交流发电机及其调节器概要.pptx
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1、第二章 交流发电机及其调节器 第一节 概述 一、交流发电机的优点:o1、体积小,重量轻。o2、结构简单,维修方便,使用寿命长。o3、发动机低速时,充电性能好,因为传动比增大和开始发电时他激。o4、只配用电压调节器。o5、对无线电干扰少。o6、用铜量少。二、交流发电机的分类:o按总体结构分:o1)普通交流发电机o2)整体式交流发电机o3)带泵交流发电机o4)无刷交流发o5)永磁交流发电机 o按装用的二极管数量分:o1)六管交流发电机o2)八管交流发电机o3)九管交流发电机o4)十一管交流发电机 o按磁场绕组的搭铁方式分:o1)内搭铁交流发电机o2)外搭铁交流发电机 o按冷却方式分:o1)开启式o
2、2)封闭式 第二节 交流发电机的构造 o一、转子:o转子用来形成发电机的磁场。转子一般由磁轭、激磁绕组、爪极、滑环和轴等组成。o滑环与装在后端盖上的炭刷相接触,当炭刷与直流电源接通时,激磁绕组中便有电流流过,产生磁场。二、定子o定子又称电枢,用来产生交流电动势,它由定子铁心和定子绕组组成。o定子绕组在定子铁心中的布置应遵循如下原则:o(1)为使三相电动势大小相等,每相绕组串联的线圈个数及每个线圈的节距与匝数应完全相等。o节距:指每个线圈的两组有效边在定子铁心上所间隔的槽距数目。o极距:指相邻的异性磁极中心线之间的间隔所对应的定子铁心上的槽距数目。o(2)为使相位互差1200,三相绕组的起端A、
3、B、C在定子槽内的排列应相隔2个或8个槽。1、3、5或1、9、17 o 例JF132型发电机,其磁极对数为6,定子总槽数为36,每相绕组占有的槽数为36/3=12,采用单层集中绕法,即每个槽内放置一个有效边(一个线圈有两个有效边,放在两个定子槽内)。因此,每相绕组都由6个线圈串联而成,每个线圈有13匝,则每相绕组共有613=78匝。每个线圈的两个有效边之间间隔的定子槽数叫做线圈节距,相邻两异性磁极中心线之间的槽数称为极距。另外,三相绕组的首端A、B、C在定子槽内的排列必须相隔120电角度。三、整流器 o作用是将定子绕组产生的三相交流电整流后向外输出。o整流器的硅二极管根据引线的极性不同分为正极
4、管和负极管两种类型:o1)正极管:引线为二极管的正极,外壳为负极,在管壳底上一般有红字标记,位于散热板上。o2)负极管:引线为二极管的负极,外壳为正极,在管壳底上一般有黑字标记,位于后端盖上。o问题:o是否应该绝缘:螺栓与散热板;螺栓与后端盖;散热板与后端盖。四、端盖和其他部件 o在后端盖上装有电刷组件,电刷组件包括电刷、电刷架和电刷弹簧等。o每只电刷都有一根引线直接与接线柱相接。两个接线柱标记分别为“”或“搭铁”或“D-”、或“F1”和“F”或“磁场”或“D+”、“F2”等。o发电机前端盖之前装有皮带轮。五、国产交流发电机的型号 o(1)产品代号:有JF、JFZ、JFB和JFW四种。o(2)
5、电压等级代号:用1位阿拉伯数字表示。o(3)电流等级代号:用1位阿拉伯数字表示。o(4)设计序号:以1-2位阿拉伯数字组成。o(5)变型代号:交流发电机以高速臂位置作为变型代号。o例如:JFl52、JFZ1913Z 第三节 交流发电机的工作原理 o一、发电原理o交流发电机是利用电磁感应原理产生交流电动势的。o当激磁绕组接通直流电源时,在激磁绕组内部形成磁场,当转子旋转时,使三相定子绕组中便产生了频率相同,幅值相等,相位互差120 的正弦电动势。o感应电动势与定子绕组匝数、转子转速、磁极的磁通有关。二 整流过程 o硅二极管具有单方向导电性,6只二极管组成三相桥式全波整流电路,把交流电转变为直流电
6、。o在某一瞬间,三个正极管子电位最高的管子导通;三个负极管子,负极电位最低的管子导通。三、激磁方式 o当交流发电机输出电压低于蓄电池端电压时,发电机的激磁电流由蓄电池供给,称为他激;当发电机输出电压高于蓄电池电压时,发电机的激磁电流由自己供给,称为自激。第四节 交流发电机的工作特性 o一、空载特性o空载特性是指交流发电机空载运行(输出电流为0)时,发电机端电压和转速之间的关系。o通过空载特性可以发现,交流发电机的输出电压随着转速的升高而升高。二、输出特性 o输出特性是指发电机端电压一定(一般定为额定电压14v或28v)时,交流发电机输出电流与转速之间的关系。o(1)在额定电压下,发电机输出电流
7、为0时的转速,称为发电机的空载转速。o(2)在额定电压下,发电机输出额定电流(即输出额定功率)时的转速,称为满载转速。o(3)在中低速时,发电机输出电流随转速的升高而增大,当转速升高到一定值后,发电机输出电流不再随转速的升高和负载电阻的减小而增大,这时的电流值称为发电机的最大输出电流或限流值。三、外特性 o外特性是指交流发电机转速一定时,端电压与输出电流的关系。o从外特性曲线可知、随着输出电流增加,发电机的端电压下降较大。第五节 电磁振动式调节器 o一、概述o1、作用:U n o 由于发动机转速是经常改变的,使发电机的转速随之改变,电压变化。电压调节器自动调节发电机输出电压,使之保持恒定。o2
8、、调节原理:o转速变化,通过改变磁通,即改变磁场电流,使电压恒定。3、电压调节器的分类:o按结构特点和工作原理分:o电磁振动式调节器:按触点对数分为单级式和双级式o 按联数分为单联式和双联式o电子调节器:按结构型式分为晶体管式和集成电路式o 按搭铁型式分为内搭铁式和外搭铁式o 按安装方式分为外装式和内装式o 按功能分为单功能型和多功能型 二、单级电磁振动式电压调节器 o1、基本结构和工作原理o1)基本结构:主要由铁心、磁化线圈、衔铁、弹簧、触点和附加电阻等部分组成。o2)工作原理:o要点:不工作时,触点处于闭合状态;正常工作时,触点处于振动状态;触点与附加电阻并联,串联与磁场电路;磁化线圈承受
9、发电机电压。o3)影响调节电压的因素o空气隙和弹簧的拉力 2、电磁振动式调节器性能的改善 o 1)提高触点振动频率:o减小机械惯性。采用薄而轻的衔铁,并将其外形做成三角形或半圆形,缩短衔铁重心与支点间的距离,减小衔铁转动惯量。o减小铁心磁滞的影响;通过用加速电阻提高铁心磁通的变化速率。o2)温度补偿:o 采用康铜材料进行补偿,减小磁化线圈电阻随温度的变化。o采用磁分路。3、调节器的工作特性:o1)nnmax,调节器失去调压作用,触点处于一直打开状态,u、If升高。三、双级式电压调节器 o1、基本组成和工作原理o有两对触点,分别为为低速触点和高速触点,低速触点是常闭触点,高速触点是常开触点。o(
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