什么是无刷交流发电机

03-22

汽车用无刷交流发电机是指无电刷无滑环的交流发电机。 它结构新颖、性能 优良、工作稳定、故障少。

无刷交流发电机的优点有:
① 没有电刷和滑环,不会因为电刷和滑环的磨损与接触不良造成励磁不 稳定或发 电机不 发电等故障。

② 工作时不会产生火花,减少了无线电干扰。

无刷交流发电机的类型

无刷交流发电机有爪极式、励磁机式、永磁式和感应子式四种,其中爪极和感应子式比较常见。下面就介绍一下见的爪极和感应子式无刷交流发电机。

爪极式无刷交流发电机
爪极式无刷交流发电机的结构与一般交流发电机大致相同,只不过其励磁绕组是静止的,不随转子转动,所以绕组两端可直接引出,不需要滑环和电刷。
爪极式无刷交流发电机的构造见图 2.16。

励磁 绕组 5 装 在发 电 机中 部的 磁轭 托架 10 上,磁轭托架用螺栓固定在端盖 7 上。这样尽管磁极 3、4 转动,励磁绕组并不转动。 两爪极 3、4 中,只有爪极 4 固定在转子轴 6 上,另一爪极 3 则用非 导磁材料将 其与 爪极 4 固定 在一起。 当带 盘带动转子轴 6 旋转时,爪极 4 就带动另一爪极 3 一 同在定 子内 转动。 固定两 爪极的 常用 方法 有非导磁连接环固定法和铜焊接法。

在爪极 3 的轴向制有大圆孔,磁轭托架 10 由此圆孔伸入爪极 3 和 4 的腔 室内,磁轭托 架 10与爪极 3 以及转子磁轭之间均需留出附加间隙 g1 和 g2 以便转子转动。当磁场绕组 5 通过电流时,其主要 磁通路 径见 图 2.16。 主磁 通由 转子 磁 轭出 发,经附 加 间隙 g2→ 磁轭托架 10→ 附加间隙 g1 → 左边爪极 3→ 主气隙 g→ 定子铁心 2→ 主气隙 g→ 右边磁爪 4→ 转子磁轭,形成闭合回路。 当转子旋转时,磁力线切割 定子 绕组,在三相绕 组中产 生三 相交 变电动势。

爪极式无刷交流发电机的缺点:

两块磁极间的连接工艺困难;

主磁路中增加了两个附加气隙 g1 、g2 ,要想获得同样大小 (与 有刷 发电机 相 比) 的 输出 功率,就 必 须加 大 励磁 绕 组的励 磁 能力;

另一个缺点就是两个爪极之间连接的制造工艺比较困难。

感应子式交流发电机
感应子式交流发电机由定子、转子、整流器和机 壳组成。 它的转 子由 齿轮 状硅钢片铆 成,其上有若干个沿圆周均匀分布的齿形凸极,而没有励 磁绕组。 励磁 绕组和电枢 绕组均 安放 在定 子槽内,发电机内没有滑环和电刷,见图 2.17。

当励磁绕组 3 通入直流电后,在定子铁心中产生 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 右上部、左下 部时就是 N 极,对 着左 上部、右 下 部
时就是 S 极。 可见,定子上的每个电枢绕组只与 同极性的 凸齿 起作 用。

转子 在不运 动的 磁场 内旋转时,当转子凸齿对着定子凸齿时,磁通量最大,当转子槽对着定子凸齿时,磁通量最小。

因此转子旋转时,定子凸齿内产生脉动磁通,在定子绕组中感应出交变电动势。 将电枢绕组以一定的
方式连接起来,并经整流,就可得到直流电。感应子式交流发电机与同步交流发电机的本质区别在于其交流电动势的频 率恒等于 Zn/60
(Z 为转子齿数),与定子上励磁 绕组 形成 的磁 极 对数 无关。

此外,感应子式 交流 发电 机在 空 载和满载时比功率较低。

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来源:智能汽车网
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