汽車交流發電機結構

汽車交流發電機多為三相同步發電機，由六個二極管和一個三相橋式全波整流器組成。不同國家生產的交流發電機結構相似，主要由定子、轉子、電刷、整流二極管、前后端蓋、風扇、皮帶輪組成。

有些人還在發電機上安裝調節器。轉子用于建立磁場。定子產生的交-交電動勢經二極管整流器整流后輸出DC電。JF132交流發電機的組成如圖2.1所示。

圖JF132交流發電機的組成

1—

后端蓋；2-刷握；3-刷；4-刷式彈簧壓蓋；5-硅二極管；6-散熱板；7-轉子；

8—定子組件；9—前端蓋；10—風扇；1個滑輪

旋轉體

交流發電機的轉子是發電機的磁場部分，主要由兩個爪極、磁場繞組、滑環和軸組成。如圖2.2所示。

兩個爪的極限壓力在轉軸上，內腔中設有磁軛，磁軛上繞有磁場繞組。

繞組兩端的引線分別焊接在與軸絕緣的兩個滑環上。兩個電刷安裝在與端蓋絕緣的刷握中，并通過彈簧力與滑環保持接觸。

發電機工作時，兩個電刷與DC電源相連，為磁場繞組提供定向電流，產生軸向磁通。

兩個爪極分別被磁化成N極和S極，形成沿圓周方向均勻分布的犬齒交錯磁極對。極對數為4 ~ 7對。

大多數國產發電機使用6對磁極。爪形法蘭是鳥嘴，可以使定子感應出的交流電動勢近似正弦波。轉子每轉動一次，定子的每一相電路上就會產生周期數等于磁極數的交流電動勢。

定子

定子是產生和輸出交流電的部件，也叫電樞，由定子鐵芯和定子繞組組成。定子鐵芯由相互絕緣的環形硅鋼片組成，其內圈設有凹槽。

定子槽內有三個對稱繞組，三相繞組組多為Y形(星形)連接，三角形連接也有用。

為了在三相繞組中產生大小相等、相位差為120(電角度)的對稱電動勢，三相繞組的繞制方法應遵循以下原則。

每相繞組的線圈數、匝數和節距必須完全相等。

以JF11發電機為例，極對數為6，定子槽總數為36，每相繞組所占槽數為36/3=12槽。采用單層集中繞制方式，即每個槽放一個有效邊(一個線圈的兩個有效邊分別放在兩個定子槽中)。因此，每個相繞組組由6個串聯的線圈組成，每個線圈有13匝，所以每個相繞組組有6 ^ 13=78匝。每個線圈兩個有效邊之間的定子槽數稱為線圈節距，位于相鄰兩個不同磁極的中心線之間。

槽的數量稱為極距。即

線圈間距=定子鐵芯的總槽數/(2個極對)=36/12=3個槽。

三相繞組的起點A、B、C(或終點X、Y、Z)必須布置在電角度為120的定子槽內。

轉子旋轉時，磁極的磁場相對于定子中的導體不斷運動，在定子繞組組中產生交流電動勢。每轉動一對磁極，定子導體中的感應電動勢就變化一個周期，即360電角度。每個磁極在定子圓周上占據36/12=3個槽，即180電角度，所以相鄰兩個槽的中線為180/3=60電角度。為了使三相繞組的起點相隔120電角度，即線圈的節距為3，起點之間的距離應為2 ^ 3n槽(n=0，1，2，3，…)，即2，5，8，11，…槽。圖2.3是三相繞組的放大圖。A、B和C的第一端依次放入槽1、9和17，而X、Y和Z端相應地放入槽34、6和14。此時，三相繞組之間的電位差為120

現代汽車交流發電機有兩個整流板。帶有三個正管(安裝在外側)的整流板稱為正整流板，帶有三個負管(安裝在內側)的整流板稱為負整流板。兩塊板絕緣安裝在一起，用尼龍或其他絕緣材料制成的墊片與后端蓋隔開，并固定在后端蓋上。

安裝在正整流板上并與正整流板絕緣的三個端子分別固定正、負管的引線和三相繞組中一相的端部。與正極整流板連接的螺栓作為發電機的功率輸出從后端蓋引出，并標有“B”(“A”或“電樞”)。

端蓋和電刷組件

包括端蓋、驅動端蓋、整流端蓋、軸承、軸承蓋以及安裝在端蓋上的其他部件。端蓋由鋁合金制成。因為鋁合金是非磁性材料，可以減少漏磁，具有便攜性和散熱性好的優點。

為了提高軸承孔的機械強度和耐磨性，一些發電機端蓋的軸承座中嵌入了鋼套筒。后端蓋上設有刷柄。兩個電刷分別安裝在刷握的孔中，并通過彈簧壓力與滑環保持接觸。以往國產交流發電機的刷握有兩種結構形式：一種刷握可以直接從發電機外部拆卸下來，如圖2.5所示。

(1);另一個不能在發電機外直接拆卸，如圖2.5 (b)所示。如果需要更換電刷，必須拆下發電機。

交流發電機有內部接地和外部接地，如圖2.6所示，所以電刷引線的連接方式也不同。對于內部接地的交流發電機，磁場繞組是通過交流發電機的外殼直接接地的，所以其中一根引線連接到后端蓋上的磁場接線上。

柱“F”(或“磁場”)，另一個直接連接到發電機外殼上的接地端子柱“-”(或“接地”)。但外接地交流發電機的磁場繞組必須經過調壓器(交流發電機外部)后才能接地，所以電刷的引線必須分別接在交流發電機后蓋的“F”(或“F1”)和“F-”(或“F2”)端子上。

發電機前端裝有皮帶輪，由發動機通過皮帶驅動。風扇安裝在皮帶輪的后表面，通過風扇的離心作用為發電機提供強制通風。前后端蓋用3 ~ 4個螺栓固定在定子上。