เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์เป็นแหล่งจ่ายไฟหลักของรถยนต์ หน้าที่ของมันคือจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมด (ยกเว้นสตาร์ทเตอร์) เมื่อเครื่องยนต์ทำงานตามปกติ และชาร์จแบตเตอรี่ไปพร้อมๆ กัน
บนพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทั่วไปที่คดเคี้ยวสเตเตอร์สามเฟสให้เพิ่มจำนวนรอบของขดลวดและนำออกจากเทอร์มินัลเพิ่มชุดวงจรเรียงกระแสสะพานสามเฟส ที่ความเร็วต่ำ ขดลวดปฐมภูมิและขดลวดต่อขยายจะถูกเอาท์พุตเป็นอนุกรม และที่ความเร็วสูง มีเพียงขดลวดปฐมภูมิสามเฟสเท่านั้นที่ถูกเอาท์พุต
หลักการทำงาน
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทั้งหมด
เมื่อวงจรภายนอกให้พลังงานแก่สนามที่คดเคี้ยวผ่านแปรง สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้น เพื่อให้ขั้วกรงเล็บถูกดึงดูดเข้าสู่ขั้ว N และขั้ว S เมื่อโรเตอร์หมุน ฟลักซ์แม่เหล็กจะสลับกันในขดลวดสเตเตอร์ ตามหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดสเตเตอร์สามเฟสจะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำสลับกัน นี่คือวิธีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับผลิตกระแสไฟฟ้า
ตัวขับเคลื่อนหลัก (เช่น เครื่องยนต์) ลากโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแบบตื่นเต้น DC เพื่อหมุนด้วยความเร็ว n (รอบต่อนาที) และขดลวดสเตเตอร์สามเฟสที่คดเคี้ยวศักย์ไฟฟ้ากระแสสลับเหนี่ยวนำ หากขดลวดสเตเตอร์เชื่อมต่อกับโหลดไฟฟ้า มอเตอร์จะมีเอาท์พุตไฟ AC และไฟ AC จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงจากขั้วเอาท์พุตผ่านสะพานเรียงกระแสภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งออกเป็นสองส่วนของขดลวดสเตเตอร์และขดลวดโรเตอร์ ขดลวดสเตเตอร์สามเฟสมีการกระจายบนเปลือกตามมุมไฟฟ้า 120 องศาที่แตกต่างกันระหว่างกัน ขดลวดโรเตอร์ประกอบด้วยกรงเล็บสองขั้ว เมื่อขดลวดโรเตอร์เชื่อมต่อกับกระแสตรง จะเกิดความตื่นเต้น และกรงเล็บทั้งสองขั้วจะก่อตัวเป็นขั้ว N และขั้ว S เส้นสนามแม่เหล็กเริ่มต้นจากขั้ว N เข้าสู่แกนสเตเตอร์ผ่านช่องว่างอากาศ และกลับสู่ขั้ว S ที่อยู่ติดกัน เมื่อโรเตอร์หมุน ขดลวดโรเตอร์จะตัดเส้นแรงแม่เหล็ก และสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบไซนูซอยด์ด้วยค่าความแตกต่าง 120 องศา มุมทางไฟฟ้าในขดลวดสเตเตอร์ นั่นคือ กระแสสลับสามเฟส แล้วผ่านองค์ประกอบตัวเรียงกระแสที่ประกอบด้วย ของไดโอดให้เป็นเอาท์พุตกระแสตรง
เมื่อปิดสวิตช์ แบตเตอรี่จะจ่ายกระแสไฟก่อน วงจรคือ:
แบตเตอรี่เป็นบวก → ไฟชาร์จ → หน้าสัมผัสของตัวควบคุม → ขดลวดกระตุ้น → เหล็กบนตัก → แบตเตอรี่เป็นลบ ในเวลานี้ไฟแสดงสถานะการชาร์จจะสว่างขึ้นเนื่องจากมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
อย่างไรก็ตาม หลังจากที่เครื่องยนต์สตาร์ท เมื่อความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากับแรงดันแบตเตอรี่ ศักยภาพของปลาย "B" และปลาย "D" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเท่ากัน ในเวลานี้ ไฟแสดงสถานะการชาร์จจะดับลงเนื่องจากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างทั้งสอง สิ้นสุดเป็นศูนย์ แสดงว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานได้ตามปกติและกระแสกระตุ้นถูกจ่ายโดยตัวกำเนิดเอง แรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสที่สร้างขึ้นโดยการพันขดลวดสามเฟสในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกแก้ไขโดยไดโอด และส่งออกกระแสตรงเพื่อจ่ายพลังงานให้กับโหลดและชาร์จแบตเตอรี่
โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะประกอบด้วยสี่ส่วน: โรเตอร์, สเตเตอร์, วงจรเรียงกระแส และฝาปิดท้าย
(1) โรเตอร์
หน้าที่ของโรเตอร์คือการสร้างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน
โรเตอร์ประกอบด้วยเสากรงเล็บ แอก สนามแม่เหล็กที่คดเคี้ยว วงแหวนสะสม และเพลาโรเตอร์
เสากรงเล็บสองอันถูกกดบนเพลาโรเตอร์ และเสากรงเล็บทั้งสองอันแต่ละอันมีเสาแม่เหล็กรูปนกหกอัน ขดลวดสนามแม่เหล็ก (ขดลวดโรเตอร์) และแอกแม่เหล็กถูกจัดเรียงไว้ในช่องของเสากรงเล็บ
วงแหวนสะสมประกอบด้วยวงแหวนทองแดงสองวงที่หุ้มฉนวนซึ่งกันและกัน วงแหวนสะสมถูกกดบนเพลาโรเตอร์และหุ้มฉนวนด้วยเพลา วงแหวนสะสมทั้งสองเชื่อมต่อกับปลายทั้งสองด้านของขดลวดสนามแม่เหล็ก
เมื่อวงแหวนคอลเลกเตอร์ทั้งสองถูกส่งผ่านไปยังกระแสตรง (ผ่านแปรง) จะมีกระแสไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็ก และเกิดฟลักซ์แม่เหล็กตามแนวแกนขึ้น ดังนั้นขั้วกรงเล็บอันหนึ่งจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กกับขั้ว N และอีกขั้วหนึ่งถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก ไปจนถึงขั้ว S จึงเกิดเป็นขั้วแม่เหล็กสอดประสานกันจำนวน 6 คู่ เมื่อโรเตอร์หมุน สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนจะถูกสร้างขึ้น [1]
วงจรแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับคือ: แอก → ขั้ว N → ช่องว่างอากาศระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ → สเตเตอร์ → ช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ → ขั้ว S → แอก
(2) สเตเตอร์
หน้าที่ของสเตเตอร์คือสร้างกระแสสลับ
สเตเตอร์ประกอบด้วยแกนสเตเตอร์และคอยล์สเตเตอร์
แกนสเตเตอร์ประกอบด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอนที่มีร่องในวงแหวนด้านใน และตัวนำของขดลวดสเตเตอร์ถูกฝังอยู่ในร่องของแกน
ขดลวดสเตเตอร์มีสามเฟส และขดลวดสามเฟสใช้การเชื่อมต่อแบบดาวหรือการเชื่อมต่อแบบสามเหลี่ยม (กำลังสูง) ซึ่งสามารถสร้างกระแสสลับสามเฟสได้
ขดลวดสามเฟสจะต้องพันตามข้อกำหนดบางประการเพื่อให้ได้ความถี่เดียวกัน แอมพลิจูดเท่ากัน ความต่างเฟสของแรงเคลื่อนไฟฟ้าสามเฟส 120°
1. ระยะห่างระหว่างด้านที่มีประสิทธิภาพทั้งสองด้านของแต่ละขดลวดควรเท่ากับพื้นที่ที่ขั้วแม่เหล็กครอบครอง
2. ระยะห่างระหว่างขอบเริ่มต้นของขดลวดที่อยู่ติดกันของแต่ละเฟสที่คดเคี้ยวควรเท่ากับหรือหลายเท่าของระยะทางที่ขั้วแม่เหล็กคู่หนึ่งครอบครอง
3. ขอบเริ่มต้นของขดลวดสามเฟสควรคั่นด้วยมุมไฟฟ้า 2π+120o (พื้นที่ที่ขั้วแม่เหล็กคู่หนึ่งครอบครองคือมุมไฟฟ้า 360o)
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซีรีส์ JF13 ในประเทศ ขั้วแม่เหล็กคู่หนึ่งมีตำแหน่งเชิงพื้นที่ 6 ช่อง (มุมไฟฟ้า 60o ต่อช่อง) ขั้วแม่เหล็กมีตำแหน่งเชิงพื้นที่ 3 ช่อง ดังนั้นช่วงตำแหน่งของทั้งสองด้านที่มีประสิทธิภาพของ ขดลวดแต่ละอันมี 3 ช่อง ระยะห่างระหว่างขอบเริ่มต้นของแต่ละเฟสที่คดเคี้ยวติดกับขดลวด 6 ช่อง ขอบเริ่มต้นของขดลวดสามเฟสสามารถแยกออกได้ 2 ช่อง 8 ช่อง 3 ช่อง 14 ช่อง ฯลฯ
(3) วงจรเรียงกระแส
บทบาทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับคือการเปลี่ยนกระแสสลับสามเฟสของขดลวดสเตเตอร์ให้เป็นกระแสตรง วงจรเรียงกระแสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 6 หลอดเป็นวงจรเรียงกระแสบริดจ์แบบเต็มคลื่นสามเฟสที่ประกอบด้วยไดโอดเรียงกระแสซิลิคอน 6 ตัว และท่อเรียงกระแส 6 หลอดจะถูกกด (หรือเชื่อม) ตามลำดับบนแผ่นสองแผ่น
1. ลักษณะของไดโอดเรียงกระแสซิลิคอนสำหรับยานยนต์
(1) กระแสไฟทำงานขนาดใหญ่, กระแสไฟเฉลี่ยไปข้างหน้า 50A, กระแสไฟกระชาก 600A;
(2) แรงดันย้อนกลับสูง, แรงดันสูงสุดซ้ำย้อนกลับ 270V, แรงดันสูงสุดย้อนกลับไม่ซ้ำ 300V;
(3) มีตะกั่วเพียงอันเดียวเท่านั้น และลีดของไดโอดบางตัวนั้นเป็นค่าบวก, ลีดของไดโอดบางตัวนั้นเป็นค่าลบ, หลอดที่มีเส้นลีดที่เป็นบวกเรียกว่าหลอดบวก และหลอดที่มีเส้นลีดที่เป็นลบเรียกว่าหลอดลบ ดังนั้นไดโอดเรียงกระแสจึงมีไดโอดที่เป็นบวกและ ไดโอดเชิงลบ
(4) ฝาปิดท้าย
โดยทั่วไปฝาครอบส่วนท้ายจะแบ่งออกเป็นสองส่วน (ฝาครอบส่วนหน้าและฝาครอบส่วนหลัง) ซึ่งทำหน้าที่ยึดโรเตอร์ สเตเตอร์ วงจรเรียงกระแส และชุดแปรง โดยทั่วไปแล้วฝาปิดท้ายจะหล่อด้วยอลูมิเนียมอัลลอยด์ ซึ่งสามารถป้องกันการรั่วไหลของแม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพและยังมีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดี
ฝาครอบด้านหลังมาพร้อมกับชุดแปรงที่ประกอบด้วยแปรง ที่ยึดแปรง และสปริงแปรง บทบาทของแปรงคือการนำแหล่งจ่ายไฟผ่านวงแหวนสะสมเข้าไปในสนามที่คดเคี้ยว
การเชื่อมต่อระหว่างขดลวดสนามแม่เหล็ก (สองแปรง) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะแตกต่างกันเพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบ่งออกเป็นประเภทภายในและภายนอก
1. เครื่องกำเนิดเหล็กตักภายใน: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสนามแม่เหล็กคดเคี้ยวแปรงเชิงลบโดยตรงตักเหล็ก (เชื่อมต่อโดยตรงกับตัวเครื่อง)
2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหุ้มภายนอก: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แปรงทั้งสองของขดลวดสนามถูกหุ้มฉนวนจากตัวเครื่อง
อิเล็กโทรดลบ (แปรงลบ) ของขดลวดสนามแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดประเภทเหล็กภายนอกเชื่อมต่อกับตัวควบคุม จากนั้นเหล็กจะเชื่อมต่อหลังจากผ่านไป
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดอ่านบทความอื่น ๆ บนเว็บไซต์นี้ต่อไป!
กรุณาโทรหาเราหากคุณต้องการผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. มุ่งมั่นที่จะขายชิ้นส่วนรถยนต์ MG&MAUXS ยินดีซื้อ
