汽车交流发电机结构

汽车用交流发电机，多采用三相同步交流发电机，由６只二极管构成三相桥式全波整流器。各国生产的交流发电机结构都大同小异，主要由定子、转子、电刷、整流二极管、前后端盖、风扇及带轮等组成。

有的还将调节器与发电机装在一起。转子用来建立磁场。定子中产生的交变电动势，经过二极管整流器整流后输出直流电。ＪＦ１３２型交流发电机的组件图见图２．１。

图２．１ＪＦ１３２型交流发电机的组件

１—

后端盖；２— 电刷架；３— 电刷；４— 电刷弹簧压盖；５— 硅二极管；６— 散热板；７— 转子；

８— 定子总成；９— 前端盖；１０— 风扇；１１— 带轮

转子
交流发电机的转子是发电机的磁场部分，它主要由两块爪极、磁场绕组、滑环及轴等组成，见图２．２。

两块爪极被压装在转轴上，且内腔装有磁轭，其上绕有磁场绕组。

绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上。两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内，通过弹簧力使其与滑环保持接触。

当发电机工作时，两电刷与直流电源连通，可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通。

使两块爪极被分别磁化为Ｎ极和Ｓ极，从而形成犬牙交错的磁极对并沿圆周方向均匀分布。磁极对数为４～７对。

国产发电机大多采用６对磁极。爪极凸缘的外形像鸟嘴，这种形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。转子每转一周，定子的每相电路上就能产生周波个数等于磁极对数的交流电动势

定子
定子是产生和输出交流电的部件，又叫电枢，由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。

定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用Ｙ形（星形）联结，也有用△ 形联结的。
为使三相绕组中产生大小相等、相位差１２０°（电角度）的对称电动势，三相绕组的绕法应遵循以下原则。
① 每相绕组的线圈个数、每个线圈的匝数和每个线圈的节距都必须完全相等。
以ＪＦ１１型发电机为例，磁极对数为６对，定子总槽数为３６槽，每相绕组占有的槽数为３６／３＝１２槽，并且采用单层集中绕法，即每个槽内放置一个有效边（１个线圈２个有效边，分别放在２个定子槽内）。因此，每相绕组都由６个线圈串联而成，每个线圈有１３匝，则每相绕组共有６ ×１３＝７８匝。每个线圈的两个有效边之间所间隔的定子槽数叫做线圈节距，相邻两异性磁极中心线之间
的槽数称为极距。即

线圈节距＝定子铁心总槽数/(２ × 磁极对数) ＝３６/１２＝３槽

② 三相绕组的起端Ａ、Ｂ、Ｃ（或末端Ｘ、Ｙ、Ｚ）在定子槽内的排列，必须相隔１２０°电角度。

转子旋转时，磁极的磁场不断和定子中的导体作相对运动，在定子绕组中产生交流电动势。每转过一对磁极，定子导体中的感应电动势就变化一个周期，即３６０°电角度。每个磁极在定子圆周上占有槽数为３６／１２＝３槽，即１８０°电角度，所以２个相邻的槽的中分线之间为１８０°／３＝６０°电角度。为了使三相绕组各个起端之间相隔１２０°电角度，即线圈的节距为３，各起端之间的距离则应为２＋３ｎ个槽（ｎ＝０，１，２，３，… ），即２，５，８，１１，… 个槽均可。图２．３为三相绕组展开图。Ａ、Ｂ、Ｃ三个首端依次放入１，９，１７三个槽内，而末端Ｘ、Ｙ、Ｚ则相应地放入３４，６，１４三个槽内，这时三相绕组之间的电位差为１２０°电角度。

整流器
交流发电机的整流器大多由６只硅二极管组成。

近年来又生产了９管发电机，增加了３个小功率的磁场二极管。见图２．４，外壳为正极、中心引线为负极的二极管，称为负极管，管壳底上
注有黑色标记；外壳为负极、中心引线为正极的二极管，称为正极管，管壳底上有红色标记。安装二极管的散热板称为整流板（也称元件板），通常用合金制成以利散热。

现代汽车用交流发电机都有两块整流板，安装三只正极管的整流板（装在外侧）称为正整流板，安装三只负极管的整流板（装在内侧）称为负整流板，两块板绝缘地安装在一起，它与后端盖用尼龙或其他绝缘材料制成的垫片隔开且固定在后端盖上。

安装在正整流板上并与之绝缘的三个接线柱分别固定正、负极管子的引线和来自三相绕组某一相的端头。与正整流板连接在一起的螺栓引至后端盖外部作为发电机的电源输出端，并标记为“Ｂ ”（“ ＋ ”、“Ａ ”或“电枢”）。

端盖与电刷总成
端盖包括驱动端盖、整流端盖以及安装在其上的轴承、轴承盖等零部件。端盖由铝合金制成。因为铝合金为非导磁材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好等优点。

为了提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性，在有的发电机端盖的轴承座内镶有钢套。后端盖装有电刷架。两个电刷分别装在电刷架的孔内，借弹簧压力与滑环保持接触。目前国产交流发电机的电刷架有两种结构形式：一种电刷架可直接从发电机外部进行拆装，见图２．５
（ａ）；另一种则不能直接在发电机外部进行拆装，见图２．５（ｂ），若需要更换电刷，必须将发电机拆开。