《汽车电学基础》-项目六 汽车直流电动机和交流发电机2

学习单元2汽车交流发电机学习目标

1.理解交流发电机的结构原理2.掌握交流发电机的工作原理学习项目六汽车直流电动机和交流发电机学习单元2汽车交流发电机交流发电机主要由定子、转子、电刷、整流器、前后端盖、风扇及带轮等组成（电压调节器装在交流发电机后端的防护罩内，但不是交流发电机的组成部分）图6-6交流发电机学习单元2汽车交流发电机1、定子定子是产生和输出交流电的部件，由定子铁心和定子绕组组成，如图6-7所示。定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组的联接形式有星形（Y）形和三角形（△）。(a)Y接(b)△接(c)结构图图6-7

定子学习单元2汽车交流发电机为使三相绕组中产生大小相等、相位互差120°（电角度）的对称电动势，三相绕组及其在定子槽内的嵌镶必须遵循一定的原则：

①每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距（每个线圈的两个有效边之间所间隔的定子槽数）都必须完全相等。

②三相绕组的起端U1、V1、W1（或末端U2、V2、W2）在定子槽内的排列，必须相隔120°电角度。学习单元2汽车交流发电机2、转子转子的功用是产生旋转磁场，主要由转子轴、滑环、爪极、铁心（磁轭）和励磁绕组组成图6-8转子学习单元2汽车交流发电机3、前后端盖前后端盖的作用是支承转子总成并封闭内部构造。它由铝合金制成，具有轻便、阻磁（减少漏磁）、散热性能好等特征图6-10

前、后端盖学习单元2汽车交流发电机4、电刷与电刷架。电刷将电源引入到转子的线圈（励磁绕组）中，使内部的电磁铁（磁轭和爪极）产生较强的磁场。电刷装在电刷架内，通过弹簧与集电环紧密接触。电刷架根据发电机类型的不同，其安装位置也有所不同。有的电刷架安装在发电机的后端盖上（外装式），这种结构便于电刷的维护与更换；有的则与整流器安装在一起（内装式）。维护或更换电刷时，须将发电机后端盖上的防护罩拆下学习单元2汽车交流发电机5、风扇及皮带轮。交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。风扇一般用低碳钢板冲压而成，在发电机工作时，对发电机强制通风冷却。皮带轮一般用铸铁或铝合金铸造而成。学习单元2汽车交流发电机二、无刷交流发电机的结构

无刷交流发电机是指没有电刷和滑环的交流发电机，其优点是没有电刷和滑环，不存在电刷与滑环接触不良导致的发电不稳或不发电故障，工作时无火花，也减小了无线电干扰；缺点是爪极间连接工艺复杂，由于磁路中间隙加大，发电机相同输出功率下须加大励磁电流。无刷交流发电机分为爪极式、激磁机式、永磁式和感应式四种，其中爪极式和感应式比较常见。学习单元2汽车交流发电机1、爪极式无刷交流发电机

励磁绕组不是装在转子上，而是装在后端盖上。它不随转子转动，因此励磁电流可以直接从发电机壳体上引入，因而省去了滑环和电刷。

爪板式无刷交流发电机的结构如图6-12所示。励磁绕组通过一个磁轭托架固定在后端盖上。两个爪极中只有一个爪极直接固定在发电机的转子轴上，另一个爪极则用非导磁连接环固定在前一爪极上。当转子轴旋转时，一个爪极带动另一爪极在定子内转动。学习单元2汽车交流发电机学习单元2汽车交流发电机2、感应式无刷交流发电机感应式无刷交流发电机由定子、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，发电机内没有集电环和电刷。

学习单元2汽车交流发电机当励磁绕组通入直流电后，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固定极性的，它对着定子右上部是N极，左上部是S极。定子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，当转子凸齿对着定子凸齿时，磁