1.交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生
交流發(fā)電機(jī)工作原理如圖1-15。
圖1-15交流發(fā)電機(jī)的工作原理
交流發(fā)電機(jī)定子的三相繞組按一定的規(guī)律嵌套在發(fā)電機(jī)的定子槽內(nèi)，彼此互差120°電角度。當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組接通直流電源時(shí)，轉(zhuǎn)子的爪極被磁化為n極和s極。其磁力線由n極出發(fā)，穿過(guò)轉(zhuǎn)子與定子之間很小的氣隙進(jìn)入定子鐵心，最后又通過(guò)氣隙回到s極。
a)b)
c)
圖1-16三相橋式整流電路中的電壓、電流波形
a)三相橋式整流電路；b)三相交流電動(dòng)勢(shì)；c)整流后交流發(fā)電機(jī)輸出波形
2.整流電路工作原理
將交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)變成直流電稱(chēng)為整流。常見(jiàn)的整流電路有六管交流發(fā)電機(jī)的整流電路和九管交流發(fā)電機(jī)的整流電路。
1）六管交流發(fā)電機(jī)的整流電路
六管交流發(fā)電機(jī)的整流裝置實(shí)際是一個(gè)由6個(gè)硅整流二極管組成的三相橋式整流電路，見(jiàn)圖1-16a）。3個(gè)二極管vd2、vd4、vd6的負(fù)極分別與發(fā)電機(jī)三相繞組的始端相連，它們的正極連接在一起，組成共陽(yáng)極組接法，3個(gè)二極管的導(dǎo)通原則是在某一瞬間負(fù)極電位最低的二極管導(dǎo)通。3個(gè)二極管vd1、vd3、vd5的正極分別與發(fā)電機(jī)三相繞組的始端相連，它們的負(fù)極連接在一起，組成共陰極組接法，3個(gè)二極管的導(dǎo)通原則是在某一瞬間正極電位最高的二極管優(yōu)先導(dǎo)通。每個(gè)時(shí)刻有2個(gè)二極管同時(shí)導(dǎo)通，其中一個(gè)二極管在共陰極組，另一個(gè)在共陽(yáng)極組，同時(shí)導(dǎo)通的兩個(gè)管子總是將發(fā)電機(jī)的電壓加在負(fù)荷兩端，如圖1-16c）所示。
當(dāng)t＝0時(shí)，c相電位最高，而b相電位最低，所對(duì)應(yīng)的二極管vd5、vd4均處于正向?qū)?。由于二極管的內(nèi)阻很小，所以此時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出電壓等于b、c繞組之間的線電壓。
在t1-t2時(shí)間內(nèi)，a相的電位最高，而b相電位最低，故對(duì)應(yīng)vd1、vd4處于正向?qū)?。同理，交流發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出電壓可視為a、b繞組之間的線電壓。
在t2-t3時(shí)間內(nèi)，a相電位最高，而c相電位最低，故vd1、vd6處于正向?qū)?。同理，交流發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出電壓可視為a、c繞組之間的線電壓。
以此類(lèi)推，周而復(fù)始，在負(fù)載上便可獲得一個(gè)比較平穩(wěn)的直流脈動(dòng)電壓。
2）九管交流發(fā)電機(jī)的整流原理
九管交流發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)是除了常用的6個(gè)整流二極管外，又增加了3個(gè)功率較小的二極管。3個(gè)功率較小的二極管用來(lái)供給交流發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)電流，故又稱(chēng)之為磁場(chǎng)二極管。采用磁場(chǎng)二極管后，輸出端連接充電指示燈，即可指示發(fā)電機(jī)工作情況的好壞。九管交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)的電路如圖1-17所示。
圖1-17九管交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)電路圖
3.交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式
汽車(chē)用交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方法是由他勵(lì)方式到自勵(lì)發(fā)電的一個(gè)過(guò)程。由于汽車(chē)用交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的剩磁較弱，不能利用磁極的剩磁自勵(lì)發(fā)電，所以需要外接直流電源。交流發(fā)電機(jī)只有在較高轉(zhuǎn)速時(shí)，才能自勵(lì)發(fā)電。交流發(fā)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，采用他勵(lì)方式。
三、國(guó)產(chǎn)交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)
根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)qc／t73－93《汽車(chē)電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法》的規(guī)定，汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)的型號(hào)表示方法如下：
第1部分為產(chǎn)品代號(hào)。交流發(fā)電機(jī)的產(chǎn)品代號(hào)有jf、jfz、jfb、jfw四種，分別表示交流發(fā)電機(jī)、整體式交流發(fā)電機(jī)、帶泵交流發(fā)電機(jī)和無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。
第2部分為電壓等級(jí)代號(hào)。用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，1-12v；2-24v；6-6v。
第3部分為電流等級(jí)代號(hào)。用1位或2位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其含義見(jiàn)表1-3。
表1-3電流等級(jí)代號(hào)
電流等級(jí)代號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
電流a
～19
20～29
30～39
40～49
50～59
60～69
70～79
80～89
≥90
第4部分為設(shè)計(jì)序號(hào)。用1或2位阿拉伯?dāng)?shù)字表示,按產(chǎn)品的先后順序，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
第5部分為變型代號(hào)。交流發(fā)電機(jī)以調(diào)整臂的位置作為變型代號(hào)。從驅(qū)動(dòng)端看，在中間不加標(biāo)記，y-右邊；z-左邊。
例如：桑塔納、奧迪100型轎車(chē)所使用的jfz1610y型交流發(fā)電機(jī)，其含義是電壓等級(jí)為12v、輸出電流大于60~90a、第10次設(shè)計(jì)、調(diào)整臂位于右邊的整體式交流發(fā)電機(jī)。