无刷交流发电机的工作原理

如题所述

第1个回答  2022-05-15
汽车用无刷交流发电机是指没有电刷和滑环的交流发电机。它结构新颖,性能优良,运行稳定,故障少。无刷交流发电机的优点是:

①没有电刷和滑环,不会因为电刷和滑环的磨损和接触不良而导致励磁不稳定或发电机故障。

(2)工作时不产生火花,减少无线电干扰。

无刷交流发电机的类型
无刷交流发电机有爪极式、励磁机式、永磁式和感应子式四种,其中爪极和感应子式比较常见。下面就介绍一下常见的爪极和感应子式无刷交流发电机。

爪式无刷交流发电机

爪式无刷交流发电机的结构与一般交流发电机大致相同,只是它的励磁绕组是静止的,不随转子转动,所以绕组两端可以直接引出,无需滑环和电刷。

爪式无刷交流发电机的结构如图2.16所示。励磁绕组5安装在发电机中部的轭架10上,轭架用螺栓固定在端盖7上。因此,尽管磁极3和4旋转,但励磁绕组不旋转。在两个爪极3、4中,只有爪极4固定在转子轴6上,而另一个爪极3通过非磁性材料与爪极4固定在一起。当卷轴驱动转子轴6旋转时,爪极4驱动另一爪极3在定子中旋转。固定两爪极的常用方法有非磁性连接环固定法和铜焊接法。在爪极3的轴向方向上形成大圆孔,轭架10从该圆孔延伸到爪极3和4的空腔中,并且为了转子旋转,在轭架10、爪极3和转子轭之间需要额外的间隙G1和G2。当电流流过磁场绕组5时,其主磁路直径如图2.16所示。主磁通从转子磁轭流出,通过附加间隙G2→磁轭支架10→附加间隙G1→左爪极3→主气隙G→定子铁芯2→主气隙G→右磁爪4→转子磁轭形成闭环。当转子旋转时,磁力线切割定子绕组,在三相绕组组中产生三相交流电动势。爪式无刷交流发电机缺点:两磁极连接过程困难;在主磁路中增加了两个额外的气隙G1、G2,因此为了获得相同的输出功率,需要增加励磁绕组组的励磁容量。另一个缺点是两个爪极之间连接的制造工艺困难。

感应交流发电机

感应发电机由定子、转子、整流器和外壳组成。其转子由齿轮形硅钢片铆接而成,其上有几个沿圆周均匀分布的齿形凸极,无励磁绕组。励磁绕组和电枢绕组置于定子槽内,发电机内无滑环和电刷,如图2.17所示。

当励磁绕组3被直流电激励时,在定子铁芯中产生固定磁场。因为转子4的凸齿部分的磁通量可以容易地通过,所以磁感应强度最高,从而形成磁极。

然而,转子的每个凸齿没有固定的极性。当它面对定子的右上部分和左下部分时,它是N极,面对左上部分和右下部分。

是s极。可以看出,定子上的每个电枢绕组只与相同极性的凸齿一起工作。当转子在不运动的磁场中旋转时,转子齿面对定子齿时磁通量最大,转子槽面对定子齿时磁通量最小。因此,当转子旋转时,在定子齿中产生脉动磁通量,并且在定子绕组中感应出交变电动势。电枢绕组以一定的比率固定

连接方式,整流后可以得到直流电。感应发电机和同步发电机的本质区别是交流电动势的频率始终等于Zn/60。

,与定子上励磁绕组形成的磁极对数量无关。此外,感应交流发电机的比功率在空负载和满载下较低。 @2019
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