Générateur automobile.
Le générateur automobile est l'alimentation électrique principale de l'automobile, sa fonction est d'alimenter tous les équipements électriques (sauf le démarreur) lorsque le moteur tourne normalement, et de charger la batterie en même temps.
Sur la base de l'enroulement triphasé commun du stator de l'alternateur, augmentez le nombre de tours d'enroulement et sortez le terminal, ajoutez un ensemble de pont redresseur triphasé. À basse vitesse, l'enroulement primaire et l'enroulement d'extension sont sortis en série, et à haute vitesse, seul l'enroulement primaire triphasé est sorti.
Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement de l'ensemble de l'alternateur
Lorsque le circuit externe alimente le champ enroulé à travers la brosse, un champ magnétique est généré, de sorte que le pôle griffe soit magnétisé en pôle N et en pôle S. Lorsque le rotor tourne, le flux magnétique change alternativement dans l'enroulement du stator, selon le principe de l'induction électromagnétique, l'enroulement triphasé du stator produira une force électromotrice induite alternative. C'est ainsi qu'un alternateur produit de l'électricité.
Le moteur principal (c'est-à-dire le moteur) entraîne le rotor du générateur synchrone excité par le courant continu pour qu'il tourne à la vitesse n (tr/min) et le potentiel alternatif d'induction de l'enroulement du stator triphasé. Si l'enroulement du stator est connecté à la charge électrique, le moteur a une sortie de courant alternatif et le courant alternatif est converti en courant continu depuis la borne de sortie via le pont redresseur à l'intérieur du générateur.
L'alternateur est divisé en deux parties d'enroulement de stator et d'enroulement de rotor, l'enroulement de stator triphasé est réparti sur la coque en fonction de l'angle électrique de 120 degrés de différence entre eux, l'enroulement de rotor est composé de deux griffes polaires. Lorsque l'enroulement du rotor est connecté au courant continu, il est excité et les deux griffes polaires forment le pôle N et le pôle S. La ligne de champ magnétique part du pôle N, pénètre dans le noyau du stator par l’entrefer et retourne au pôle S adjacent. Une fois le rotor tourné, l'enroulement du rotor coupe la ligne de force magnétique et génère une force électromotrice sinusoïdale avec une différence de 120 degrés d'angle électrique dans l'enroulement du stator, c'est-à-dire un courant alternatif triphasé, puis à travers l'élément redresseur composé de diodes en sortie de courant continu.
Lorsque l'interrupteur est fermé, la batterie fournit d'abord du courant. Le circuit est :
Batterie positive → voyant de charge → contact du régulateur → enroulement d'excitation → fer à repasser → négatif de la batterie. À ce moment, le voyant de charge s'allumera en raison du passage du courant.
Cependant, après le démarrage du moteur, à mesure que la vitesse du générateur augmente, la tension aux bornes du générateur augmente également. Lorsque la tension de sortie du générateur est égale à la tension de la batterie, le potentiel de l'extrémité "B" et de l'extrémité "D" du générateur est égal, à ce moment, le voyant de charge s'éteint car la différence de potentiel entre les deux les extrémités sont nulles. Indique que le générateur fonctionne normalement et que le courant d'excitation est fourni par le générateur lui-même. La force électromotrice CA triphasée générée par l'enroulement triphasé du générateur est redressée par la diode et produit un courant continu pour alimenter la charge et charger la batterie.
L'alternateur est généralement composé de quatre parties : rotor, stator, redresseur et embout.
(1) Rotor
La fonction du rotor est de générer un champ magnétique tournant.
Le rotor se compose d'un pôle à griffes, d'une culasse, d'un enroulement de champ magnétique, d'un anneau collecteur et d'un arbre de rotor.
Deux pôles à griffes sont pressés sur l'arbre du rotor, et chacun des deux pôles à griffes possède six pôles magnétiques en forme de bec d'oiseau. Un enroulement de champ magnétique (bobine de rotor) et une culasse magnétique sont disposés dans la cavité du pôle à griffes.
L'anneau collecteur est constitué de deux anneaux en cuivre isolés l'un de l'autre. L'anneau collecteur est pressé sur l'arbre du rotor et isolé avec l'arbre. Les deux anneaux collecteurs sont connectés aux deux extrémités de l’enroulement du champ magnétique.
Lorsque les deux anneaux collecteurs sont passés dans le courant continu (à travers la brosse), il y a du courant à travers l'enroulement du champ magnétique et le flux magnétique axial est généré, de sorte qu'un pôle griffe est magnétisé au pôle N et l'autre est magnétisé. au pôle S, formant ainsi six paires de pôles magnétiques entrelacés. Lorsque le rotor tourne, un champ magnétique tournant est créé [1].
Le circuit magnétique de l'alternateur est : culasse → pôle N → entrefer entre rotor et stator → stator → entrefer entre stator et rotor → pôle S → culasse.
(2) Le stator
La fonction du stator est de générer du courant alternatif.
Le stator est constitué d'un noyau de stator et d'une bobine de stator.
Le noyau du stator est composé de tôles d'acier au silicium avec des rainures dans la bague intérieure, et le conducteur de l'enroulement du stator est intégré dans la rainure du noyau.
L'enroulement du stator comporte trois phases et l'enroulement triphasé adopte une connexion en étoile ou une connexion en triangle (haute puissance), qui peut générer un courant alternatif triphasé.
L'enroulement triphasé doit être enroulé selon certaines exigences afin d'obtenir la même fréquence, amplitude égale, différence de phase de 120° de force électromotrice triphasée.
1. La distance entre les deux côtés effectifs de chaque bobine doit être égale à l'espace occupé par un pôle magnétique.
2. La distance entre les bords de départ des bobines adjacentes de chaque enroulement de phase doit être égale ou multiple de la distance occupée par une paire de pôles magnétiques.
3. Le bord de départ de l'enroulement triphasé doit être séparé d'un angle électrique de 2π+120o (l'espace occupé par une paire de pôles magnétiques est d'un angle électrique de 360o).
Dans l'alternateur domestique de la série JF13, une paire de pôles magnétiques représente la position spatiale de 6 fentes (angle électrique de 60° par fente), un pôle magnétique représente la position spatiale de 3 fentes, donc l'intervalle de position des deux côtés effectifs de chaque bobine est composée de 3 fentes, la distance entre le bord de début de chaque enroulement de phase adjacent à la bobine de 6 fentes, le bord de début de l'enroulement triphasé peut être séparé par 2 fentes, 8 fentes, 3 fentes. 14 emplacements, etc.
(3) Redresseur
Le rôle du redresseur de l'alternateur est de transformer le courant alternatif triphasé du bobinage du stator en courant continu. Le redresseur de l'alternateur à 6 tubes est un circuit redresseur en pont pleine onde triphasé composé de 6 diodes de redressement en silicium, et les 6 tubes redresseurs sont respectivement pressés (ou soudés) sur deux plaques.
1. Caractéristiques des diodes de redressement au silicium pour automobiles
(1) courant de fonctionnement élevé, courant moyen direct 50A, courant de surtension 600A ;
(2) tension inverse élevée, tension de crête à répétition inverse 270 V, tension de crête inverse sans répétition 300 V ;
(3) Il n’y a qu’une seule piste. Et certains fils de diode sont positifs, certains fils de diode sont négatifs, le tube avec une ligne de plomb positive est appelé tube positif, et le tube avec une ligne de plomb négative est appelé tube négatif, donc la diode de redressement a une diode positive et un diode négative.
(4) Couvercle d'extrémité
Le couvercle d'extrémité est généralement divisé en deux parties (couvercle avant et couvercle arrière), qui jouent le rôle de fixation de l'ensemble rotor, stator, redresseur et balais. Le couvercle d'extrémité est généralement moulé en alliage d'aluminium, ce qui peut empêcher efficacement les fuites magnétiques et offre de bonnes performances de dissipation thermique.
Le couvercle d'extrémité arrière est pourvu d'un ensemble brosse composé d'une brosse, d'un support de brosse et d'un ressort de brosse. Le rôle du balai est d'introduire l'alimentation électrique à travers l'anneau collecteur dans le bobinage inducteur.
La connexion entre l'enroulement du champ magnétique (deux balais) et le générateur est différente, de sorte que le générateur est divisé en types interne et externe
1. Générateur de fer à repasser interne : Un générateur avec une brosse négative à enroulement de champ magnétique recouvre directement le fer (directement connecté au boîtier).
2. Générateur à revêtement externe : Un générateur dans lequel les deux balais de l'enroulement de champ sont isolés du boîtier.
L'électrode négative (brosse négative) de l'enroulement du champ magnétique du générateur externe de type fer est connectée au régulateur, puis le fer est connecté après le passage.
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