【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯 (或磁極、磁扼 )繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做 切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。 2 （換圖，第一章的圖標怎么能圖 25？？？？？？？？） 3 發(fā)電機是汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動機正常運轉時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電，同時向蓄電池充電。 汽車發(fā)電機實際上是三相同步交流發(fā)電機，廣泛與柴油機和汽油機配套，使汽車在行駛中不僅能保證汽車電器用電，同時能不斷給蓄電池充電，保證汽車隨時都能順利起動和行駛。 發(fā)電機 目前運用最廣的第一代硅整流汽車用交流發(fā)電機， 它主要由定子、轉子及三相全波硅整流橋組成，發(fā)電機在原動機帶動后，由轉子磁場對定子繞組作用，在定子繞組中形成三相交流電，經(jīng)三相整流橋整流后對外提供所需的電壓和電流。 發(fā)電機前端蓋與皮帶輪之間有一個風扇，叫體外風扇，前端蓋有 2 個安裝孔， 上方孔通常為 M8 螺紋孔，以便在配套的油機上能調(diào)整傳動皮帶的松緊程度，下方為一個直徑為 孔，與后端蓋一起把發(fā)電機定、轉子等構件組成一體，由于后端蓋安裝孔帶有調(diào)節(jié)套，可與各種不同的規(guī)格油機配套，前后端蓋不僅起保護蓋的作 用，同時也是安裝固定的機座，是極為重要的構件，需要足夠的機械強度、剛度、精密的尺寸公差和形位公差。 發(fā)電機風扇一般有兩種結構，為鑄鋁的徑向風扇，結構簡單，能適用于各種旋轉方向，缺點是通風效果差，所示為后傾式風扇，通常用 1mm 或 厚鋼板沖制而成，通風效果較好，缺點是只能以單一種方向旋轉。 定子由鐵心沖片和三相對稱的繞組構成，沖片通常用 或 硅鋼板按電磁設計要求沖制，沖片內(nèi)周均勻分布著 36 槽或 24 槽，根據(jù)電磁設計要求 ，可做成各種規(guī)格的定子，從而決定了發(fā)電機的容量。如下圖： 4 轉子由磁場繞組、爪極及轉軸組成，當發(fā)電機為有刷時，軸端有導電環(huán)，爪極分前爪極和后爪極，通常前后爪極均布 6 個爪組成 6 對 N、 S 極，也有均布 4 個爪組成 4 對 N、 S 極，用鋼 10 材料制成，這種爪極可使定子繞組獲得接近正弦波電壓波形，其制作工藝復雜，成本較高。 三相全波整流橋式發(fā)電機的重要構件，第一代汽車發(fā)電機采用單個硅元件依極性不同分別安裝在兩個帶散熱片的元件支架上，而后組裝，這種結構的優(yōu)點是硅元件損壞后可以單個更 換以降低維修成本，但有不少缺點： （ 1）支架結構復雜，制作難度大、成本高。 （ 2）元件與支架安裝孔的配合松緊程度難于控制，配合過緊裝配困難，易損壞硅元件， 配合過松接觸電阻大，影響輸出功率。造成這種狀況主要是，一方面支架孔加工因鋁質(zhì)易變形而超差，另一方面硅元件的外形尺公差不統(tǒng)一，往往后者是主要的。 發(fā)電機體內(nèi)結構緊湊，制作方便，缺點是，體外風扇通風冷卻效果差，限制了單機容量，運行也不夠安全；電刷和三相整流橋在電機內(nèi)部，電刷炭粉易污染定子繞組及整流橋和磁場繞組，影響使用壽命，同時維修也不方便；前后端蓋沒有把定子鐵心包住，大部分鐵心露在空氣中，既不利于防塵防水，電磁噪聲也較大；前后端蓋風道結構不合理，不利于通風冷卻，限制了單機容量的發(fā)揮；電機冷卻風路設計不合理，通風冷卻效果差。 目前市場上廣泛地與 4 缸機及 6 缸機配套使用的無刷汽車用硅整流交流電機JFW 型結構示意圖，它是在原有刷的基礎上把勵磁磁場繞組通過磁極線圈固定在后 5 端蓋上，此時轉子實際上有爪極、轉子磁輪組成， 因此這種無刷結構有兩個輔助氣隙，增加了磁壓降，在進行電機電磁設計時，應給了充分地考慮。 汽車用硅整流無刷交流發(fā)電機的最大特點是變 第一代有刷為無刷，從而減少了由于電刷、導電環(huán)帶來的諸多缺陷，同時增加了勵磁損耗，影響了發(fā)電機的輸出功率，其它方面改進不大。 為了提高發(fā)電機單機容量，確保運行的安全可靠性，把風扇由機外移入機內(nèi)，電機導電環(huán)、電刷、整流橋也移到機外，安裝在后端蓋外腔，這種單一內(nèi)風扇結構發(fā)電機為第二代汽車用交流發(fā)電機。 —— 雙風扇發(fā)電機 隨著汽車工業(yè)迅速發(fā)展，特別是高級超豪華轎車的發(fā)展，汽車電器用電量迅速增加，要求發(fā)電機不僅要功率大體積小，同時對噪聲 (包括電磁噪聲 )及安全可靠性提出了更高要求，此時就出現(xiàn)了雙內(nèi)風 扇 (DIF)型結構的發(fā)電機，人們稱它為第三代汽車用交流發(fā)電機。 其結構和第一代第二代發(fā)電機相比有顯著的差別，整體結構緊湊，整性好，除皮帶輪外，整個發(fā)電機沒有外露部分，定子鐵心完全被前后端蓋所覆蓋，前端蓋相當于單支點電動機機座，通過端蓋止口與后端蓋配合，把發(fā)電機定子、轉子固定在一起成為一個整體，后端蓋不僅起防護、支承作用，外腔還裝有電刷及三相整流橋，以端罩保護。 前端蓋有鑄鋁件，其結構不僅充分地考慮了機械強度、剛度，同時也較好地設計了通風通道，前端蓋除了與定子外圓配合段外，開有 26 條通風風道，筋條采用流線性截 面，以減少風阻， 降低風壓損耗，端部也開有類似風道，端蓋與定子采用無間隙配合，兩安裝支承孔分布在同一直徑上但不在同一切面內(nèi)，在軸向錯開一段距離，這樣使電機受力合理，更平穩(wěn)，在端蓋外側和端部布有條形風道，端蓋和風道設計采用大圓弧過渡，流線型設計，減少了風阻，降低了風壓損耗，提高了冷卻效果，降低了溫升，提高了電機容量。 轉子爪極形狀為等腰梯形截面，用含硅量較高的鋼村 08F 制成，這樣的爪形和材料有利于充分利用勵磁場能量，提高勵磁效果，同時也簡化了模具，方便加工，勵磁磁場繞組采用無骨架繞制。 為了提高通風冷卻效果， 后端蓋設計型式也采用了條形風道，流線性設計，用止口與前端蓋配合，結構設計思想和前端蓋基本相同，具體結構分兩半部，前半部通過止口與前端蓋配合把發(fā)電機組成一個整體，內(nèi)腔有后風扇，側面有條形通風道，使冷卻風能從這些風道把電機的熱量帶出機外，端蓋中間以 6 條幅射狀筋條適當位置有安裝三相硅整流橋和調(diào)節(jié)器的螺孔，同時還有固定電機引出線支架，電機后端 6 罩通過螺孔固定在后端蓋上。 后端蓋保護裝在后端蓋外腔的整流橋和調(diào)節(jié)器，端部開有許多風道，讓冷卻空氣進入電機內(nèi)部 ，冷卻相關部位，后端罩可以用鋁合金板材拉伸成形，也可以用注塑件。 第三代發(fā)電機前后風扇采用了不同結構型式的后傾式風扇，前風扇由于風路短，風阻小，采用小風葉大葉形等參數(shù)設計后傾風扇。 后風扇要冷卻整流橋、調(diào)節(jié)器，還要冷卻電機定子繞組，風路長風壓損耗大，因此采用了變參數(shù)多風葉后傾式風扇。 10 片風扇葉片最小寬度為 ，最大的寬度為 16mm，依特定的方法排列，傾角等參數(shù)也相應改變，這樣的風扇不同結構設計，不僅提高了通風冷卻效果，而且降低了噪聲，這對高檔橋車尤為重要。 第三代雙內(nèi)風