汽车交流发电机结构

汽车用交流发电机，多采用三相同步交流发电 机，由 ６ 只 二极管 构成三相桥式全波整流器。各国生产的交流发电机结构都大同小异，主要由定子、转子、电刷、整流二极管、前后端盖、风扇及带轮等组成。

有的还将调节器与发电机装在一起。转子用来建立 磁 场。 定 子 中 产 生的 交 变 电 动 势，经 过 二极 管 整 流 器 整流 后 输 出 直 流 电。Ｊ Ｆ１３２ 型交流发电机的组件图见图 ２．１。

转子
交流发电机的转子是发电机的磁场部分，它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成，见图 ２．２。

两块爪极被压装在转轴上，且内腔装有磁轭，其上绕有磁场绕组。

绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上。 两个电刷装在与端盖绝缘的电 刷架 内，通过弹簧力 使其与 滑环 保持 接触。

当发电机工作时，两电刷与直流电源连通，可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通。

使两块爪极被分别磁化为 Ｎ 极和 Ｓ 极，从而形成犬牙交错的磁极对并 沿圆周方向均匀 分布。 磁 极对数为 ４ ～ ７ 对。

国产发电机大多采用 ６ 对磁极。 爪极凸缘的外形像鸟嘴，这种形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。 转子每转一周，定子的 每相 电路上就能 产生周 波个 数等 于磁极对数的交流电动势

定子
定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢，由定子铁心和定子绕组组成。 定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅 钢 片叠 成。

定子槽 内置 有 三相对 称 绕组，三相 绕 组大多 数 采用 Ｙ 形（星形）联结，也有用△ 形联结的。
为使三相绕组中产生大小相等、相位差 １２０°（电 角度 ）的对称电动势，三 相绕组 的绕 法应 遵循以下原则。
① 每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距都必须完全相等。
以 ＪＦ１１ 型发电机为例，磁极对数为 ６ 对，定子总槽数为 ３６ 槽，每相绕组占有的槽数为 ３６ ／３ ＝１２ 槽，并且采用单层集中绕法，即每个 槽内 放置 一个 有效 边 （１ 个 线圈 ２ 个 有效 边，分别 放 在 ２个定子槽内）。 因此，每相绕 组都由 ６ 个线圈 串联而 成，每 个线圈 有 １３ 匝，则每相绕 组共有 ６ ×１３ ＝７８ 匝。每个线圈的两个有效边之间所间隔的定子槽数叫做 线圈 节距，相邻两异 性磁极 中心 线之 间
的槽数称为极距。 即

线圈节距 ＝ 定子铁心总槽数/(２ × 磁极对数) ＝３６/１２ ＝ ３ 槽

② 三相绕组的起端 Ａ、Ｂ、Ｃ（或末端 Ｘ、Ｙ 、Ｚ）在定子槽内的排列，必须相隔 １２０°电角度。

转子旋转时，磁极的磁场不断和定子中的导体作 相对 运动，在定 子绕 组中 产生交流电 动势。每转过一对磁极，定子导体中的感 应电动势就 变化一个 周 期，即 ３６０°电角 度。 每 个磁 极在 定 子圆周上占有槽数为 ３６ ／１２ ＝３ 槽，即 １８０°电角度，所以 ２ 个相邻的槽的中分线之间为 １８０°／３ ＝ ６０°电角度。 为了使三相绕组各个起端之间相隔 １２０°电角度，即线圈的节距为 ３，各起端之 间的距 离则应为 ２ ＋ ３ｎ 个槽（ｎ ＝ ０，１，２，３，… ），即 ２，５，８，１１，… 个槽均可。 图 ２．３ 为三相绕组展开图。 Ａ、Ｂ、Ｃ 三个首端依次放入 １，９，１７ 三个槽内，而末端 Ｘ 、Ｙ 、Ｚ 则相应地放入 ３４，６，１４ 三个槽内，这 时三相绕组之间的电位差为 １２０°电角度。

整流器
交流发电机的整流器大多由 ６ 只硅二极 管组成。

近年来 又生 产了 ９ 管发 电机，增加 了 ３ 个小功率的磁场二极管。 见图 ２．４，外壳为正极、中心引线为负极的二 极管，称为负 极管，管壳底 上
注有黑色标记；外壳为负极、中心引线为正极的二极管，称为正极管，管壳底上有红色标记。安装二极管的散热板称为整流板（也称元件板），通常用合金制 成以利散热。

现代汽车用 交流发电机都有两块整流板，安装三 只正 极管的 整流板（装 在外侧 ）称为 正 整流 板，安装 三只 负 极管的整流板（装在内侧）称为负整流板，两 块板绝缘 地安装 在一 起，它与 后端 盖用 尼龙 或其 他 绝缘材料制成的垫片隔开且固定在后端盖上。

安装在正整流板上并与之绝缘的三个接线柱分别固 定正、负 极管子的引 线和来自三相绕 组某一相的端头。 与正整流板连接在一起的螺栓引至后端 盖外 部作为 发电 机的 电源输出端，并 标记为“Ｂ ”（“ ＋ ”、“Ａ ”或“电枢”）。

端盖与电刷总成
端盖包括驱动端盖、整流 端 盖以 及安 装在 其上 的 轴承、轴 承盖 等零 部 件。 端盖由铝合金制成。 因为铝合金为非导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好等优点。

为了提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，在有的发电机端盖的轴承座内镶有钢套。后端盖装有电刷架。 两个电刷分别装在电刷架的 孔内，借 弹簧 压力与 滑环 保持接 触。 目 前国产交流发电机的电刷架有两种结构形式：一种电刷架可直接从 发电机 外部进行 拆装，见图 ２．５
（ａ）；另一种则不能直接在发电机外部 进行 拆装，见 图 ２．５（ｂ），若 需要 更换 电 刷，必须 将发 电 机拆开。

交流发电机有内、外搭铁之分，见图 ２．６，故电 刷引 线的接 法 也有 所不 同。 对 于内 搭铁的交流发电机，磁场绕组直接通过交流发电机的外壳搭铁，故其中一根引线接至后端盖上的磁场接线

柱“Ｆ”（或“磁场”），另一根则 直接 与发电 机外壳上 的搭铁 接线 柱“ － ”（或“搭铁 ”）连 接。 而 外搭铁交流发电机的磁场绕组必须通过电压调节器后（交流 发电机 的外部） 再搭铁，故电 刷引线 必须分别与发电机后端盖“Ｆ ＋ ”（或“Ｆ１ ”）和“Ｆ － ”（或“Ｆ２ ”）接线柱相连。

发电机前端装有带轮，由发动机通过皮带带 动。 在带 轮后 面装有 风扇，靠 风扇的离心 作用，给发电机强制通风。 前后端盖用 ３ ～ ４ 个螺栓与定子紧固在一起。