点是磁路中无附加气隙，因而漏磁少，输出功率大，但结构复杂。六、带泵交流发电机 带泵交流发电机的发电机与普通交流发电机完全一样，不同的是转子轴很长并伸出后端盖，利 用外花键与真空泵的转于内花键相连接，驱动真空泵与发电机转子同步旋转，给

8、汽车制动系中 的真空筒抽真空，为制动系的真空增压器提供真空源，主要用于没有真空源的柴油机（汽油机 可直接从进气歧管处取得真空。制动时因节气门几乎关闭而在进气歧管中形成高真空，而柴油 机无节气门）。国产 JFB2525型带泵交流发电机外形如图 2-21所示。PB 2-21 带氛交流发电机外形七、汽车双整流发电机 双整流发电机是一种最新型交流发电机，它大大改善了普通交流发电机低速充电性能和高速最 大功率输出，又不增设比较复杂的控制电路，因此也没有增加充电系的故障率。1结构原理 如图2-22所示。在普通交流发电机三相定于绕组基础上，增加绕组匝数并引出接线头，增加 一套三相桥式整流器。低速时由原绕组和

9、增绕组串联输出，而在较高转速时，仅由原三相绕组 输出。工作中高低速供电电路的变换是自动的，没有增设任何机电控制装置，其工作原理分析 如下：RJ 2-22歌整潦发电机电压控制原理在低速范围内，由于发电机转速低，三相绕组的串联输出，提高了发电机的输出电压，使发电 机低速充电性能大大提高。在高速范围内，随着发电机转速的增大，串接的三相绕组的感抗增A、B、C因内压大，内压降增大，再加上电枢反应加强，使输出电压下降。这时原三相绕组 降较小，产生的感应电流相对较大，确保高速下的功率输出。2.双整流发电机的优点有；(1)既降低了发电机的充电转速，又保证了高速大电流输出，提高了发电机的有效功率。双整流发电机比

10、普通发电机最低充电转速降低了200- 300r/ min，在低速下发电机即可输出电流达10A ;而额定电压及额定电流下的转速不大于2500r/min。(2 )结构简单，工作可靠，只在定子槽中增加绕组匝数，增加一套三相桥式整流。八感应子式交流发电机感应子式交流发电机也是一种无电刷交流发电机，由定子、转子、整流器和机壳组成。它的转 子是由齿轮状钢片铆成，其上有若于个沿圆周均匀分布的齿形凸极，而没有磁场绕组。磁场绕 组和电枢绕组均安放在定子槽中，如图 2-23所示。图A23感应子式交流发电机I-定f铁心.2-电聊绕俎；3-醸场绕纽；4转子当磁场绕组3通人直流电后，在定子铁心 1中产生固定磁场(右上部、左下部为S极；左上部、右下部为N极)。由于转子 4凸齿部分磁通容易通过，磁感应强度最大，从而形成磁极。但转 子的每个凸齿是没有固定极性的，当它对着定子N极就是S极，对着S就是N极。转子凸齿在不运动的磁场内旋转时，当凸齿对着定子凸齿时，磁通量最大，当转子槽对着走子凸齿时则磁通