汽车电气设备检修与技术详解：3相同步交流发电机

三相同步交流发电机产生三相交流电。它主要由转子、定子、前后端盖、风扇及带轮等组成。

图2-2 交流发电机转子

1—集电环 2—转子轴 3—爪极 4—磁轭 5—磁场绕组

1.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、磁场绕组和集电环等组成。两块爪极（各具有六个鸟嘴形磁极）压装在转子轴上，在两块爪极的空腔内装有磁轭，其上绕有磁场绕组（又称转子线圈），如图2-2所示。磁场绕组的两引出线分别焊在与轴绝缘的两个集电环上，集电环与装在后端盖上的两个电刷相接触。当两电刷与直流电源相接时，磁场绕组中便有磁场电流通过，产生轴向磁通，使得一块爪极被磁化为N极，另一块爪极被磁化为S极，从而形成了六对相互交错的磁极，如图2-3所示。

2.定子

定子的功用是产生感应电动势，它由定子铁心和三相定子绕组组成，如图2-4所示。定子铁心一般由相互绝缘且内圆带槽的环状硅钢片叠成，三相定子绕组对称安放在定子铁心槽内。

图2-3 转子的磁场

图2-4 定子总成的结构

1、2、3、4—绕组引线 5—定子铁心

为了保证三相定子绕组能够产生频率和幅值相同、相位相差120°电角度的三相交流电，定子绕组线圈的绕制和在定子铁心槽中的嵌入应符合一定规律。

图2-5 三相绕组的联结

a）联结 b）△联结(www.xing528.com)

三相绕组的联结有星形联结（简称联结）和三角形联结（简称△联结）两种，如图2-5所示。联结即将三相绕组的三个末端x、y、z连接在一起，将三相绕组的首端A、B、C作为交流发电机的交流输出端，如图2-5a所示。而△联结则是将每相绕组的首端和另一相绕组的末端依次相连接，因而有三个接点，这三个接点即为交流发电机的交流输出端，如图2-5b所示。汽车用交流发电机大多采用联结，只有少数大功率交流发电机采用△联结。

3.端盖和电刷总成

端盖分前端盖（驱动端盖）和后端盖（整流端盖），其作用是支承转子，安装和封闭内部构件。前后端盖均由铝合金压铸或用砂模铸造而成，这是因为铝合金为非导磁性材料，可减少漏磁并具有轻便、散热性能良好的优点。为提高轴承孔的机械强度，增加其耐磨性在发电机端盖的轴承座孔内镶有钢套。

电刷总成由两只电刷、电刷弹簧和电刷架组成。两只电刷装在电刷架的孔内，借电刷弹簧的压力与集电环保持接触，用于给发电机转子绕组提供磁场电流。

电刷架由酚醛玻璃纤维塑料模压而成或用玻璃纤维增强尼龙制成，安装在发电机的后端盖上。电刷架有两种结构，一种是电刷架可直接从发电机的外部拆装（见图2-6a），因此，拆装维修方便；另一种则不能直接从发电机外部进行拆装（见图2-6b），如需更换电刷，还需将发电机拆开。

交流发电机有内搭铁型和外搭铁型之分。磁场绕组的一端经集电环和电刷在发电机端盖上搭铁的发电机称为内搭铁型交流发电机，如图2-7a所示，东风EQ1092型载货汽车用交流发电机即为内搭铁型交流发电机；磁场绕组的两端均与端盖绝缘，其中一端经调节器后搭铁的发电机称为外搭铁型交流发电机，如图2-7b所示。桑塔纳、捷达、红旗、奥迪、解放等大多数汽车均采用外搭铁型交流发电机。因此，两只电刷接线柱均与发电机外壳绝缘，分别用“F+（或F1）”和“F-（或F2）”表示（有的用“DF+”、“DF-”表示）。

图2-6 电刷架结构

a）能从外部拆装 b）不能从外部拆装

图2-7 交流发电机的搭铁型式

a）内搭铁型交流发电机 b）外搭铁型交流发电机

交流发电机前端盖前装有驱动带轮，由发动机带动驱动带轮旋转，转子随驱动带轮一同转动。通风散热依靠风扇来完成，在前、后端盖上制有通风口，当风扇与驱动带轮一起转动时，空气便从进风口流入，经发电机内部再从出风口流出，由此便将内部热量带出，达到散热目的。散热风扇有1～2个，用铝合金板或钢板冲压或焊接而成，其安装形式如下：

对于只有一个风扇的发电机，其风扇均装在前端盖与驱动带轮之间；对于有两个风扇的发电机，其风扇的安装形式有两种：

1）一个风扇安装在前端盖与驱动带轮之间，另一个风扇安装在后端盖与转子爪极之间。如北京切诺基（BJ2021型）吉普车用交流发电机。

2）在前、后端盖内的转子爪极两侧各安装一个风扇。如丰田和夏利轿车用交流发电机。