Avtomobilski generator.
Avtomobilski generator je glavni vir napajanja avtomobila, njegova funkcija pa je, da napaja vso električno opremo (razen zaganjalnika), ko motor deluje normalno, in hkrati polni akumulator.
Na podlagi skupnega trifaznega navitja statorja alternatorja povečajte število navitij in izvedite izhodni priključek ter dodajte komplet trifaznega mostičnega usmernika. Pri nizki hitrosti sta primarno in podaljševalno navitje zaporedno vezana, pri visoki hitrosti pa samo primarno trifazno navitje.
Načelo delovanja
Načelo delovanja celotnega alternatorja
Ko zunanji tokokrog prek krtače napaja poljsko navitje, se ustvari magnetno polje, tako da se krempljasti pol magnetizira v N in S pol. Ko se rotor vrti, se magnetni tok v statorskem navitju izmenično spreminja. V skladu z načelom elektromagnetne indukcije trifazno statorsko navitje proizvaja izmenično inducirano elektromotorno silo. Tako alternator proizvaja elektriko.
Primarni pogon (tj. motor) vleče rotor sinhronskega generatorja, vzbujenega z enosmernim tokom, da se vrti s hitrostjo n (vrt/min), indukcijski potencial trifaznega statorskega navitja pa je izmenični. Če je statorsko navitje priključeno na električno obremenitev, ima motor izhodni izmenični tok, ki se prek usmerniškega mostu v generatorju pretvori v enosmerni tok iz izhodnega priključka.
Alternator je razdeljen na dva dela, statorsko in rotorsko navitje. Trifazno statorsko navitje je na ohišju razporejeno pod kotom 120 stopinj med seboj. Rotorsko navitje je sestavljeno iz dveh polnih klešč. Ko je rotorsko navitje priključeno na enosmerni tok, se vzbudi, polna klešča pa tvorita N in S pol. Magnetna sila se začne pri N polu, vstopi v statorsko jedro skozi zračno režo in se vrne na sosednji S pol. Ko se rotor zavrti, rotorsko navitje prereže silo magnetne silnice in v statorskem navitju ustvari sinusoidno elektromotorno silo z električnim kotom 120 stopinj, torej trifazni izmenični tok, ki se nato preko usmerniškega elementa, sestavljenega iz diod, pretvori v enosmerni tok.
Ko je stikalo zaprto, baterija najprej zagotavlja tok. Vezje je:
Pozitivni pol baterije → lučka za polnjenje → kontakt regulatorja → vzbujevalno navitje → žična žica → negativni pol baterije. V tem primeru se zaradi toka, ki teče skoznjo, prižge lučka za polnjenje.
Ko pa se motor zažene in se hitrost generatorja poveča, se poveča tudi napetost na priključkih generatorja. Ko je izhodna napetost generatorja enaka napetosti akumulatorja, sta potenciala na koncih "B" in "D" generatorja enaka, indikator polnjenja ugasne, ker je potencialna razlika med koncema nič. To pomeni, da generator deluje normalno in da vzbujevalni tok dobavlja sam generator. Trifazna izmenična elektromotorna sila, ki jo ustvarja trifazno navitje v generatorju, se usmeri z diodo in oddaja enosmerni tok za napajanje bremena in polnjenje akumulatorja.
Alternator je običajno sestavljen iz štirih delov: rotorja, statorja, usmernika in končnega pokrova.
(1) Rotor
Funkcija rotorja je ustvarjanje vrtečega se magnetnega polja.
Rotor je sestavljen iz krempljastega pola, jarma, navitja magnetnega polja, kolektorskega obroča in rotorske gredi.
Na gred rotorja sta pritrjena dva krempljasta pola, vsak od obeh krempljev pa ima šest magnetnih polov v obliki ptičjega kljuna. V votlini krempljastega pola sta razporejena magnetno navitje (rotorska tuljava) in magnetni jarem.
Kolektorski obroč je sestavljen iz dveh med seboj izoliranih bakrenih obročev. Kolektorski obroč je stisnjen na gred rotorja in izoliran z gredjo. Oba kolektorska obroča sta priključena na oba konca navitja magnetnega polja.
Ko sta dva kolektorska obroča prepuščena enosmernemu toku (skozi krtačo), skozi navitje magnetnega polja steče tok in nastane aksialni magnetni tok, tako da se en krempljasti pol magnetizira na pol N, drugi pa na pol S, s čimer se tvori šest parov prepletajočih se magnetnih polov. Med vrtenjem rotorja se ustvari vrteče se magnetno polje [1].
Magnetni tokokrog alternatorja je: jarem → N pol → zračna reža med rotorjem in statorjem → stator → zračna reža med statorjem in rotorjem → S pol → jarem.
(2) Stator
Funkcija statorja je ustvarjanje izmeničnega toka.
Stator je sestavljen iz statorskega jedra in statorske tuljave.
Statorsko jedro je sestavljeno iz silicijevega jekla z utori v notranjem obroču, prevodnik statorskega navitja pa je vgrajen v utor jedra.
Statorsko navitje ima tri faze, trifazno navitje pa ima zvezdasto ali trikotno (visoka moč) povezavo, ki lahko ustvari trifazni izmenični tok.
Trifazno navitje mora biti navito v skladu z določenimi zahtevami, da se doseže enaka frekvenca, enaka amplituda in fazna razlika 120° trifazne elektromotorne sile.
1. Razdalja med dvema efektivnima stranema vsake tuljave mora biti enaka prostoru, ki ga zaseda magnetni pol.
2. Razdalja med začetnimi robovi sosednjih tuljav vsakega faznega navitja mora biti enaka ali večkratna razdalji, ki jo zaseda par magnetnih polov.
3. Začetni rob trifaznega navitja mora biti ločen za električni kot 2π+120° (prostor, ki ga zasedata dva magnetna pola, je 360° električni kot).
V domačem alternatorju serije JF13 par magnetnih polov predstavlja prostorski položaj 6 rež (električni kot 60° na režo), magnetni pol pa prostorski položaj 3 rež, zato je razdalja med položajem obeh efektivnih stranic vsake tuljave 3 reže, razdalja med začetnim robom vsakega faznega navitja, ki meji na tuljavo, je 6 rež, začetni rob trifaznega navitja pa je lahko ločen z 2 režama, 8 režami, 3 režami, 14 režami itd.
(3) Usmernik
Vloga usmernika alternatorja je pretvorba trifaznega izmeničnega toka statorskega navitja v enosmerni tok. Usmernik 6-cevnega alternatorja je trifazno polnovalovno mostično usmerniško vezje, sestavljeno iz 6 silicijevih usmerniških diod, pri čemer je 6 usmerniških cevi stisnjenih (ali varjenih) na dveh ploščah.
1. Značilnosti avtomobilskih silicijevih usmerniških diod
(1) Velik delovni tok, povprečni tok naprej 50A, udarni tok 600A;
(2) Visoka povratna napetost, povratna ponavljajoča se vrhovna napetost 270 V, povratna neponavljajoča se vrhovna napetost 300 V;
(3) Obstaja samo en vodnik. Nekateri vodniki diode so pozitivni, nekateri vodniki diode pa negativni, cev s pozitivnim vodnikom se imenuje pozitivna cev, cev z negativnim vodnikom pa negativna cev, zato ima usmerniška dioda pozitivno in negativno diodo.
(4) Končni pokrov
Končni pokrov je običajno razdeljen na dva dela (sprednji in zadnji), ki služita pritrditvi rotorja, statorja, usmernika in sklopa krtačk. Končni pokrov je običajno ulit iz aluminijeve zlitine, kar učinkovito preprečuje magnetno uhajanje in ima dobro odvajanje toplote.
Zadnji pokrov je opremljen s krtačnim sklopom, ki ga sestavljajo krtača, držalo krtače in vzmet krtače. Naloga krtače je, da dovede napajanje skozi kolektorski obroč v vzbujevalno navitje.
Povezava med navitjem magnetnega polja (dve krtači) in generatorjem je različna, zato je generator razdeljen na notranji in zunanji tip.
1. Generator z notranjim krožniškim železom: Generator z negativnim krtačnim navitjem magnetnega polja, ki je neposredno povezan z železom (neposredno povezan z ohišjem).
2. Generator z zunanjim plaščem: Generator, pri katerem sta obe krtači vzbujevalnega navitja izolirani od ohišja.
Negativna elektroda (negativna krtača) navitja magnetnega polja zunanjega generatorja železnega tipa je priključena na regulator, nato pa se železo po prehodu priključi.
Če želite izvedeti več, nadaljujte z branjem drugih člankov na tej strani!
Če potrebujete takšne izdelke, nas prosim pokličite.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. se zavezuje k prodaji avtomobilskih delov MG&MAUXS, ki jih lahko kupite.
