Generatore di automobili.
Il generatore dell'automobile è l'alimentatore principale dell'automobile, la sua funzione è fornire energia a tutte le apparecchiature elettriche (eccetto il motorino di avviamento) quando il motore funziona normalmente e allo stesso tempo caricare la batteria.
Sulla base dell'avvolgimento dello statore trifase dell'alternatore comune, aumentare il numero di spire di avvolgimento e condurre fuori il terminale, aggiungere un set di raddrizzatore a ponte trifase. A bassa velocità, l'avvolgimento primario e l'avvolgimento di estensione vengono emessi in serie, mentre ad alta velocità viene emesso solo l'avvolgimento primario trifase.
Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento dell'intero alternatore
Quando il circuito esterno eccita l'avvolgimento di campo attraverso la spazzola, viene generato un campo magnetico, in modo che il polo ad artiglio venga magnetizzato nel polo N e nel polo S. Quando il rotore ruota, il flusso magnetico cambia alternativamente nell'avvolgimento dello statore, secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, l'avvolgimento trifase dello statore produrrà una forza elettromotrice indotta alternata. Ecco come un alternatore genera elettricità.
Il motore primo (cioè il motore) trascina il rotore del generatore sincrono eccitato in corrente continua per farlo ruotare alla velocità n (rpm) e il potenziale CA di induzione dell'avvolgimento dello statore trifase. Se l'avvolgimento dello statore è collegato al carico elettrico, il motore ha un'uscita di potenza CA e la potenza CA viene convertita in corrente continua dal terminale di uscita attraverso il ponte raddrizzatore all'interno del generatore.
L'alternatore è diviso in due parti: avvolgimento dello statore e avvolgimento del rotore, l'avvolgimento dello statore trifase è distribuito sul guscio in base all'angolo elettrico di 120 gradi di differenza tra loro, l'avvolgimento del rotore è composto da due artigli polari. Quando l'avvolgimento del rotore è collegato alla corrente continua, è eccitato e i due artigli polari formano il polo N e il polo S. La linea del campo magnetico parte dal polo N, entra nel nucleo dello statore attraverso il traferro e ritorna al polo S adiacente. Una volta ruotato il rotore, l'avvolgimento del rotore taglierà la linea di forza magnetica e genererà una forza elettromotrice sinusoidale con una differenza di 120 gradi di angolo elettrico nell'avvolgimento dello statore, ovvero corrente alternata trifase, e quindi attraverso l'elemento raddrizzatore composto di diodi in uscita in corrente continua.
Quando l'interruttore è chiuso, la batteria fornisce prima corrente. Il circuito è:
Positivo batteria → spia di carica → contatto regolatore → avvolgimento di eccitazione → ferro da stiro → negativo batteria. A questo punto, la spia di carica si accenderà a causa della corrente che passa.
Tuttavia, dopo l'avvio del motore, all'aumentare della velocità del generatore, aumenta anche la tensione ai terminali del generatore. Quando la tensione di uscita del generatore è uguale alla tensione della batteria, il potenziale dell'estremità "B" e dell'estremità "D" del generatore è uguale, in questo momento la spia di carica si spegne perché la differenza di potenziale tra i due fini è zero. Indica che il generatore funziona normalmente e la corrente di eccitazione è fornita dal generatore stesso. La forza elettromotrice CA trifase generata dall'avvolgimento trifase nel generatore viene raddrizzata dal diodo ed emette corrente continua per fornire energia al carico e caricare la batteria.
L'alternatore è generalmente composto da quattro parti: rotore, statore, raddrizzatore e calotta terminale.
(1) Rotore
La funzione del rotore è generare un campo magnetico rotante.
Il rotore è costituito da un polo ad artiglio, un giogo, un avvolgimento del campo magnetico, un anello collettore e un albero del rotore.
Due poli ad artiglio sono premuti sull'albero del rotore e ciascuno dei due poli ad artiglio ha sei poli magnetici a becco di uccello. Nella cavità del polo ad artiglio sono disposti un avvolgimento del campo magnetico (bobina del rotore) e un giogo magnetico.
L'anello collettore è costituito da due anelli di rame isolati tra loro. L'anello del collettore viene pressato sull'albero del rotore e isolato con l'albero. I due anelli collettori sono collegati ad entrambe le estremità dell'avvolgimento del campo magnetico.
Quando i due anelli del collettore vengono fatti passare nella corrente continua (attraverso la spazzola), c'è corrente attraverso l'avvolgimento del campo magnetico e viene generato il flusso magnetico assiale, in modo che un polo ad artiglio sia magnetizzato sul polo N e l'altro sia magnetizzato al polo S, formando così sei coppie di poli magnetici intercalati. Mentre il rotore ruota, viene creato un campo magnetico rotante [1].
Il circuito magnetico dell'alternatore è: giogo → polo N → traferro tra rotore e statore → statore → traferro tra statore e rotore → polo S → giogo.
(2) Lo statore
La funzione dello statore è generare corrente alternata.
Lo statore è costituito da un nucleo dello statore e da una bobina dello statore.
Il nucleo dello statore è composto da lamiere di acciaio al silicio con scanalature nell'anello interno e il conduttore dell'avvolgimento dello statore è incorporato nella scanalatura del nucleo.
L'avvolgimento dello statore ha tre fasi e l'avvolgimento trifase adotta una connessione a stella o a triangolo (ad alta potenza), che può generare corrente alternata trifase.
L'avvolgimento trifase deve essere avvolto secondo determinati requisiti per ottenere la stessa frequenza, uguale ampiezza, differenza di fase di forza elettromotrice trifase di 120°.
1. La distanza tra i due lati effettivi di ciascuna bobina dovrebbe essere uguale allo spazio occupato da un polo magnetico.
2. La distanza tra i bordi iniziali delle bobine adiacenti di ciascun avvolgimento di fase deve essere uguale o multipla della distanza occupata da una coppia di poli magnetici.
3. Il bordo iniziale dell'avvolgimento trifase deve essere separato da un angolo elettrico di 2π+120o (lo spazio occupato da una coppia di poli magnetici è di un angolo elettrico di 360o).
Nell'alternatore domestico della serie JF13, una coppia di poli magnetici rappresenta la posizione spaziale di 6 slot (angolo elettrico di 60° per slot), un polo magnetico rappresenta la posizione spaziale di 3 slot, quindi l'intervallo di posizione dei due lati effettivi di ogni bobina è di 3 slot, la distanza tra il bordo iniziale di ciascun avvolgimento di fase adiacente alla bobina è di 6 slot, il bordo iniziale dell'avvolgimento trifase può essere separato da 2 slot, 8 slot, 3 slot. 14 slot, ecc.
(3) Raddrizzatore
Il ruolo del raddrizzatore dell'alternatore è trasformare la corrente alternata trifase dell'avvolgimento dello statore in corrente continua. Il raddrizzatore dell'alternatore a 6 tubi è un circuito raddrizzatore a ponte trifase a onda intera composto da 6 diodi raddrizzatori al silicio, e i 6 tubi raddrizzatori sono rispettivamente pressati (o saldati) su due piastre.
1. Caratteristiche dei diodi raddrizzatori al silicio per autoveicoli
(1) Corrente di lavoro elevata, corrente media diretta 50 A, corrente di picco 600 A;
(2) Alta tensione inversa, tensione di picco ripetuta inversa 270 V, tensione di picco inversa non ripetuta 300 V;
(3) C'è solo una pista. E alcuni conduttori di diodi sono positivi, alcuni conduttori di diodi sono negativi, il tubo con una linea di conduttore positivo è chiamato tubo positivo e il tubo con una linea di conduttore negativo è chiamato tubo negativo, quindi il diodo raddrizzatore ha un diodo positivo e un diodo negativo.
(4) Copertura terminale
Il coperchio terminale è generalmente diviso in due parti (coperchio anteriore e coperchio posteriore), che svolgono il ruolo di fissare il rotore, lo statore, il raddrizzatore e il gruppo spazzole. Il coperchio terminale è generalmente realizzato in lega di alluminio, che può prevenire efficacemente le perdite magnetiche e ha buone prestazioni di dissipazione del calore.
Il coperchio posteriore è dotato di un gruppo spazzola composto da una spazzola, un portaspazzola e una molla per spazzola. Il ruolo della spazzola è quello di introdurre l'alimentazione attraverso l'anello collettore nell'avvolgimento di campo.
La connessione tra l'avvolgimento del campo magnetico (due spazzole) e il generatore è diversa, quindi il generatore è diviso in tipi interni ed esterni
1. Generatore interno del ferro: un generatore con avvolgimento del campo magnetico, spazzola negativa che lambisce direttamente il ferro (direttamente collegato all'alloggiamento).
2. Generatore rivestito esternamente: un generatore in cui entrambe le spazzole dell'avvolgimento di campo sono isolate dall'alloggiamento.
L'elettrodo negativo (spazzola negativa) dell'avvolgimento del campo magnetico del generatore esterno di tipo ferroso è collegato al regolatore, quindi il ferro viene collegato dopo il passaggio.
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