交流發電機原理和應用
隨(suí)著(zhe)汽車技(jì)術的進步,汽車的用電量越來越高。20年前,中級轎車的發電機輸出功率一(yī)般隻有500瓦(wǎ)左右,現在一(yī)般中級轎車發電機都在1000瓦左右。發電機功率的增加是隨著車上用電設備增加而增加的。現在汽車(chē)上的發(fā)電機都是風冷式發電機,由皮帶輪後(hòu)的風(fēng)扇吹風進入機殼進行冷卻。在現有風冷式發電(diàn)機構(gòu)造的限製下,功率的增加必(bì)然會導致發電機體積的加大。
同時,為增大冷卻程(chéng)度加大風扇尺寸又會使噪聲增大。針對現有發電機與用電量增(zēng)大出現的矛盾,有人(rén)提出了水冷式交流發電機的解決方案。
水冷式交流發(fā)電機利(lì)用水來代替風扇進行冷卻。交流發電機主要的發熱部(bù)位是定子(zǐ),水冷式交流發電機(jī)重點冷卻部分就是定子及線圈繞組(zǔ)。發電機的(de)前端蓋和後端蓋用鋁材製造,開(kāi)有水道槽(cáo)。定子及線圈繞組用合(hé)成樹脂固定密封,定子與轉子之(zhī)間有鋁質圍板與水道隔離。水(shuǐ)道與進水管和出水管連通,進水管和出水(shuǐ)管(guǎn)分別與發動機冷(lěng)卻水係統連通。
這樣,當發動(dòng)機運(yùn)轉時,冷卻水在發動機水泵的帶動下循環流動,通過發電機殼體,可以有效地冷卻定子線圈繞(rào)組、定子鐵(tiě)芯,同(tóng)時也冷卻轉子、內藏式調節器和軸承等其它(tā)發(fā)熱零部件。
水冷式交流發電機與風冷式交流發電(diàn)機相(xiàng)比,內部構(gòu)造複雜了,防漏密封要求提高了,成本也會增加。同時因聯接水管的問題,安裝布置(zhì)也受到諸多(duō)限製,自由度減少了(le)。但是,水冷式交流發電機的發電及(jí)低噪聲性(xìng)能,是風冷式交流發電(diàn)機無(wú)法比擬(nǐ)的。
首先,水冷式(shì)交流發電(diàn)機具有良好的低(dī)速充電特性。我們(men)知道,在交流發電機的電流特(tè)性曲線上有一(yī)個“拐點”,即超過所謂“0安培(péi)速度”之後才會有電流產生,電流上升到一定(dìng)程度才能充電。在哪個轉速以(yǐ)上才出現“拐點”和達到可充電電流與勵磁電流的(de)大小相關。
由(yóu)於水冷(lěng)式交流發(fā)電機大幅度抑製了(le)定子、轉子及調節器(qì)的溫升,可以相應提高(gāo)勵磁電流,勵磁電流(liú)越大輸(shū)出電(diàn)壓(yā)也越高,因此當(dāng)水冷式交流發電機低速轉(zhuǎn)動時(shí)也會有(yǒu)良好的充電表現,這種低速充(chōng)電性能對城市用(yòng)車的(de)正常使用相當(dāng)重(chóng)要。
第二,水冷式交流發電機具有低噪聲。由於省(shěng)略了風扇,所以不存在發電機風扇發(fā)出的噪聲。據介(jiè)紹在3500轉(zhuǎn)/分時,水冷式交流發電機(jī)與風冷式交流發電機相比,噪聲要低15分貝。
水冷式交流發電機的優點被看好(hǎo),認為是(shì)汽車發電機的發展方向。有人認為在(zài)12伏特汽車中,2500瓦以下適宜用風冷式交流發電機,2500瓦以上或者42伏(fú)特(tè)電係適宜用水冷式交流發電機。
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