Generador de automóviles.
El generador del automóvil es la principal fuente de energía del automóvil, su función es suministrar energía a todos los equipos eléctricos (excepto el motor de arranque) cuando el motor está funcionando normalmente y cargar la batería al mismo tiempo.
Sobre la base del devanado del estator trifásico del alternador común, aumente el número de vueltas del devanado y saque el terminal, agregue un conjunto de puente rectificador trifásico. A baja velocidad, el devanado primario y el devanado de extensión salen en serie, y a alta velocidad, solo sale el devanado primario trifásico.
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento de todo el alternador.
Cuando el circuito externo energiza el campo que pasa a través del cepillo, se genera un campo magnético, de modo que el polo de la garra se magnetiza en el polo N y el polo S. Cuando el rotor gira, el flujo magnético cambia alternativamente en el devanado del estator; de acuerdo con el principio de inducción electromagnética, el devanado trifásico del estator producirá una fuerza electromotriz inducida alterna. Así es como un alternador genera electricidad.
El motor primario (es decir, el motor) arrastra el rotor del generador síncrono excitado por CC para girar a la velocidad n (rpm) y el potencial de CA de inducción del devanado del estator trifásico. Si el devanado del estator está conectado a la carga eléctrica, el motor tiene salida de energía CA y la energía CA se convierte en corriente continua desde el terminal de salida a través del puente rectificador dentro del generador.
El alternador se divide en dos partes: el devanado del estator y el devanado del rotor, el devanado del estator trifásico se distribuye en la carcasa de acuerdo con el ángulo eléctrico de 120 grados de diferencia entre sí, el devanado del rotor se compone de dos garras polares. Cuando el devanado del rotor se conecta a corriente continua, se excita y las dos garras polares forman el polo N y el polo S. La línea del campo magnético comienza en el polo N, ingresa al núcleo del estator a través del entrehierro y regresa al polo S adyacente. Una vez que se gira el rotor, el devanado del rotor cortará la línea de fuerza magnética y generará una fuerza electromotriz sinusoidal con una diferencia de ángulo eléctrico de 120 grados en el devanado del estator, es decir, corriente alterna trifásica, y luego a través del elemento rectificador compuesto de diodos en salida de corriente continua.
Cuando el interruptor está cerrado, la batería primero proporciona corriente. El circuito es:
Positivo de batería → luz de carga → contacto del regulador → devanado de excitación → plancha de regazo → negativo de la batería. En este momento, la luz indicadora de carga se encenderá debido al paso de corriente.
Sin embargo, después de que arranca el motor, a medida que aumenta la velocidad del generador, el voltaje en los terminales del generador también aumenta. Cuando el voltaje de salida del generador es igual al voltaje de la batería, el potencial del extremo "B" y del extremo "D" del generador es igual; en este momento, la luz indicadora de carga se apaga debido a la diferencia de potencial entre los dos. termina es cero. Indica que el generador está funcionando normalmente y que la corriente de excitación es suministrada por el propio generador. La fuerza electromotriz de CA trifásica generada por el devanado trifásico del generador es rectificada por el diodo y genera corriente continua para suministrar energía a la carga y cargar la batería.
El alternador generalmente se compone de cuatro partes: rotor, estator, rectificador y tapa terminal.
(1) Rotor
La función del rotor es generar un campo magnético giratorio.
El rotor consta de un polo de garra, un yugo, un devanado de campo magnético, un anillo colector y un eje del rotor.
Se presionan dos polos de garra sobre el eje del rotor, y cada uno de los dos polos de garra tiene seis polos magnéticos en forma de pico de pájaro. En la cavidad del polo de garra están dispuestos un devanado de campo magnético (bobina de rotor) y un yugo magnético.
El anillo colector consta de dos anillos de cobre aislados entre sí. El anillo colector se presiona sobre el eje del rotor y se aísla con el eje. Los dos anillos colectores están conectados a ambos extremos del devanado del campo magnético.
Cuando los dos anillos colectores pasan a la corriente continua (a través del cepillo), hay corriente a través del devanado del campo magnético y se genera el flujo magnético axial, de modo que un polo de garra se magnetiza al polo N y el otro se magnetiza. al polo S, formando así seis pares de polos magnéticos entrelazados. A medida que el rotor gira, se crea un campo magnético giratorio [1].
El circuito magnético del alternador es: yugo → polo N → entrehierro entre rotor y estator → estator → entrehierro entre estator y rotor → polo S → yugo.
(2) El estator
La función del estator es generar corriente alterna.
El estator consta de un núcleo de estator y una bobina de estator.
El núcleo del estator se compone de láminas de acero al silicio con ranuras en el anillo interior y el conductor del devanado del estator está incrustado en la ranura del núcleo.
El devanado del estator tiene tres fases, y el devanado trifásico adopta una conexión en estrella o una conexión triangular (alta potencia), que puede generar corriente alterna trifásica.
El devanado trifásico debe enrollarse de acuerdo con ciertos requisitos para obtener la misma frecuencia, igual amplitud y diferencia de fase de 120° de fuerza electromotriz trifásica.
1. La distancia entre los dos lados efectivos de cada bobina debe ser igual al espacio que ocupa un polo magnético.
2. La distancia entre los bordes iniciales de las bobinas adyacentes de cada devanado de fase debe ser igual o múltiplo de la distancia ocupada por un par de polos magnéticos.
3. El borde inicial del devanado trifásico debe estar separado por un ángulo eléctrico de 2π+120o (el espacio ocupado por un par de polos magnéticos es un ángulo eléctrico de 360o).
En el alternador doméstico de la serie JF13, un par de polos magnéticos representa la posición espacial de 6 ranuras (ángulo eléctrico de 60o por ranura), un polo magnético representa la posición espacial de 3 ranuras, por lo que el intervalo de posición de los dos lados efectivos de Cada bobina tiene 3 ranuras, la distancia entre el borde inicial de cada devanado de fase adyacente a la bobina 6 ranuras, el borde inicial del devanado trifásico se puede separar por 2 ranuras, 8 ranuras, 3 ranuras. 14 espacios, etc.
(3) Rectificador
La función del rectificador del alternador es convertir la corriente alterna trifásica del devanado del estator en corriente continua. El rectificador del alternador de 6 tubos es un circuito rectificador de puente trifásico de onda completa compuesto por 6 diodos rectificadores de silicio, y los 6 tubos rectificadores están prensados (o soldados) respectivamente en dos placas.
1. Características de los diodos rectificadores de silicio para automóviles.
(1) Corriente de trabajo grande, corriente promedio directa de 50 A, corriente de sobretensión de 600 A;
(2) Alto voltaje inverso, voltaje máximo de repetición inversa 270 V, voltaje máximo inverso sin repetición 300 V;
(3) Sólo hay una pista. Y algunos conductores de diodo son positivos, algunos conductores de diodo son negativos, el tubo con una línea conductora positiva se llama tubo positivo, y el tubo con una línea conductora negativa se llama tubo negativo, por lo que el diodo rectificador tiene un diodo positivo y un diodo negativo.
(4) Tapa final
La cubierta del extremo generalmente se divide en dos partes (cubierta del extremo frontal y cubierta del extremo posterior), que desempeña la función de fijar el conjunto del rotor, estator, rectificador y cepillo. La cubierta del extremo generalmente está hecha de aleación de aluminio, lo que puede prevenir eficazmente las fugas magnéticas y tiene un buen rendimiento de disipación de calor.
La cubierta del extremo trasero está provista de un conjunto de cepillo compuesto por un cepillo, un portaescobillas y un resorte de cepillo. La función del cepillo es introducir la fuente de alimentación a través del anillo colector en el devanado de campo.
La conexión entre el devanado del campo magnético (dos escobillas) y el generador es diferente, por lo que el generador se divide en tipos interno y externo.
1. Generador interno de hierro de regazo: un generador con campo magnético que enrolla el cepillo negativo directamente en el regazo de hierro (conectado directamente a la carcasa).
2. Generador revestido externamente: Generador en el que ambas escobillas del devanado de campo están aisladas de la carcasa.
El electrodo negativo (cepillo negativo) del devanado del campo magnético del generador externo de tipo hierro se conecta al regulador y luego se conecta el hierro después de pasar.
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