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交流發電機的工作原理.ppt

'交流發電機的工作原理.ppt'
一、發電原理 交流發電機是利用產生磁場的轉子旋轉,使穿過定子繞組的磁通量發生變化,在定子繞組內產生交流感應電動勢。 1、發電機內部有一個由發動機帶動轉子(產生旋轉磁場);  2、磁場外有一個定子繞組, 繞組有3組線圈(3相繞組),3相繞組彼此相隔120度;  3、當轉子旋轉時,旋轉的磁場使固定的電樞繞組切割磁力線,而產生電動勢,所產生的感應電動勢近似正弦規律 1、三相繞組感生電動勢的大小 其中:E m -每相電動勢的最大值   ω-電角速度 (ω=2πf)    Eφ-每相電動勢的有效值 2、定子繞組每相電動勢的有效值Eφ(V)   K-繞組系數(和發電機定子繞組的繞線方法有關 )   N-每相匝數(匝)   φ-每極磁通(Wb)   Ce-電機結構常數 n-轉速 p-磁極對數 由此可見,交流電動勢的幅值是發電機轉速的函數。因此,當轉速n變化時,三相電動勢的波形為變頻率、變幅值的交流波形。 3、定子繞組的三相接法 (1)三角形接法: 高速時發電量大,低速時發電量小。 (2)星形(Y)接法 : 將三組線圈尾部相接。由于星形接法即使在低速下也能發出足夠的電來,所以廣泛地用在汽車交流發電機上。 二、整流原理  1.二極管的導通原則 當三只二極管負極端相連時,正極端電位最高者導通  當三只二極管正極端相連時,負極端電位最低者導通 2.整流過程分析   (1)整流時二極管導通條件 ①對于三個正極管子(D1、D3、D5正極和定子繞組始端相聯),在某瞬時,電壓最高一相的正極管導通?! 、趯τ谌齻€負極管子(D2、D4、D6負極和定子繞組始端相聯),在某瞬時,電壓最低一相的負極管導通?! ⊥瑫r導通的管子正、負管子各一個。 (2)整流過程  三相橋式整流電路中二極管的依次循環導通,使得負載RL兩端得到一個比較平穩的脈沖直流電壓,一個周期內有六個波形?!≌髟碚髟?中性點接線柱是從三相繞組的中性點引出來的,標記為“N”。UN是通過三個搭鐵的負極管整流后得到的直流電壓,UN=(1/2) U。帶有中性點接線柱的發電機可用中性點電壓來控制各種用途的繼電器 有的發電機沒有中性點接線柱,但是也充分地利用了中性點電壓(如夏利、桑塔納發電機),這些發電機在中性點處接上兩只整流二極管(8管交流發電機),可提高發電機功率。 當中性點電壓瞬時值高于三相繞組的最高值時,中性點正極管導通對外輸出電流;當中性點電壓瞬時值低于三相繞組的最低值時,中性點負極管導通對外輸出電流;由于中性點參與了對外輸出,能提高輸出功率。 三、 勵磁方式 將電源引入到磁場繞組使之產生磁場稱為勵磁。 交流發電機勵磁方式有自勵和他勵兩種。 1、他勵                          在發動機起動期間,由蓄電池為勵磁繞組提供勵磁電流,以增強磁場,使發電機在低速轉動時電壓能迅速上升,從而實現發動機怠速時發電機能向蓄電池充電,這種供給磁場電流的方式稱為他勵發電?!?2、自勵                         隨著轉速的提高,發電機的電動勢逐漸升高并外輸出,當發電機能對外供電時,就可以把自身發的電供給磁場繞組勵磁電流,這種供給磁場電流的方式稱為自勵。 在發動機低速運轉時交流發電機不能自勵發電,所以低速時采取他勵發電,當發動機達到正常怠速轉速時,發電機的輸出電壓一般高出蓄電池電壓1~2V以便對蓄電池充電,由發電機自勵發電,即交流發電機的勵磁方法是先他勵后自勵?! 〔煌嚨膭畲烹娐犯鞑幌嗤?,所有勵磁電路都必須由點火開關控制?!?2、充電指示燈                         如果駕駛員在發動機熄火后忘記關閉點火開關S,則蓄電池將通過調節器向發電機勵磁繞組長時間放電。因此,現在很多車型采用9管交流發電機,增加的三個小功率硅二極管專門供勵磁電流,控制充電指示燈。 (1)充電指示燈的作用 ?、?指示發電機是否有故障; ?、?警告駕駛員停車后關斷點火開關?!?(2)充電指示燈的工作情況 在發動機起動期間,發電機電壓UD+<蓄電池電壓時,整流二極管截止,發電機不能對外輸出,由蓄電池供給磁場電流:蓄電池+→點火開關→充電指示燈→調節器→磁場繞組→搭鐵→蓄電池-,充電指示燈亮,表明蓄電池放電?! ‘敯l動機起動時,發電機電壓>蓄電池電壓,發電機自勵。UB=UD+,充電指示燈兩端壓降為零,燈熄滅,表示發電機正常發電。 充電指示燈不僅可指示發電機的工作情況,而且可在發動機停車后發亮(因發電機不再發電,蓄電池電壓> UD+),提醒司機及時關閉點火開關;
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交流發電機 工作 原理
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