汽車交流發(fā)電機(jī)多為三相同步發(fā)電機(jī)，由六個(gè)二極管和一個(gè)三相橋式全波整流器組成。不同國(guó)家生產(chǎn)的交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)相似，主要由定子、轉(zhuǎn)子、電刷、整流二極管、前后端蓋、風(fēng)扇、皮帶輪組成。

有些人還在發(fā)電機(jī)上安裝調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)子用于建立磁場(chǎng)。定子產(chǎn)生的交-交電動(dòng)勢(shì)經(jīng)二極管整流器整流后輸出DC電。JF132交流發(fā)電機(jī)的組成如圖2.1所示。

圖JF132交流發(fā)電機(jī)的組成

1—

后端蓋；2-刷握；3-刷；4-刷式彈簧壓蓋；5-硅二極管；6-散熱板；7-轉(zhuǎn)子；

8—定子組件；9—前端蓋；10—風(fēng)扇；1個(gè)滑輪

旋轉(zhuǎn)體

交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)部分，主要由兩個(gè)爪極、磁場(chǎng)繞組、滑環(huán)和軸組成。如圖2.2所示。

兩個(gè)爪的極限壓力在轉(zhuǎn)軸上，內(nèi)腔中設(shè)有磁軛，磁軛上繞有磁場(chǎng)繞組。

繞組兩端的引線分別焊接在與軸絕緣的兩個(gè)滑環(huán)上。兩個(gè)電刷安裝在與端蓋絕緣的刷握中，并通過(guò)彈簧力與滑環(huán)保持接觸。

發(fā)電機(jī)工作時(shí)，兩個(gè)電刷與DC電源相連，為磁場(chǎng)繞組提供定向電流，產(chǎn)生軸向磁通。

兩個(gè)爪極分別被磁化成N極和S極，形成沿圓周方向均勻分布的犬齒交錯(cuò)磁極對(duì)。極對(duì)數(shù)為4 ~ 7對(duì)。

大多數(shù)國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)使用6對(duì)磁極。爪形法蘭是鳥(niǎo)嘴，可以使定子感應(yīng)出的交流電動(dòng)勢(shì)近似正弦波。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，定子的每一相電路上就會(huì)產(chǎn)生周期數(shù)等于磁極數(shù)的交流電動(dòng)勢(shì)。

定子

定子是產(chǎn)生和輸出交流電的部件，也叫電樞，由定子鐵芯和定子繞組組成。定子鐵芯由相互絕緣的環(huán)形硅鋼片組成，其內(nèi)圈設(shè)有凹槽。

定子槽內(nèi)有三個(gè)對(duì)稱繞組，三相繞組組多為Y形(星形)連接，三角形連接也有用。

為了在三相繞組中產(chǎn)生大小相等、相位差為120(電角度)的對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)，三相繞組的繞制方法應(yīng)遵循以下原則。

每相繞組的線圈數(shù)、匝數(shù)和節(jié)距必須完全相等。

以JF11發(fā)電機(jī)為例，極對(duì)數(shù)為6，定子槽總數(shù)為36，每相繞組所占槽數(shù)為36/3=12槽。采用單層集中繞制方式，即每個(gè)槽放一個(gè)有效邊(一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊分別放在兩個(gè)定子槽中)。因此，每個(gè)相繞組組由6個(gè)串聯(lián)的線圈組成，每個(gè)線圈有13匝，所以每個(gè)相繞組組有6 ^ 13=78匝。每個(gè)線圈兩個(gè)有效邊之間的定子槽數(shù)稱為線圈節(jié)距，位于相鄰兩個(gè)不同磁極的中心線之間。

槽的數(shù)量稱為極距。即

線圈間距=定子鐵芯的總槽數(shù)/(2個(gè)極對(duì))=36/12=3個(gè)槽。

三相繞組的起點(diǎn)A、B、C(或終點(diǎn)X、Y、Z)必須布置在電角度為120的定子槽內(nèi)。

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁極的磁場(chǎng)相對(duì)于定子中的導(dǎo)體不斷運(yùn)動(dòng)，在定子繞組組中產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)。每轉(zhuǎn)動(dòng)一對(duì)磁極，定子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就變化一個(gè)周期，即360電角度。每個(gè)磁極在定子圓周上占據(jù)36/12=3個(gè)槽，即180電角度，所以相鄰兩個(gè)槽的中線為180/3=60電角度。為了使三相繞組的起點(diǎn)相隔120電角度，即線圈的節(jié)距為3，起點(diǎn)之間的距離應(yīng)為2 ^ 3n槽(n=0，1，2，3，…)，即2，5，8，11，…槽。圖2.3是三相繞組的放大圖。A、B和C的第一端依次放入槽1、9和17，而X、Y和Z端相應(yīng)地放入槽34、6和14。此時(shí)，三相繞組之間的電位差為120

現(xiàn)代汽車交流發(fā)電機(jī)有兩個(gè)整流板。帶有三個(gè)正管(安裝在外側(cè))的整流板稱為正整流板，帶有三個(gè)負(fù)管(安裝在內(nèi)側(cè))的整流板稱為負(fù)整流板。兩塊板絕緣安裝在一起，用尼龍或其他絕緣材料制成的墊片與后端蓋隔開(kāi)，并固定在后端蓋上。

安裝在正整流板上并與正整流板絕緣的三個(gè)端子分別固定正、負(fù)管的引線和三相繞組中一相的端部。與正極整流板連接的螺栓作為發(fā)電機(jī)的功率輸出從后端蓋引出，并標(biāo)有“B”(“A”或“電樞”)。

端蓋和電刷組件

包括端蓋、驅(qū)動(dòng)端蓋、整流端蓋、軸承、軸承蓋以及安裝在端蓋上的其他部件。端蓋由鋁合金制成。因?yàn)殇X合金是非磁性材料，可以減少漏磁，具有便攜性和散熱性好的優(yōu)點(diǎn)。

為了提高軸承孔的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，一些發(fā)電機(jī)端蓋的軸承座中嵌入了鋼套筒。后端蓋上設(shè)有刷柄。兩個(gè)電刷分別安裝在刷握的孔中，并通過(guò)彈簧壓力與滑環(huán)保持接觸。以往國(guó)產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)的刷握有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種刷握可以直接從發(fā)電機(jī)外部拆卸下來(lái)，如圖2.5所示。

(1);另一個(gè)不能在發(fā)電機(jī)外直接拆卸，如圖2.5 (b)所示。如果需要更換電刷，必須拆下發(fā)電機(jī)。

交流發(fā)電機(jī)有內(nèi)部接地和外部接地，如圖2.6所示，所以電刷引線的連接方式也不同。對(duì)于內(nèi)部接地的交流發(fā)電機(jī)，磁場(chǎng)繞組是通過(guò)交流發(fā)電機(jī)的外殼直接接地的，所以其中一根引線連接到后端蓋上的磁場(chǎng)接線上。

柱“F”(或“磁場(chǎng)”)，另一個(gè)直接連接到發(fā)電機(jī)外殼上的接地端子柱“-”(或“接地”)。但外接地交流發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組必須經(jīng)過(guò)調(diào)壓器(交流發(fā)電機(jī)外部)后才能接地，所以電刷的引線必須分別接在交流發(fā)電機(jī)后蓋的“F”(或“F1”)和“F-”(或“F2”)端子上。

發(fā)電機(jī)前端裝有皮帶輪，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)。風(fēng)扇安裝在皮帶輪的后表面，通過(guò)風(fēng)扇的離心作用為發(fā)電機(jī)提供強(qiáng)制通風(fēng)。前后端蓋用3 ~ 4個(gè)螺栓固定在定子上。