자동차 발전기.
자동차 발전기는 자동차의 주전원으로 엔진이 정상적으로 작동 중일 때 모든 전기 장비(시동 장치 제외)에 전원을 공급하는 동시에 배터리를 충전하는 역할을 합니다.
공통 교류 발전기 3상 고정자 권선을 기반으로 권선 수를 늘리고 단자를 리드하고 3상 브리지 정류기 세트를 추가합니다. 저속에서는 1차 권선과 연장 권선이 직렬로 출력되고, 고속에서는 1차 3상 권선만 출력됩니다.
작동 원리
전체 발전기의 작동 원리
외부 회로가 브러시를 통해 계자 권선을 활성화하면 자기장이 생성되어 클로 극이 N극과 S극으로 자화됩니다. 회 전자가 회전하면 전자기 유도 원리에 따라 고정자 권선의 자속이 교대로 변하고 고정자 3 상 권선은 교류 유도 기전력을 생성합니다. 이것이 발전기가 전기를 생산하는 방법입니다.
원동기(즉, 엔진)는 DC 여자 동기 발전기 회전자를 끌어서 속도 n(rpm) 및 3상 고정자 권선 유도 AC 전위로 회전합니다. 고정자 권선이 전기 부하에 연결되면 모터는 AC 전원 출력을 가지며, AC 전원은 발전기 내부의 정류기 브리지를 통해 출력 단자에서 직류로 변환됩니다.
발전기는 고정자 권선과 회전자 권선의 두 부분으로 나누어지며, 3상 고정자 권선은 서로 120도 차이가 나는 전기 각도에 따라 쉘에 분포되며, 회전자 권선은 두 개의 극 클로로 구성됩니다. 회전자 권선에 직류를 연결하면 여기되어 두 극 클로가 N극과 S극을 형성합니다. 자기장선은 N극에서 시작하여 공극을 통해 고정자 코어로 들어가고 인접한 S극으로 돌아옵니다. 회 전자가 회전하면 회 전자 권선이 자력선을 절단하고 고정자 권선에서 120도 전기 각도 차이로 정현파 기전력, 즉 3 상 교류가 발생하고 다음으로 구성된 정류 소자를 통해 다이오드를 직류 출력으로 전환합니다.
스위치가 닫히면 배터리가 먼저 전류를 공급합니다. 회로는 다음과 같습니다.
배터리 양극 → 충전 표시등 → 조절기 접점 → 여자 권선 → 랩 아이언 → 배터리 음극. 이때 전류가 흐르면서 충전 표시등이 켜집니다.
그러나 엔진 시동 후 발전기 속도가 증가함에 따라 발전기 단자 전압도 증가합니다. 발전기의 출력 전압이 배터리 전압과 같을 때 발전기의 "B" 끝과 "D" 끝의 전위는 동일하며, 이때 둘 사이의 전위차가 있기 때문에 충전 표시등이 꺼집니다. 끝은 0입니다. 발전기가 정상적으로 작동하고 여자 전류가 발전기 자체에서 공급된다는 것을 나타냅니다. 발전기의 3상 권선에서 발생한 3상 교류 기전력을 다이오드에 의해 정류하여 직류를 출력하여 부하에 전원을 공급하고 배터리를 충전합니다.
교류 발전기는 일반적으로 회 전자, 고정자, 정류기 및 엔드 캡의 네 부분으로 구성됩니다.
(1) 로터
로터의 기능은 회전 자기장을 생성하는 것입니다.
로터는 클로 폴, 요크, 자기장 권선, 컬렉터 링 및 로터 샤프트로 구성됩니다.
두 개의 클로 폴이 로터 샤프트에 눌려져 있으며 두 개의 클로 폴 각각에는 6개의 새 부리 자극이 있습니다. 자기장 권선(회전자 코일)과 자기 요크가 클로 폴의 공동에 배열됩니다.
컬렉터 링은 서로 절연된 두 개의 구리 링으로 구성됩니다. 컬렉터 링은 로터 샤프트에 눌려져 샤프트와 절연됩니다. 두 개의 컬렉터 링은 자기장 권선의 양쪽 끝에 연결됩니다.
두 개의 컬렉터 링에 (브러시를 통해) 직류 전류가 흐르면 자기장 권선을 통해 전류가 흐르고 축 방향 자속이 발생하여 하나의 클로 극이 N 극으로 자화되고 다른 하나의 클로 극이 자화됩니다. S극에 6쌍의 인터리빙 자극을 형성합니다. 로터가 회전하면 회전 자기장이 생성됩니다[1].
교류 발전기의 자기 회로는 요크 → N 극 → 회 전자와 고정자 사이의 공극 → 고정자 → 고정자와 회 전자 사이의 공극 → S 극 → 요크입니다.
(2) 고정자
고정자의 기능은 교류를 생성하는 것입니다.
고정자는 고정자 코어와 고정자 코일로 구성됩니다.
고정자 코어는 실리콘 강판으로 구성되며 내부 링에 홈이 있고 고정자 권선의 도체가 코어의 홈에 매립되어 있습니다.
고정자 권선에는 3상이 있고, 3상 권선은 3상 교류를 생성할 수 있는 스타 연결 또는 삼각형(고전력) 연결을 채택합니다.
3상 권선은 동일한 주파수, 동일한 진폭, 120° 3상 기전력의 위상차를 얻기 위해 특정 요구 사항에 따라 권선되어야 합니다.
1. 각 코일의 두 유효면 사이의 거리는 자극이 차지하는 공간과 같아야 합니다.
2. 각 위상 권선의 인접한 코일의 시작 가장자리 사이의 거리는 한 쌍의 자극이 차지하는 거리와 같거나 배수여야 합니다.
3. 3상 권선의 시작 가장자리는 2π+120o 전기각으로 분리되어야 합니다(한 쌍의 자극이 차지하는 공간은 360o 전기각입니다).
국내 JF13 시리즈 교류발전기에서는 한 쌍의 자극이 6개 슬롯(슬롯당 전기각 60o)의 공간적 위치를 차지하고, 자극은 3개 슬롯의 공간적 위치를 차지하므로 두 유효면의 위치 간격은 다음과 같다. 각 코일은 3개의 슬롯이고, 코일에 인접한 각 상 권선의 시작 가장자리 사이의 거리는 6개의 슬롯이며, 3상 권선의 시작 가장자리는 2개의 슬롯, 8개의 슬롯, 3개의 슬롯으로 분리될 수 있습니다. 14개 슬롯 등
(3) 정류기
교류기 정류기의 역할은 고정자 권선의 3상 교류를 직류로 바꾸는 것입니다. 6관 교류발전기의 정류기는 6개의 실리콘 정류기 다이오드로 구성된 3상 전파 브리지 정류회로이며, 6개의 정류관이 각각 2개의 판에 압착(또는 용접)되어 있습니다.
1. 자동차용 실리콘 정류다이오드의 특성
(1) 큰 작동 전류, 순방향 평균 전류 50A, 서지 전류 600A;
(2) 높은 역전압, 역방향 반복 피크 전압 270V, 역방향 비반복 피크 전압 300V;
(3) 리드는 하나뿐입니다. 그리고 일부 다이오드 리드는 양극이고 일부 다이오드 리드는 음극이며 양극 리드 라인이있는 튜브를 양극 튜브라고하며 음극 리드 라인이있는 튜브를 음극 튜브라고하므로 정류기 다이오드에는 양극 다이오드와 네거티브 다이오드.
(4) 엔드 커버
엔드 커버는 일반적으로 두 부분(전면 커버와 후면 엔드 커버)으로 나누어지며 회전자, 고정자, 정류기 및 브러시 어셈블리를 고정하는 역할을 합니다. 엔드 커버는 일반적으로 알루미늄 합금으로 주조되어 자기 누출을 효과적으로 방지하고 방열 성능이 우수합니다.
후면 엔드 커버에는 브러시, 브러시 홀더 및 브러시 스프링으로 구성된 브러시 어셈블리가 제공됩니다. 브러시의 역할은 컬렉터 링을 통해 계자 권선에 전원 공급 장치를 공급하는 것입니다.
자기장 권선(브러시 2개)과 발전기의 연결이 다르기 때문에 발전기는 내부형과 외부형으로 구분됩니다.
1. 내부 랩 아이언 발전기: 자기장 권선 네거티브 브러시가 직접 랩 아이언(하우징에 직접 연결됨)이 있는 발전기입니다.
2. 외부 클래드 발전기: 계자 권선의 두 브러시가 하우징으로부터 절연되어 있는 발전기입니다.
외부 철형 발전기의 자기장 권선의 음극 (음극 브러시)을 레귤레이터에 연결하고 철을 통과시킨 후 연결합니다.
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