גנרטור לרכב.
גנרטור הרכב הוא מקור הכוח העיקרי של הרכב, תפקידו לספק חשמל לכל הציוד החשמלי (למעט המתנע) כאשר המנוע פועל כרגיל, ולטעון את הסוללה בו זמנית.
על בסיס סליל סטטור תלת פאזי משותף של אלטרנטור, הגדל את מספר סיבובי הסליל והוביל את ההדק החוצה, הוסף סט של מיישר גשר תלת פאזי. במהירות נמוכה, הסליל הראשוני והסליל המאריך יוצאים בטור, ובמהירות גבוהה, רק הסליל התלת פאזי הראשוני יוצא.
עקרון העבודה
עקרון הפעולה של האלטרנטור כולו
כאשר המעגל החיצוני מפעיל את סליל השדה דרך המברשת, נוצר שדה מגנטי, כך שקוטב הטופר מתמגנט לקוטב N ולקוטב S. כאשר הרוטור מסתובב, השטף המגנטי משתנה לסירוגין בסליל הסטטור, בהתאם לעקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית, סליל תלת-פאזי הסטטור ייצר כוח אלקטרו-מניע מושרה לסירוגין. כך אלטרנטור מייצר חשמל.
המנוע הראשי (כלומר, המנוע) גורר את הרוטור של גנרטור סינכרוני בעל זרם ישר (DC) לסיבוב במהירות n(סל"ד), ופוטנציאל חילופין אינדוקטיבי של סליל הסטטור התלת-פאזי. אם סליל הסטטור מחובר לעומס החשמלי, למנוע יש פלט זרם חילופין, והזרם מומר לזרם ישר מהדק הפלט דרך גשר המיישר בתוך הגנרטור.
האלטרנטור מחולק לשני חלקים: סליל סטטור וסליל רוטור. סליל סטטור תלת פאזי מחולק על המעטפת לפי זווית חשמלית של 120 מעלות ביניהם. סליל הרוטור מורכב משני טפרי קטבים. כאשר סליל הרוטור מחובר לזרם ישר, הוא מעורר, ושני טפרי הקטבים יוצרים את הקוטב N ואת הקוטב S. קו השדה המגנטי מתחיל מקוטב N, נכנס לליבת הסטטור דרך מרווח האוויר וחוזר לקוטב S הסמוך. לאחר סיבוב הרוטור, סליל הרוטור יחתוך את קו הכוח המגנטי, ויוצר כוח אלקטרו-מונע סינוסואידלי עם הפרש של 120 מעלות בסליל הסטטור, כלומר זרם חילופין תלת פאזי, ולאחר מכן דרך רכיב המיישר המורכב מדיודות לפלט זרם ישר.
כאשר המתג סגור, הסוללה מספקת תחילה זרם. המעגל הוא:
חיובי של הסוללה → נורית טעינה → מגע הרגולטור → סליל עירור → ברזל חיבור → שלילי של הסוללה. בשלב זה, נורית חיווי הטעינה תידלק עקב הזרם שעובר דרכה.
עם זאת, לאחר שהמנוע מונע, ככל שמהירות הגנרטור עולה, גם מתח מסוף הגנרטור עולה. כאשר מתח המוצא של הגנרטור שווה למתח הסוללה, הפוטנציאל של קצה "B" וקצה "D" של הגנרטור שווה, בשלב זה, נורית חיווי הטעינה כבתה מכיוון שהפרש הפוטנציאלים בין שני הקצוות הוא אפס. מצביע על כך שהגנרטור פועל כרגיל וזרם העירור מסופק על ידי הגנרטור עצמו. כוח האלקטרו-מניע AC תלת-פאזי הנוצר על ידי סליל תלת-פאזי בגנרטור מתוקן על ידי הדיודה ומוצא זרם ישר כדי לספק חשמל לעומס ולטעון את הסוללה.
האלטרנטור מורכב בדרך כלל מארבעה חלקים: רוטור, סטטור, מיישר וכיסוי קצה.
(1) רוטור
תפקידו של הרוטור הוא לייצר שדה מגנטי מסתובב.
הרוטור מורכב ממוט טופר, עול, סלילה של שדה מגנטי, טבעת קולט וציר רוטור.
שני קטבי טפרים נלחצים על ציר הרוטור, ולכל אחד משני קטבי הטפרים יש שישה קטבים מגנטיים דמויי מקור ציפור. סליל שדה מגנטי (סליל רוטור) ועול מגנטי מסודרים בחלל קוטב הטפר.
טבעת הקולט מורכבת משתי טבעות נחושת מבודדות זו מזו. טבעת הקולט לחוצה על ציר הרוטור ומבודדת עם הציר. שתי טבעות הקולט מחוברות לשני קצוות סליל השדה המגנטי.
כאשר שתי טבעות הקולט מועברות לזרם ישר (דרך המברשת), יש זרם דרך סליל השדה המגנטי, ונוצר שטף מגנטי צירי, כך שקוטב אחד של הטופר מתמגנט לקוטב ה-N והשני מתמגנט לקוטב ה-S, וכך נוצרים שישה זוגות של קטבים מגנטיים זה בזה. כאשר הרוטור מסתובב, נוצר שדה מגנטי מסתובב [1].
המעגל המגנטי של האלטרנטור הוא: עול → קוטב N → מרווח אוויר בין הרוטור לסטטור → סטטור → מרווח אוויר בין הסטטור לרוטור → קוטב S → עול.
(2) הסטטור
תפקידו של הסטטור הוא לייצר זרם חילופין.
הסטטור מורכב מליבת סטטור וסליל סטטור.
ליבת הסטטור מורכבת מגיליונות פלדת סיליקון עם חריצים בטבעת הפנימית, ומוליך סליל הסטטור מוטמע בחריץ הליבה.
לסלילת הסטטור יש שלוש פאזות, ולסלילת התלת-פאזית יש חיבור כוכבי או חיבור משולש (הספק גבוה), שיכול לייצר זרם חילופין תלת-פאזי.
יש לפלף את הסליל התלת-פאזי בהתאם לדרישות מסוימות על מנת להשיג את אותה תדר, משרעת שווה, הפרש פאזה של כוח אלקטרו-מניע תלת-פאזי של 120°.
1. המרחק בין שני הצדדים האפקטיביים של כל סליל צריך להיות שווה לשטח שתופס הקוטב המגנטי.
2. המרחק בין קצוות ההתחלה של הסלילים הסמוכים של כל סליל פאזה צריך להיות שווה או כפול מהמרחק שתפוס זוג קטבים מגנטיים.
3. הקצה ההתחלתי של סליל תלת-פאזי צריך להיות מופרד בזווית חשמלית של 2π+120o (השטח שתופס זוג קטבים מגנטיים הוא בזווית חשמלית של 360o).
באלטרנטור מסדרת JF13 הביתית, זוג קטבים מגנטיים מהווים את המיקום המרחבי של 6 חריצים (זווית חשמלית של 60 מעלות לכל חריץ), קוטב מגנטי מהווה את המיקום המרחבי של 3 חריצים, כך שמרווח המיקום של שני הצדדים האפקטיביים של כל סליל הוא 3 חריצים, המרחק בין הקצה ההתחלתי של כל סלילה פאזה הסמוכה ל-6 חריצים של הסליל, הקצה ההתחלתי של סלילה תלת-פאזית יכול להיות מופרד על ידי 2 חריצים, 8 חריצים, 3 חריצים, 14 חריצים וכו'.
(3) מיישר
תפקידו של מיישר האלטרנטור הוא להמיר את זרם החילופין התלת-פאזי של סליל הסטטור לזרם ישר. מיישר האלטרנטור בעל 6 השפופרות הוא מעגל מיישר גשר תלת-פאזי בעל גל מלא המורכב מ-6 דיודות מיישר סיליקון, ו-6 שפופרות המיישר מחוברות (או מרותכות) בהתאמה על שתי לוחות.
1. מאפייני דיודות מיישר סיליקון לרכב
(1) זרם עבודה גדול, זרם ממוצע קדימה 50A, זרם נחשול 600A;
(2) מתח הפוך גבוה, מתח שיא חוזר הפוך 270V, מתח שיא שאינו חוזר הפוך 300V;
(3) יש רק חוט אחד. וחלק מחוטי הדיודה הם חיוביים, חלק מחוטי הדיודה הם שליליים, הצינור עם חוט חיובי נקרא חוט חיובי, והצינור עם חוט שלילי נקרא חוט שלילי, כך שלדיודת המיישר יש דיודה חיובית ודיודה שלילית.
(4) כיסוי קצה
מכסה הקצה מחולק בדרך כלל לשני חלקים (מכסה קדמי וכיסוי אחורי), אשר ממלאים את תפקיד קיבוע הרוטור, הסטטור, המיישר והמכלול המברשות. מכסה הקצה עשוי בדרך כלל מסגסוגת אלומיניום, שיכולה למנוע ביעילות דליפה מגנטית ובעלת ביצועי פיזור חום טובים.
כיסוי הקצה האחורי מסופק עם מכלול מברשות המורכב ממברשת, מחזיק מברשות וקפיץ מברשות. תפקיד המברשת הוא להכניס את ספק הכוח דרך טבעת הקולט לתוך סליל השדה.
החיבור בין סליל השדה המגנטי (שתי מברשות) לגנרטור שונה, כך שהגנרטור מחולק לסוגים פנימיים וחיצוניים
1. מחולל ברזל חפירה פנימי: מחולל עם שדה מגנטי מתפתל מברשת שלילית המחובר ישירות לברזל חפירה (מחובר ישירות למארז).
2. גנרטור בעל ציפוי חיצוני: גנרטור שבו שתי המברשות של סליל השדה מבודדות מהמארז.
האלקטרודה השלילית (מברשת שלילית) של סליל השדה המגנטי של גנרטור מסוג ברזל חיצוני מחוברת לווסת, ולאחר מכן הברזל מחובר לאחר שעבר.
אם אתם רוצים לדעת עוד, המשיכו לקרוא את המאמרים האחרים באתר זה!
אנא התקשרו אלינו אם אתם זקוקים למוצרים כאלה.
חברת Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. מחויבת למכירת חלקי רכב של MG&MAUXS, מוזמנים לקנות.
