เครื่องปั่นไฟรถยนต์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์เป็นแหล่งจ่ายไฟหลักของรถยนต์ ทำหน้าที่จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมด (ยกเว้นสตาร์ทเตอร์) เมื่อเครื่องยนต์ทำงานตามปกติ และชาร์จแบตเตอรี่ในเวลาเดียวกัน
บนพื้นฐานของขดลวดสเตเตอร์สามเฟสของไดชาร์จทั่วไป ให้เพิ่มจำนวนรอบของขดลวดและนำขั้วออก เพิ่มชุดเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแบบสะพานสามเฟส ที่ความเร็วต่ำ ขดลวดปฐมภูมิและขดลวดขยายจะส่งออกแบบอนุกรม และที่ความเร็วสูง ขดลวดปฐมภูมิสามเฟสเท่านั้นที่ส่งออก
หลักการทำงาน
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งชุด
เมื่อวงจรภายนอกจ่ายพลังงานให้กับสนามแม่เหล็กที่พันรอบแปรง จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น ทำให้ขั้วกรงเล็บถูกทำให้เป็นแม่เหล็กในขั้ว N และขั้ว S เมื่อโรเตอร์หมุน ฟลักซ์แม่เหล็กจะเปลี่ยนแปลงสลับกันในขดลวดสเตเตอร์ ตามหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดสเตเตอร์สามเฟสจะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบสลับกัน นี่คือวิธีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสร้างไฟฟ้า
แรงขับเคลื่อนหลัก (กล่าวคือ เครื่องยนต์) ลากโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่ถูกกระตุ้นด้วยกระแสตรงให้หมุนด้วยความเร็ว n (รอบต่อนาที) และศักย์ไฟฟ้ากระแสสลับเหนี่ยวนำของขดลวดสเตเตอร์สามเฟส หากขดลวดสเตเตอร์เชื่อมต่อกับโหลดไฟฟ้า มอเตอร์จะมีเอาต์พุตไฟฟ้ากระแสสลับ และพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงจากขั้วเอาต์พุตผ่านสะพานเรกติไฟเออร์ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือขดลวดสเตเตอร์และขดลวดโรเตอร์ ขดลวดสเตเตอร์สามเฟสกระจายอยู่บนเปลือกตามมุมไฟฟ้าที่ต่างกัน 120 องศาระหว่างกัน ขดลวดโรเตอร์ประกอบด้วยกรงเล็บสองขั้ว เมื่อขดลวดโรเตอร์เชื่อมต่อกับกระแสตรง ขดลวดจะถูกกระตุ้น และกรงเล็บทั้งสองขั้วจะสร้างขั้ว N และขั้ว S เส้นสนามแม่เหล็กเริ่มจากขั้ว N เข้าสู่แกนสเตเตอร์ผ่านช่องว่างอากาศ และกลับไปยังขั้ว S ที่อยู่ติดกัน เมื่อโรเตอร์หมุนแล้ว ขดลวดโรเตอร์จะตัดเส้นแรงแม่เหล็ก และสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบไซน์ที่มีมุมไฟฟ้าต่างกัน 120 องศาในขดลวดสเตเตอร์ นั่นคือ กระแสสลับสามเฟส จากนั้นผ่านองค์ประกอบเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าที่ประกอบด้วยไดโอดเป็นเอาต์พุตกระแสตรง
เมื่อปิดสวิตช์ แบตเตอรี่จะจ่ายกระแสไฟฟ้าก่อน วงจรมีดังนี้:
แบตเตอรี่บวก → ไฟแสดงการชาร์จ → หน้าสัมผัสของตัวควบคุม → ขดลวดกระตุ้น → เตารีด → แบตเตอรี่ลบ ในเวลานี้ ไฟแสดงสถานะการชาร์จจะสว่างขึ้นเนื่องจากกระแสไฟไหลผ่าน
อย่างไรก็ตาม หลังจากเครื่องยนต์สตาร์ท เมื่อความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะเพิ่มขึ้นด้วย เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ศักย์ไฟฟ้าของปลาย "B" และปลาย "D" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเท่ากัน ในเวลานี้ ไฟแสดงสถานะการชาร์จจะดับลง เนื่องจากความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองเป็นศูนย์ แสดงว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานตามปกติ และกระแสไฟฟ้ากระตุ้นนั้นมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอง แรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสที่สร้างโดยขดลวดสามเฟสในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกแก้ไขโดยไดโอด และส่งออกกระแสตรงเพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดและชาร์จแบตเตอรี่
โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับประกอบด้วย 4 ส่วน คือ โรเตอร์ สเตเตอร์ วงจรเรียงกระแส และฝาครอบปลาย
(1) โรเตอร์
หน้าที่ของโรเตอร์คือการสร้างสนามแม่เหล็กหมุน
โรเตอร์ประกอบด้วยขั้วกรงเล็บ แอก ขดลวดสนามแม่เหล็ก วงแหวนสะสม และเพลาโรเตอร์
เสากรงเล็บสองอันถูกกดลงบนเพลาโรเตอร์ และเสากรงเล็บทั้งสองอันมีเสาแม่เหล็กรูปปากนกหกอัน ขดลวดสนามแม่เหล็ก (ขดลวดโรเตอร์) และแอกแม่เหล็กถูกจัดเรียงไว้ในโพรงของเสากรงเล็บ
วงแหวนตัวรวบรวมประกอบด้วยวงแหวนทองแดง 2 วงที่หุ้มฉนวนกัน วงแหวนตัวรวบรวมถูกกดลงบนเพลาโรเตอร์และหุ้มฉนวนด้วยเพลา วงแหวนตัวรวบรวม 2 วงเชื่อมต่อกับปลายทั้งสองด้านของขดลวดสนามแม่เหล็ก
เมื่อวงแหวนตัวสะสมทั้งสองวงถูกส่งผ่านกระแสตรง (ผ่านแปรง) จะมีกระแสไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็ก และฟลักซ์แม่เหล็กแนวแกนจะถูกสร้างขึ้น ทำให้ขั้วกรงเล็บข้างหนึ่งถูกทำให้มีแม่เหล็กไปที่ขั้ว N และอีกข้างหนึ่งถูกทำให้มีแม่เหล็กไปที่ขั้ว S ทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กสลับกัน 6 คู่ เมื่อโรเตอร์หมุน สนามแม่เหล็กหมุนจะถูกสร้างขึ้น [1]
วงจรแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ: แอก → ขั้ว N → ช่องว่างอากาศระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ → สเตเตอร์ → ช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ → ขั้ว S → แอก
(2) สเตเตอร์
หน้าที่ของสเตเตอร์คือสร้างกระแสไฟฟ้าสลับ
สเตเตอร์ประกอบด้วยแกนสเตเตอร์และคอยล์สเตเตอร์
แกนสเตเตอร์ประกอบด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอนที่มีร่องในวงแหวนด้านใน และตัวนำของขดลวดสเตเตอร์จะฝังอยู่ในร่องของแกนกลาง
ขดลวดสเตเตอร์มี 3 เฟส และขดลวด 3 เฟสใช้การเชื่อมต่อแบบดาวหรือสามเหลี่ยม (กำลังสูง) ซึ่งสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าสลับ 3 เฟสได้
ขดลวดสามเฟสจะต้องได้รับการพันตามข้อกำหนดบางประการเพื่อให้ได้ความถี่เท่ากัน แอมพลิจูดเท่ากัน และเฟสต่างกัน 120° แรงเคลื่อนไฟฟ้าสามเฟส
1. ระยะห่างระหว่างสองด้านที่มีประสิทธิภาพของขดลวดแต่ละอันควรเท่ากับพื้นที่ที่ขั้วแม่เหล็กครอบครอง
2. ระยะห่างระหว่างขอบเริ่มต้นของขดลวดที่อยู่ติดกันของแต่ละขดลวดเฟสควรเท่ากับหรือเป็นทวีคูณของระยะทางที่ขั้วแม่เหล็กคู่หนึ่งครอบครอง
3. ขอบเริ่มต้นของขดลวดสามเฟสควรแยกจากกันด้วยมุมไฟฟ้า 2π+120o (พื้นที่ที่ถูกขั้วแม่เหล็กคู่หนึ่งครอบครองคือมุมไฟฟ้า 360o)
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซีรีส์ JF13 ในประเทศ ขั้วแม่เหล็ก 1 คู่คิดเป็นตำแหน่งเชิงพื้นที่ 6 ช่อง (มุมไฟฟ้า 60 องศาต่อช่อง) ขั้วแม่เหล็ก 1 คู่คิดเป็นตำแหน่งเชิงพื้นที่ 3 ช่อง ดังนั้นช่วงตำแหน่งของด้านที่มีประสิทธิภาพทั้งสองด้านของขดลวดแต่ละอันคือ 3 ช่อง ระยะห่างระหว่างขอบเริ่มต้นของขดลวดแต่ละเฟสที่อยู่ติดกับขดลวด 6 ช่อง ขอบเริ่มต้นของขดลวดสามเฟสสามารถแยกออกจากกันได้ 2 ช่อง 8 ช่อง 3 ช่อง 14 ช่อง เป็นต้น
(3) เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า
บทบาทของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าสลับคือการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าสลับสามเฟสของขดลวดสเตเตอร์ให้เป็นกระแสตรง เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าสลับของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า 6 หลอดเป็นวงจรแปลงกระแสไฟฟ้าแบบสะพานคลื่นเต็มสามเฟสที่ประกอบด้วยไดโอดแปลงกระแสไฟฟ้าซิลิกอน 6 หลอด และหลอดแปลงกระแสไฟฟ้า 6 หลอดถูกกด (หรือเชื่อม) บนแผ่นสองแผ่นตามลำดับ
1. คุณลักษณะของไดโอดเรกติไฟเออร์ซิลิคอนยานยนต์
(1) กระแสไฟฟ้าทำงานขนาดใหญ่ กระแสไฟฟ้าเฉลี่ยไปข้างหน้า 50A กระแสไฟกระชาก 600A
(2) แรงดันย้อนกลับสูง แรงดันย้อนกลับพีคซ้ำ 270V แรงดันย้อนกลับพีคไม่ซ้ำ 300V
(3) มีสายนำเพียงเส้นเดียว และสายไดโอดบางตัวเป็นขั้วบวก สายไดโอดบางตัวเป็นขั้วลบ หลอดที่มีสายนำบวกเรียกว่าหลอดบวก และหลอดที่มีสายนำลบเรียกว่าหลอดลบ ดังนั้นไดโอดเรกติไฟเออร์จึงมีไดโอดบวกและไดโอดลบ
(4) ฝาครอบท้าย
ฝาปิดส่วนปลายแบ่งออกเป็น 2 ส่วน (ฝาปิดส่วนปลายด้านหน้าและฝาปิดส่วนปลายด้านหลัง) ซึ่งทำหน้าที่ยึดโรเตอร์ สเตเตอร์ วงจรเรียงกระแส และชุดแปรง โดยทั่วไปแล้วฝาปิดส่วนปลายจะหล่อด้วยโลหะผสมอลูมิเนียม ซึ่งสามารถป้องกันการรั่วไหลของแม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนที่ดี
ฝาท้ายประกอบด้วยชุดแปรงที่ประกอบด้วยแปรง ที่จับแปรง และสปริงแปรง หน้าที่ของแปรงคือส่งแหล่งจ่ายไฟผ่านวงแหวนตัวเก็บประจุเข้าสู่ขดลวดสนาม
การเชื่อมต่อระหว่างขดลวดสนามแม่เหล็ก (แปรงสองอัน) กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแตกต่างกัน จึงแบ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าออกเป็นแบบภายในและภายนอก
1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซ้อนเหล็กภายใน: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขดลวดสนามแม่เหล็กแปรงลบเชิงลบเชื่อมต่อกับเหล็กซ้อนเหล็กโดยตรง (เชื่อมต่อกับตัวเรือนโดยตรง)
2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหุ้มภายนอก: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งแปรงทั้งสองของขดลวดสนามได้รับการแยกออกจากตัวเรือน
เชื่อมต่อขั้วลบ (แปรงลบ) ของขดลวดสนามแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเหล็กภายนอกเข้ากับตัวควบคุม จากนั้นเชื่อมต่อเหล็กหลังจากผ่านไปแล้ว
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดอ่านบทความอื่นๆ บนเว็บไซต์นี้ต่อไป!
กรุณาติดต่อเราหากคุณต้องการผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
บริษัท Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. มุ่งมั่นที่จะจำหน่ายชิ้นส่วนรถยนต์ MG&MAUXS ยินดีให้ซื้อ
