Gerador de automóveis.
O gerador de automóveis é a principal fonte de alimentação do automóvel, sua função é fornecer energia a todos os equipamentos elétricos (exceto o motor de partida) quando o motor estiver em execução normalmente e carregar a bateria ao mesmo tempo.
Com base no enrolamento do estator de três fases do alternador comum, aumente o número de curvas de enrolamento e lidera o terminal, adicione um conjunto de retificadores de ponte trifásicos. Em baixa velocidade, o enrolamento primário e o enrolamento de extensão são em série e em alta velocidade, apenas o enrolamento trifásico primário é a saída.
Princípio de trabalho
O princípio de trabalho de todo o alternador
Quando o circuito externo energiza o enrolamento do campo através da escova, um campo magnético é gerado, para que o poste da garra seja magnetizado no polo n e no pólo S. Quando o rotor gira, o fluxo magnético muda alternadamente no enrolamento do estator, de acordo com o princípio da indução eletromagnética, o enrolamento trifásico do estator produzirá força eletromotiva induzida alternada. É assim que um alternador gera eletricidade.
O motor principal (ou seja, o motor) arrasta o rotor do gerador síncrono excitado por CC para girar na velocidade n (rpm) e o potencial CA de indução do enrolamento do estator trifásico. Se o enrolamento do estator estiver conectado à carga elétrica, o motor possui saída de potência CA e a energia CA será convertida em corrente direta do terminal de saída através da ponte do retificador dentro do gerador.
O alternador é dividido em duas partes do enrolamento do estator e enrolamento do rotor, o enrolamento do estator trifásico é distribuído na concha de acordo com o ângulo elétrico de 120 graus entre si, o enrolamento do rotor é composto por duas garras de pólo. Quando o enrolamento do rotor é conectado à corrente direta, ele é excitado e as duas garras de pólo formam o polo n e o pólo S. A linha de campo magnética começa no pólo N, entra no núcleo do estator através da lacuna de ar e retorna ao pólo S adjacente. Uma vez que o rotor é girado, o enrolamento do rotor cortará a linha de força magnética e gerará força eletromotiva sinusoidal com uma diferença de 120 graus de ângulo elétrico no enrolamento do estator, ou seja, corrente alternada trifásica e, em seguida, através do elemento retifador composto por diodos na saída de corrente direta.
Quando o interruptor é fechado, a bateria fornece primeiro a corrente. O circuito é:
Bateria Positiva → Luz de carregamento → Contato do regulador → enrolamento de excitação → Ferro de volta → Bateria negativa. Neste momento, a luz do indicador de carregamento acenderá devido à corrente que passa.
No entanto, após o início do motor, à medida que a velocidade do gerador aumenta, a tensão do terminal do gerador também aumenta. Quando a tensão de saída do gerador é igual à tensão da bateria, o potencial da extremidade "B" e "D" do gerador é igual; neste momento, a luz indicadora de carregamento é extinta porque a diferença de potencial entre as duas extremidades é zero. Indica que o gerador está funcionando normalmente e a corrente de excitação é fornecida pelo próprio gerador. A força eletromotiva CA trifásica gerada pelo enrolamento trifásico no gerador é retificada pelo diodo e as saídas diretas para fornecer energia à carga e carregar a bateria.
O alternador é geralmente composto por quatro partes: rotor, estator, retificador e tampa final.
(1) Rotor
A função do rotor é gerar um campo magnético rotativo.
O rotor consiste em um poste de garra, um jugo, um enrolamento de campo magnético, um anel de colecionador e um eixo do rotor.
Dois postes de garra são pressionados no eixo do rotor e cada um dos dois postes de garra possui seis postes magnéticos de bico de pássaro. Um enrolamento de campo magnético (bobina do rotor) e um jugo magnético são dispostos na cavidade do poste da garra.
O anel coletor consiste em dois anéis de cobre isolados um do outro. O anel do coletor é pressionado no eixo do rotor e isolado com o eixo. Os dois anéis de colecionador são conectados às duas extremidades do enrolamento do campo magnético.
Quando os dois anéis de coletor são passados para a corrente direta (através da escova), há corrente através do enrolamento do campo magnético e o fluxo magnético axial é gerado, de modo que um pólo de garra é magnetizado para o pólo N e o outro é magnetizado para o pólo S, formando seis pares de polos magnéticos de intercalação. À medida que o rotor gira, um campo magnético rotativo é criado [1].
O circuito magnético do alternador é: Yoke → N Pólo → Gap de ar entre o rotor e o estator → estator → espaço de ar entre o estator e o rotor → S polo → Yoke.
(2) o estator
A função do estator é gerar corrente alternada.
O estator consiste em um núcleo do estator e uma bobina do estator.
O núcleo do estator é composto de folhas de aço de silício com ranhuras no anel interno, e o condutor do enrolamento do estator é incorporado na ranhura do núcleo.
O enrolamento do estator possui três fases e o enrolamento trifásico adota conexão de estrela ou conexão de triângulo (alta potência), que pode gerar corrente alternada trifásica.
O enrolamento trifásico deve ser enrolado de acordo com certos requisitos, a fim de obter a mesma frequência, amplitude igual, diferença de fase da força eletromotiva trifásica de 120 °.
1. A distância entre os dois lados efetivos de cada bobina deve ser igual ao espaço ocupado por um pólo magnético.
2. A distância entre as bordas iniciais das bobinas adjacentes de cada enrolamento de fase deve ser igual ou múltipla da distância ocupada por um par de pólos magnéticos.
3. A borda inicial do enrolamento trifásica deve ser separada por 2π+120o ângulo elétrico (o espaço ocupado por um par de pólos magnéticos é 360o ângulo elétrico).
In the domestic JF13 series alternator, a pair of magnetic poles account for the spatial position of 6 slots (60o electrical Angle per slot), a magnetic pole accounts for the spatial position of 3 slots, so the position interval of the two effective sides of each coil is 3 slots, the distance between the beginning edge of each phase winding adjacent to the coil 6 slots, the beginning edge of the three-phase winding can be separated by 2 slots, 8 slots, 3 slots. 14 slots, etc.
(3) retificador
O papel do retificador do alternador é alterar a corrente alternada trifásica do enrolamento do estator na corrente direta. O retificador do alternador de 6 tubos é um circuito retificador de ponte de ondas completas trifásicas composto por 6 diodos retificadores de silício, e os 6 tubos retificadores são pressionados respectivamente (ou soldados) em duas placas.
1. Características dos diodos retificadores de silício automotivo
(1) grande corrente de trabalho, corrente média 50A, corrente de surto 600A;
(2) alta tensão reversa, tensão de pico de repetição reversa 270V, tensão de pico não repetida reversa 300V;
(3) Existe apenas um lead. E alguns cabos de diodo são positivos, alguns fios de diodo são negativos, o tubo com uma linha de chumbo positivo é chamado de tubo positivo e o tubo com uma linha de chumbo negativo é chamado de tubo negativo, de modo que o diodo retificador possui um diodo positivo e um diodo negativo.
(4) Tampa final
A tampa final é geralmente dividida em duas partes (tampa da extremidade frontal e tampa traseira), que desempenha o papel de fixar o rotor, o estator, o retificador e o conjunto da escova. A cobertura final é geralmente fundida com liga de alumínio, que pode efetivamente evitar vazamentos magnéticos e tem um bom desempenho de dissipação de calor.
A tampa traseira é fornecida com um conjunto de escova composto de uma escova, um suporte de escova e uma mola de escova. O papel do pincel é introduzir a fonte de alimentação através do anel de colecionador no enrolamento do campo.
A conexão entre o enrolamento do campo magnético (dois pincéis) e o gerador é diferente, para que o gerador seja dividido em tipos internos e externos
1. Gerador de ferro de volta interno: um gerador com escova negativa de enrolamento de campo magnético diretamente em fita de ferro (diretamente conectado ao alojamento).
2. Gerador externo: um gerador no qual ambos os pincéis do enrolamento de campo são isolados do alojamento.
O eletrodo negativo (escova negativa) do enrolamento do campo magnético do gerador externo do tipo ferro é conectado ao regulador e, em seguida, o ferro é conectado após a passagem.
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