Autogenerator.
De autodynamo is de belangrijkste stroombron van de auto. Zijn functie is om alle elektrische apparatuur (behalve de startmotor) van stroom te voorzien wanneer de motor normaal draait, en tegelijkertijd de accu op te laden.
Gebaseerd op de gangbare driefasige statorwikkeling van een wisselstroomgenerator, wordt het aantal wikkelingen verhoogd en worden de aansluitklemmen verlengd, waarna een driefasige bruggelijkrichter wordt toegevoegd. Bij lage snelheid worden de primaire wikkeling en de verlengingswikkeling in serie geschakeld, terwijl bij hoge snelheid alleen de primaire driefasige wikkeling wordt uitgevoerd.
Werkingsprincipe
Het werkingsprincipe van de gehele dynamo
Wanneer het externe circuit de veldwikkeling via de borstel bekrachtigt, ontstaat er een magnetisch veld, waardoor de klauwpool magnetisch wordt en de noordpool (N) en de zuidpool (S) magnetiseert. Wanneer de rotor draait, verandert de magnetische flux in de statorwikkeling afwisselend. Volgens het principe van elektromagnetische inductie produceert de driefasige statorwikkeling een wisselende geïnduceerde elektromotorische kracht. Zo wekt een dynamo elektriciteit op.
De aandrijfmotor (oftewel de motor) drijft de gelijkstroom-aangedreven rotor van de synchrone generator aan, waardoor deze met een snelheid van n (omwentelingen per minuut) roteert. De driefasige statorwikkeling induceert een wisselspanning. Wanneer de statorwikkeling is aangesloten op een elektrische belasting, levert de motor wisselstroom. Deze wisselstroom wordt via de gelijkrichterbrug in de generator omgezet in gelijkstroom aan de uitgangsaansluiting.
Een dynamo is verdeeld in twee delen: de statorwikkeling en de rotorwikkeling. De driefasige statorwikkeling is op de behuizing aangebracht met een elektrisch hoekverschil van 120 graden tussen de windingen. De rotorwikkeling bestaat uit twee poolklemmen. Wanneer de rotorwikkeling op gelijkstroom wordt aangesloten, wordt deze bekrachtigd en vormen de twee poolklemmen de noordpool (N) en de zuidpool (S). De magnetische veldlijnen beginnen bij de noordpool, gaan via de luchtspleet de statorkern binnen en keren terug naar de aangrenzende zuidpool. Zodra de rotor draait, snijdt de rotorwikkeling de magnetische veldlijnen en genereert een sinusvormige elektromotorische kracht met een elektrisch hoekverschil van 120 graden in de statorwikkeling, oftewel driefasige wisselstroom. Deze wisselstroom wordt vervolgens via een gelijkrichter, bestaande uit diodes, omgezet in gelijkstroom.
Wanneer de schakelaar gesloten is, levert de batterij eerst stroom. Het circuit is als volgt:
Pluspool van de accu → laadlampje → contact van de spanningsregelaar → bekrachtigingswikkeling → soldeerbout → minpool van de accu. Op dit moment zal het laadlampje gaan branden doordat er stroom doorheen loopt.
Na het starten van de motor neemt de spanning op de generatoraansluiting toe naarmate het toerental stijgt. Wanneer de uitgangsspanning van de generator gelijk is aan de accuspanning, is de potentiaal tussen de "B"- en "D"-aansluiting van de generator gelijk. Op dat moment gaat het laadcontrolelampje uit, omdat het potentiaalverschil tussen de twee aansluitingen nul is. Dit geeft aan dat de generator normaal werkt en dat de bekrachtigingsstroom door de generator zelf wordt geleverd. De driefasige wisselstroom die door de driefasige wikkeling in de generator wordt opgewekt, wordt door de diode gelijkgericht en levert gelijkstroom om de belasting van stroom te voorzien en de accu op te laden.
Een dynamo bestaat doorgaans uit vier onderdelen: rotor, stator, gelijkrichter en eindkap.
(1) Rotor
De functie van de rotor is het genereren van een roterend magnetisch veld.
De rotor bestaat uit een klauwpool, een juk, een magnetische veldwikkeling, een collectorring en een rotoras.
Twee klauwpolen worden op de rotoras gedrukt, en elk van de twee klauwpolen heeft zes vogelbekvormige magneetpolen. Een magnetische veldwikkeling (rotorspoel) en een magnetisch juk zijn in de holte van de klauwpool aangebracht.
De collectorring bestaat uit twee van elkaar geïsoleerde koperen ringen. De collectorring wordt op de rotoras gedrukt en is daardoor geïsoleerd. De twee collectorringen zijn verbonden met beide uiteinden van de magnetische veldwikkeling.
Wanneer de twee collectorringen in de gelijkstroom worden gebracht (via de borstel), loopt er stroom door de magnetische veldwikkeling en wordt de axiale magnetische flux opgewekt, waardoor de ene klauwpool gemagnetiseerd wordt naar de N-pool en de andere naar de S-pool, waardoor zes paren van in elkaar grijpende magnetische polen ontstaan. Naarmate de rotor draait, ontstaat er een roterend magnetisch veld [1].
Het magnetische circuit van de dynamo is als volgt: juk → noordpool → luchtspleet tussen rotor en stator → stator → luchtspleet tussen stator en rotor → zuidpool → juk.
(2) De stator
De functie van de stator is het opwekken van wisselstroom.
De stator bestaat uit een statorkern en een statorwikkeling.
De statorkern bestaat uit siliciumstalen platen met groeven in de binnenring, en de geleider van de statorwikkeling is in de groef van de kern ingebed.
De statorwikkeling heeft drie fasen, en de driefasenwikkeling maakt gebruik van een sterschakeling of een driehoekschakeling (voor hoog vermogen), waarmee driefasige wisselstroom kan worden opgewekt.
De driefasige wikkeling moet volgens bepaalde eisen worden gewikkeld om een driefasige elektromotorische kracht te verkrijgen met dezelfde frequentie, gelijke amplitude en een faseverschil van 120°.
1. De afstand tussen de twee effectieve zijden van elke spoel moet gelijk zijn aan de ruimte die een magneetpool inneemt.
2. De afstand tussen de beginranden van de aangrenzende spoelen van elke fasewikkeling moet gelijk zijn aan of een veelvoud zijn van de afstand tussen een paar magnetische polen.
3. De beginrand van de driefasige wikkeling moet gescheiden zijn door een elektrische hoek van 2π + 120° (de ruimte die een paar magnetische polen inneemt is een elektrische hoek van 360°).
Bij de JF13-serie wisselstroomgeneratoren voor huishoudelijk gebruik beslaat een paar magneetpolen de ruimtelijke positie van 6 sleuven (60° elektrische hoek per sleuf), en een magneetpool beslaat de ruimtelijke positie van 3 sleuven. De afstand tussen de twee effectieve zijden van elke spoel bedraagt dus 3 sleuven. De afstand tussen de beginrand van elke fasewikkeling en de spoel bedraagt 6 sleuven. De beginrand van een driefasewikkeling kan dus gescheiden zijn door 2, 8, 3, 14 sleuven, enzovoort.
(3) Gelijkrichter
De functie van de gelijkrichter in de dynamo is het omzetten van de driefasige wisselstroom van de statorwikkeling in gelijkstroom. De gelijkrichter van de 6-buizendynamo is een driefasige volgolfbruggelijkrichterschakeling, bestaande uit 6 siliciumgelijkrichtdiodes, waarbij de 6 gelijkrichtbuizen elk op twee platen zijn geperst (of gelast).
1. Kenmerken van siliciumgelijkrichtdiodes voor automobieltoepassingen
(1) Grote werkstroom, gemiddelde voorwaartse stroom 50A, piekstroom 600A;
(2) Hoge omgekeerde spanning, omgekeerde herhaalde piekspanning 270V, omgekeerde niet-herhalende piekspanning 300V;
(3) Er is maar één aansluiting. Sommige diode-aansluitingen zijn positief, andere negatief. De buis met een positieve aansluiting wordt een positieve buis genoemd, en de buis met een negatieve aansluiting wordt een negatieve buis genoemd. De gelijkrichtdiode heeft dus een positieve diode en een negatieve diode.
(4) Einddeksel
De eindkap is doorgaans verdeeld in twee delen (voorste en achterste eindkap), die de rotor, stator, gelijkrichter en borstelassemblage op hun plaats houden. De eindkap is meestal gegoten uit een aluminiumlegering, wat magnetische lekkage effectief voorkomt en een goede warmteafvoer heeft.
De achterste eindkap is voorzien van een borstelconstructie bestaande uit een borstel, een borstelhouder en een borstelveer. De borstel heeft als functie de voedingsspanning via de collectorring naar de veldwikkeling te leiden.
De verbinding tussen de magnetische veldwikkeling (twee borstels) en de generator is verschillend, waardoor generatoren worden onderverdeeld in interne en externe typen.
1. Interne lapijzergenerator: Een generator met magnetische veldwikkeling en negatieve borstel, direct verbonden met lapijzer (direct aangesloten op de behuizing).
2. Generator met externe behuizing: Een generator waarbij beide borstels van de veldwikkeling geïsoleerd zijn van de behuizing.
De negatieve elektrode (negatieve borstel) van de magnetische veldwikkeling van de externe ijzergenerator wordt aangesloten op de regelaar, waarna het ijzer ernaast wordt aangesloten.
Wil je meer weten? Lees dan ook de andere artikelen op deze site!
Neem contact met ons op als u dergelijke producten nodig heeft.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. is gespecialiseerd in de verkoop van MG- en Maux-auto-onderdelen. U bent van harte welkom om te bestellen.
