普通交流發(fā)電機從整體上看,由一臺三相同步交流發(fā)電機和6只硅二極管構成的三相橋式全波整流器所組成。如圖所示:
它主要由轉子、定子、電刷、整流器、前后端蓋、風扇、皮帶輪等組成。
(一)轉子
功用:產生磁場
組成:轉子由鐵心、勵磁繞組(又稱磁場繞組)爪極和滑環(huán)等,如圖所示:
爪極有兩塊,每塊上有6個鳥嘴型磁極,兩塊爪極通過細花鍵壓裝在轉子軸上,爪極間的空腔內裝有磁軛。磁軛有勵磁繞組。
(二)定子
功用:產生感應電動勢
組成:定子鐵心和定子繞組等,結構如圖所示:
定子鐵心一般由相互絕緣且內圓帶槽的環(huán)狀硅鋼片疊成,定子繞組為三相對稱繞組,安裝在定子鐵心的槽內。
三相繞組的連接方法一般采用星形聯結,繞組引線端子共有4個,三相繞組各引一個,中性點引出一個。
為了保證三相定子繞組能夠產生頻率和幅值相同、相位相差120度電位角的三相交流電,定子繞組線圈的繞制和在定子鐵心槽中的嵌入應符合一定規(guī)律。
(三)整流器
作用:將發(fā)電機定子繞組產生的三相交流電變換為直流電。一般由6只硅整流二極管散熱板所組成。
整流二極管的工作電流大、反向耐壓值高。交流發(fā)電機整流二極管有正極管和負極管之分,引出線為正極的二極管稱為正極管,引出線為負極的二極管稱為負極管。如圖所示。
三個正極管的外殼壓裝在散熱板的三個孔中,這三只正極管的殼體和散熱板一起成為發(fā)電機的正極,由固定散熱板的螺栓(此螺栓與后端蓋絕緣)通至外殼外,作為發(fā)電機的火線接線柱“b”(“s”、“十”、“a”或“電樞’’),如圖2—5所示。
三個負極管的外殼壓裝在后端蓋的三個孔中,有些發(fā)電機裝在另外一塊散熱板上,它們的外殼與發(fā)電機外殼一起成為發(fā)電機的負極。硅二極管的安裝示意圖,如圖2—6所示。
(四)端蓋和電刷總成
交流發(fā)電機的前后端蓋均由鋁合金壓鑄或用砂模鑄造而成,這是因為鋁合金為非導磁性材料,可減少漏磁并具有輕便、散熱性能良好的優(yōu)點。為提高軸承孔的機械強度,增加其耐磨性,在發(fā)電機端蓋的軸承孔內鑲有鋼套。
電刷總成由兩只電刷、電刷彈簧和電刷架組成,如圖所示。
兩只電刷裝在電刷架的孔內,借電刷彈簧的壓力與滑環(huán)保持接觸,用于給發(fā)電機轉子繞組提供磁場電流。
電刷架由酚醛玻璃纖維塑料模壓而成或用玻璃纖維增強尼龍制成,安裝在發(fā)電機的后端蓋上。
交流發(fā)電機的電刷架有兩種結構,一種是外裝式(可直接從發(fā)電機的外部拆裝,因此拆裝維修方便);另一種是內裝式(不能直接從發(fā)電機外部進行拆裝,如需更換電刷,需將發(fā)電機拆開)。
交流發(fā)電機有內搭鐵式和外搭鐵式之分,相應的兩只電刷引線的接法也不同。
對于內搭鐵式交流發(fā)電機,其磁場繞組直接在發(fā)電機內部搭鐵,兩只電刷的引線中一根與后蓋上的磁場接線柱“f”(或“磁場“)相連接,另一根則直接與發(fā)電機外殼上的接線柱“—”(或“搭鐵”)連接。
對于外搭鐵式交流發(fā)電機,由于其磁場繞組是通過所配的調節(jié)器搭鐵,因此兩只電刷接線柱均與發(fā)電機外殼絕緣,分別用“f+”和“f—”表示(有的用“df+”、“df-”表示)。
為了保證交流發(fā)電機在工作時不致因溫升過高而損壞,在交流發(fā)電機轉子軸上裝有風扇(用鋼板沖制而成或鋁合金壓鑄而成),后端蓋上有進風口,前端蓋上有出風口。當轉子軸旋轉時,風扇也一起旋轉,使空氣高速流過發(fā)電機內部,對發(fā)電機進行強制冷卻。