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交流發電機論文 關于汽車用爪級式無刷交流發電機的檢測方法論文范文參考資料

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(遼寧省機電工程學校,遼寧 遼陽 111004)

摘要:汽車用無刷交流發電機由于没有電刷和集電環,所以不會因为電刷和集電環的磨損和接觸不良造成勵磁不穩定或發電機不發電等故障,同时工作時無火花,也減小了無線電干擾。文章闡述了汽車用爪級式無刷交流發電機的結構及其檢測方法。

關鍵詞:汽車用爪級式無刷交流發電機;檢測方法;電刷;集電環;無線電干擾文獻標識碼:A

中圖分類號:TP273文章編號:1009-2374(2016)11-0064-02DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.032

1 爪級式無刷交流發電機結構

1.1 皮帶輪、風扇、接線柱

交流發電機的皮帶輪和風扇如圖1所示,它们由半月鍵與發電機的轉子軸聯接,用彈簧墊圈和螺母緊固在轉子軸上。皮帶輪的材料通常為鑄鐵,它的作用是將發動機的轉矩通过皮帶傳給發電機。風扇為葉片式,通常由鋁合金壓鑄制成。發電機工作時,風扇在皮帶輪的帶動下,葉片旋轉產生空氣流,空氣流高速流過發電機內部對發電機進行冷卻。接線柱位于后端蓋上,如圖1所示,依次為發電機正極B、中性點N、磁場F、搭鐵E。

1.2 前、后端蓋

前、后端蓋上裝有滾珠軸承,用来支承磁場總成,固定電樞總成、整流器、接線柱等,端蓋上設計有用来散熱的通風口。为了減少漏磁,提高發電的功率,前、后端蓋采用非導磁材料——鋁合金,通过鑄造制成。

1.3 真空泵

真空泵位于后端蓋之后,如圖1所示。交流發電機真空泵的輸入軸與發電機的轉子軸制成一體,該泵連接在汽車的真空助力制動裝置上,以满足汽車制動的需要。

1.4 磁場總成

磁場總成的作用是產生磁場。它包括轉子軸、裝在轉子軸上的磁軛和兩塊磁爪、用螺栓固定在后端蓋上的托架及托架上的磁場繞組構成,如圖2、圖3所示。磁場繞組的一端接發電機的F接線柱,另一端通过螺栓搭鐵。每塊磁爪上各有六個鳥嘴形磁極,兩塊磁爪相對,形成六對磁極,稱為爪極。把爪極的凸緣的外形做成像鳥嘴的形狀,是为了當發電機工作時,可在定子鐵心內部形成近似正弦變化的交變磁場。兩塊磁爪用非導磁材料——銅,聯接固定在轉子軸上。當磁場繞組通電時,兩塊磁極分別被磁化為N極和S極,由轉子帶動旋轉,產生旋轉的磁場。由于磁場繞組固定不動,所以省去了電刷和滑環。

1.5 電樞總成

電樞總成由鐵芯和電樞繞組組成,它的作用是產生交流電。其結構如圖4所示,鐵芯一般由一組相互絕緣且內圓帶有嵌線槽的環狀硅鋼片或低碳鋼片疊成,三相電樞繞組嵌于定子槽內。繞組是用高強度漆包線在專用模具上繞制的。三相繞組(U相、V相、W相)的連接方法為星形聯結,又叫做Y形聯結,這種聯結的發電機在發電機轉速較低時發電性能好。星形聯結是每相繞組的一根線頭都接至公共接點(中性點N),另外三根線頭分叉成Y形。

1.6 整流器

整流器由八只硅二極管組成,如圖1所示。它利用二極管的單向導電性,將交流電轉換為直流電。其中六只硅二極管組成三相全波整流電路,正散熱板上的三個正二極管的負極通过散熱板連接在一起,它们的正極則分別與三相繞組的首端相連。三個負二極管的負極也與三相繞組的首端相連,其正極通过負散熱板連接在一起。在電樞繞組的星形聯結點引出連接線,加裝兩只中性點二極管,形成了八管交流發電機,加裝兩只中性點二極管可以提高發電機的輸出功率,從而适应現代汽車用電設備增加、用電量增大的要求。

2 檢測

下面以JFWB19C3交流發電機為例,说明發電機的檢測方法。

2.1 不解體檢測

檢查交流發電機殼體有無裂痕,接線柱是否松動,用手轉動發電機轉子,檢查轉動是否靈活自如,是否卡滯,有無異響。使用萬用表測量交流發電機各接線柱之間的電阻值。

2.1.1 測量交流發電機F與E接線柱之間的電阻值。指針式萬用表置R×l檔(數字式萬用表置200Ω檔),紅、黑表筆分別任意接F與E接線柱,其阻值應符合該發電機的標準值,如表1所示:

2.1.2 測量交流發電機B與E接線柱之間的正、反向電阻值。測量正向電阻值時指針式萬用表置R×l檔,紅表筆接B接線柱,黑表筆接發電機外殼,測量反向電阻值時紅表筆接發電機外殼,黑表筆接B接線柱,電阻值應符合表1的要求。數字式萬用表選用二極管檔,正向管壓降為1V左右正常,本發電機實測值為0.866V,正常,反向無窮大為正常。

2.1.3 用指針式萬用表測量N與E(或B)接線柱之間的正反向電阻,應符合表1所示的要求。數字式萬用表選用二極管檔,正向管壓降為0.5V左右正常,本發電機實測值為0.440V,反向無窮大為正常。

用萬用表測量B與E之間的正向電阻在40~50Ω之間,二極管正常,如為10Ω左右,則個別二極管擊穿,若示數接近于零或等于零,則正極管和負極管均有擊穿短路故障,測量N與E(或B)之間的電阻,可進一步判斷故障二極管是正極管還是負極管。若數據不符合要求,則應將發電機解體后進行檢測維修。

2.2 解體后的檢測

若發電機不解體檢測數據不符合要求,則應將發電機解體,确定具體故障部位后進行檢測維修。

2.2.1 磁場繞組的檢測用指針式萬用表R×1檔(數字式萬用表200Ω檔)檢測磁場繞組兩引線之間的電阻,正常值為3~6Ω,本發電機實測值為3.6Ω。如果阻值為“∞”,表明磁場繞組斷路;若阻值過小,表明磁場繞組短路。用萬用表電阻最大檔檢測磁場繞組任一引線與托架之間的電阻,若為“∞”,说明繞組絕緣良好,若阻值較小或為零,則磁場繞組有搭鐵故障。

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2.2.2 電樞繞組的檢測萬用表置于用指針式萬用表R×1檔(數字式萬用表200Ω檔),測量電樞繞組的任意兩相首端,三次(UV、UW、VW)測得的電阻值都相等,并且電阻很小,本機約為0.4Ω,说明電樞繞組完好;如果電阻無窮大,说明電樞繞組有斷路故障,可通过測量U、V、W各相繞組與中性點N之間的電阻确定哪相繞組有故障。測量電樞繞組的任何一相首端與電樞的鐵芯的電阻,如果電阻無窮大,則電樞繞組絕緣良好,若阻值很小或為零,則繞組有搭鐵故障。

2.2.3 整流器的檢測用指針式萬用表測試每个二極管的正、反向電阻值,若電阻值一大(大于10kΩ)一小(小于100Ω),差異很大,说明二極管良好。或用數字式萬用表二極管檔測量其正反向管壓降,正向約為0.5V,反向為無窮大,則二極管完好。若兩次測量阻值均為∞,則該二極管斷路;若兩次測得阻值均為0,則該二極管短路。對于焊接式整流二極管来说,一只二極管損壞,就需更換該二極管所在的正或負散熱板總成;對于壓裝結構来说,則只需用專用的頂套和壓套更換故障二極管即可,二極管的過盈量應控制在0.05~0.10mm之間。本文圖5所示為焊接式整流二極管。

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