交流发电机的结构及原理
交流发电机的结构及原理
交流发电机的结构及原理发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
交流发电机是一种通过电磁感应原理产生交流电的设备。
下面将详细介绍交流发电机的结构和原理。
1.定子：定子是发电机中不动的部分，通常由铁心和定子绕组组成。
铁心是用导磁性材料制成的，它能集中和导向磁感线。
定子绕组是绕在铁心上的一组导线，用于接收磁场的作用力产生电流。
2.转子：转子是发电机中旋转的部分，它通过电机或其他动力源提供机械能来驱动发电机旋转。
转子通常由磁通轴、绕组和集电环组成。
绕组是绕在转子轴上的一组导线，通常采用绝缘材料包裹，以保证电绕组不短路。
3.扇形铁心：扇形铁心是定子的一部分，由一片或数片铁心组合而成，可以集中和引导磁通。
扇形铁心通常用于提高定子的磁通密度和提高发电效率。
4.定子绕组：定子绕组是绕在定子铁心上的一组导线。
定子绕组通常采用三角形或星形连接方式，以提供均匀分布的三相电流。
5.转子绕组：转子绕组是绕在转子轴上的一组导线。
转子绕组通常采用螺旋形或直行形连接方式，以确保转子绕组能顺利与刷子接触。
6.集电环：集电环是固定在转子轴上的一个金属环，作为电流的传导通道，将转子绕组产生的电能传送到外部电路中。
7.轴：轴是连接转子和其他部件的中心支撑部分，它承受着转子的旋转动力，并传输电能到外部。
为了产生交流电流，交流发电机通常采用三相绕组。
三相绕组中的三个绕组分别位于120度的相位差位置，分别与不同的相上的电压变化同步。
当各个相上的绕组接收到不同的感应电动势时，它们的电压和相位差随时间呈正弦变化。
1.当转子旋转时，会在转子绕组中产生感应电动势。
2.扇形铁心把磁场引导到定子绕组上，使其绕组中产生感应电动势。
3.通过定子绕组和转子的相互作用，定子绕组中的电流会产生旋转磁场。
4.旋转磁场使得转子绕组中的电流也产生旋转磁场。
5.转子绕组中的旋转磁场和定子绕组中的旋转磁场相互作用，从而产生电磁感应的力矩，使得转子继续旋转。
6.转子上的集电环通过刷子与电路外部连接，将转子绕组产生的电能传送到外部。
交流发电机的原理及检测
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1)．转子 转子的功用是产生磁场。 转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑 环、转子轴等组成，如图2、3所示。 转子轴上压装着两块爪极，爪极被 加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕 组和磁轭。 图2 交流发电机的转子总成 滑环由两个彼此绝缘的铜环组成， 压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分 别与励磁绕组的两端相连。 当给两滑环通入直流电时，励磁绕 组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使 图3交流发电机转子分解图 爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S 1－滑环 2－转子轴 3－爪极 4－磁轭 5－励磁绕组 极，从而形成六对（或八对）相互交错的 磁极。如图2、3所示。 当转子转动时，就形成了旋转的磁 场。
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图5 交流发电机整流二极管安装示意图 a）焊接式 b）电路图 c) 压装式 1－正整流板 2－负整流板
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汽车用硅整流二极管是 专用的，有如下特点： （1）允许的工作电流大， 如ZQ50型二极管的正向平均电流 为50A，浪涌电流为600A。 （2）承受反向电压的能力 高，可承受的反向重复峰值电压 在270V左右，反向不重复峰值电 压在300V左右。 （3）只有一根引线（引出 电极） （4）根据引出电极的不同 分为正二极管和负二极管。 整流器总成的形状各异， 有马蹄形、半圆形和圆形等。如 图6所示。整流器和定子绕组的 连接如图7所示。
检测正二极管的反向电阻
检测负二极管的正向电阻
检测负二极管的反向电阻
图22 整流二极管的检测 22 整流二极管的检测
a)内搭铁型交流发电机 b)外搭铁型交流发电机 图9 交流发电机的搭铁型式
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5)带轮及风扇
交流发电机的前端装有带轮和风扇， 由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴 和风扇一起旋转。 发电机工作时，定子绕组和励磁 绕组中都会有热量产生，温度过高会烧坏 导线的绝缘导致发电机不能正常工作，所 以为发电机散热是必须的，为了提高散热 能力，有的发电机装有两个风扇（前后各 一个）。如丰田轿车的发电机。
交流发电机的结构及工作原理
交流发电机的结构及工作原理发电机是一种将机械能转化为电能的设备。
它广泛应用于发电、能量转换和能源供应等领域。
发电机的结构和工作原理是理解发电机运行原理的基础。
本文将详细介绍发电机的结构和工作原理。
一、发电机的结构发电机主要由定子、转子和换向器组成。
1.定子：定子是发电机的静部分，通常由定子心和绕组组成。
定子心是由硅钢片叠压而成的，这种材料可以有效减少磁场损失。
绕组则是环绕在定子心上的导线，通常是由导电材料制成的。
2.转子：转子是发电机的动部分，通常由轴、磁极和励磁线圈组成。
轴是一根连接转子和外部动力设备的旋转轴。
磁极是固定在轴上的永磁体，通常由钢铁或铁磁材料制成，能在旋转时产生磁场。
励磁线圈是绕在磁极上的线圈，用电流激发以增强磁场。
3.换向器：换向器是连接定子和转子的装置，用于交换定子绕组和转子磁极之间的电流和磁场。
换向器的类型有多种，包括复合式、机械式和电子式等。
换向器的作用是确保转子能稳定地旋转，并与定子绕组产生的电流同步。
二、发电机的工作原理发电机的工作原理是基于电磁感应的原理。
当一个闭合电路中的导体在磁场中旋转或磁场在导体中变化时，会在电路中产生电流。
发电机的工作原理可以分为两个阶段：感应阶段和激励阶段。
1.感应阶段：在感应阶段，转子磁极被励磁线圈产生的电流激活，形成一个初始磁场，磁场会弥漫到定子绕组上。
当转子旋转时，转子磁极会与定子绕组的导线相对运动，改变磁场的强度和方向。
由于磁场变化，定子绕组中的电子开始在导线中移动，产生电流。
这个电流被称为感应电流。
2.激励阶段：在激励阶段，感应电流通过换向器传输到定子绕组上，生成一个与转子磁极相对应的磁场。
这个磁场与转子磁极的磁场相互作用，导致转子受到电磁力的作用开始旋转。
同时，由于转子旋转，新的导线将会进入磁场区域，产生新的感应电流，不断增加发电机输出的电流。
总结：发电机的主要结构包括定子、转子和换向器。
其工作原理是基于电磁感应的原理，通过有效地利用磁场变化中的能量来生成电流。
交流发电机的构造与原理
交流发电机的构造与原理一、交流发电机的构造：1.主要构件和部件：-定子：定子是发电机的静子，形状为环形，通常由铁芯和绕组组成。
绕组上绕有若干个分配均匀的线圈。
-转子：转子是发电机的动子，形状为圆柱体，通常由铁芯、线圈和凸极组成。
转子与定子之间的空隙称为气隙。
-集电器：集电器由一个或多个导电环组成，用于将发电机转子电枢绕组的电流引出。
-电磁励磁系统：电磁励磁系统由励磁电源和励磁绕组组成。
励磁电源为发电机提供励磁电流，励磁绕组产生磁场。
-支撑和机壳：支撑系统通常由轴承和机架组成，用于支撑转子和定子，保持其相对位置。
机壳是发电机的外壳，用于保护内部构件和绝缘。
2.工作原理：-励磁：在工作时，励磁电源供电，使励磁绕组电流通过绕组，形成转子绕组上的励磁磁场。
-感应：当交流发电机的转子以一定的转速旋转时，转子绕组将在磁场中切割磁感线，这样就在绕组上感应出交变的电动势。
-引出电流：通过集电器将转子绕组上感应出的电流外接负载，形成电流流动。
-输出电压：根据发电机的设计参数，可以通过改变转子绕组的绕组数、线圈长度和磁场强度等参数来控制输出电压。
二、交流发电机的工作原理：1.动磁定律：根据动磁定律，当一个导体切割磁感线时，将在导体中感应出电动势。
交流发电机中，转子绕组就是切割磁感线的导体，通过转子绕组感应出电动势。
2.洛伦兹力定律：洛伦兹力定律表明，当电流通过导线时，电流将与外磁场相互作用，产生力。
在交流发电机中，当流过转子绕组的电流与励磁磁场相互作用时，将形成一个力矩，使转子绕组旋转。
3.法拉第电磁感应定律：根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，将在导体中感应出电动势。
在交流发电机中，由于转子绕组旋转，导致磁场的切割变化，造成在转子绕组上感应出交变的电动势。
4.着磁原理：着磁原理是指在交流发电机中，通过外加的励磁电流在励磁绕组中产生磁场，使转子绕组在磁场中切割，从而感应出电动势。
着磁电流通常通过恒压稳流器调节。
汽车交流发电机的结构及工作原理
汽车交流发电机的结构及工作原理充电指示灯点亮故障现象：丰田花冠轿车行车途中仪表上的充电指示灯一直点亮。
故障诊断：经检查，发电机调节器损坏，更换调节器后，故障排除。
大多数汽车是接通点火开关后时，充电指示灯亮（表示不充电），而发动机起动后，交流发电机工作正常时，充电指示灯熄灭（表示正常充电）。
发动机正常工作时，充电指示灯不熄灭或突然发亮，则表示充电系统有故障。
问题1：充电指示灯有什么作用？问题2：发电机主要由哪些部件组成？如何工作？问题3：发电机如何检测？理论知识点：2.1 发电机的作用、型号与分类一、发电机的作用交流发电机是汽车上的主要电源，主要作用是在发动机正常运转时向所有的用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。
发电机在发动机上的位置发电机安装在发动机上面，通过皮带与发动机的曲轴进行动力传递。
发电机一般在发动机的前端，安装有皮带轮。
二、发电机的型号根据我国行业标准QC/T73-1993《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机的型号由以下五部分组成：1.产品代号JF——表示普通交流发电机JFZ——表示整体式（内置调节器）交流发电机JFB——表示带泵交流发电机（集成制动系统的真空助力泵）JFW——表示无刷交流发电机JFY——表示永磁交流发电机（无电磁铁，用永磁铁代替）2.电压等级代号1——表示12V系统2——表示24V系统6——表示6V系统3.电流等级代号4.设计序号设计序号用1~2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后顺序。
5.变形代号交流发电机以调整臂的位置作为变形代号。
Z——左调整臂Y——右调整臂——调整臂在中间（省略）例：JFZ1913Z该型号表示额定电压为12V，额定电流大于等于90A，左调整臂的整体式交流发电机。
三、发电机的分类2.2 发电机的组成与工作原理发动机3D模型一、发电机的组成发电机主要由转子、定子、整流器、碳刷组件、调节器、端盖、风扇、带轮等组成。
转子实物及结构示意图1.转子组成：由两块爪极、磁轭、磁场绕组、滑环、转子轴等组成。
交流发电机工作原理
交流发电机工作原理交流发电机是一种能够转换机械能为电能的装置。
在人类通电历史的长河中，交流发电机被广泛应用于各种工业、农业和家庭用电中。
本文将重点介绍交流发电机的工作原理和基本结构，希望能够为读者提供更深刻的理解。
一、交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理基于“法拉第电磁感应定律”，也就是“导体在磁场中被剪切时会产生电动势”。
其中，电动势的大小和导体剪切磁场的速度成正比。
交流发电机的基本构造是由一组定子和一组转子构成的。
定子上绕有若干个线圈，线圈中传递的电流会在它们周围产生磁场。
转子是由一个或多个永磁体和一个或多个导电环组成的。
当转子在定子中旋转时，导电环会与定子的线圈中的磁场相互作用，导致导电环中产生电动势，这就是交流发电机发电的原理。
二、交流发电机的基本结构交流发电机的基本结构包括定子、转子、滑环、支撑系统、调节系统等。
下面分别介绍。
1、定子：交流发电机定子是由铁芯和线圈组成的。
铁芯的作用是形成磁路，提高磁通量。
线圈则被绕在铁芯上，通电后就会在定子上形成磁场。
2、转子：交流发电机转子一般由铁心、导电环和永磁体组成。
铁心的作用是形成磁路，提高磁通量。
导电环则固定在铁心上，其作用是让电能从定子上流到外部负载。
永磁体则被固定在转子上，用来提供磁通量。
3、滑环：滑环是在转子上与导电环形成接触的组件。
通过滑环，电能可以从定子传递到导电环上，为外部负载提供电源。
4、支撑系统：支撑系统主要由轴承和支架组成，其作用是维持转子的平衡和稳定性。
在高速旋转时，支撑系统能够显著减少磨损和振动。
5、调节系统：为了保持交流发电机输出电压的稳定性，调节系统被广泛应用。
这种系统可以自动控制发电机的输出电压，并根据需要进行微小的调整。
三、总结交流发电机是一种广泛用于各种应用领域的技术。
它可以将机械能转化为电能，为人类的生产生活提供强大的支持。
本文介绍了交流发电机的工作原理和基本结构，希望能够帮助读者更好地理解交流发电机的原理，并进一步推动交流发电技术的发展。
简述交流发电机的发电原理
简述交流发电机的发电原理摘要：一、交流发电机的发电原理简介二、交流发电机的工作过程详解三、交流发电机在我国的应用与发展正文：一、交流发电机的发电原理简介交流发电机是一种将机械能转换为电能的设备，其工作原理基于电磁感应定律。
交流发电机由转子、定子和磁场组成。
当转子在磁场中旋转时，定子上的线圈与磁场发生相互作用，产生电磁感应现象，从而生成交流电。
二、交流发电机的工作过程详解1.磁场生成：交流发电机的磁场通常由直流电源或永磁体提供。
磁场在发电过程中起到固定作用，使转子与定子之间的磁通量保持稳定。
2.转子旋转：交流发电机的转子通常由电机轴、磁极和换向器组成。
当电机轴旋转时，磁极随之旋转，从而使磁场发生变化。
3.电磁感应：当转子旋转时，定子上的线圈与磁场发生相对运动，根据电磁感应定律，线圈中产生感应电动势。
4.输出电流：感应电动势产生后，通过换向器将电流输出到负载。
在换向器的作用下，电流的方向随着转子的旋转而改变，形成交流电流。
5.调节电压：交流发电机输出电压受转速、磁场强度和线圈匝数等因素影响。
通过调节这些参数，可以实现对输出电压的控制。
三、交流发电机在我国的应用与发展1.广泛应用于电力系统：交流发电机是我国电力系统中最重要的发电设备，为各类用电设备提供动力。
2.技术不断进步：随着科技的不断发展，我国交流发电机技术取得了显著成果，发电效率和可靠性得到大幅提升。
3.新能源发电：近年来，我国积极发展新能源发电，如风力发电、太阳能发电等，交流发电机在这些领域发挥着重要作用。
4.产业政策支持：我国政府出台了一系列政策，鼓励交流发电机产业的发展，提高国内发电设备的竞争力。
总之，交流发电机作为一种重要的能源转换设备，在我国得到了广泛应用和发展。
发电机的结构及工作原理
发电机的结构及工作原理一、发电机的结构：发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件构成。
定子由机座、定子铁芯、线包绕组以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼磁极绕组)、滑环、(又称铜环集电环)、风扇及转轴等部件组成。
发电机的机座主要作用是：1、作为定子铁芯叠片的支撑结构；2、承受定子的扭矩，并将其传至底脚；3、构成冷却气体的通道；4、构成轴承，机架和冷却器的支撑结构；5、大型水轮发电机的定子机座直径比较大，主要采用钢板焊接结构。
二、发电机的工作原理：发电机的工作原理可以分为两种：交流发电机和直流发电机。
1. 交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理可以分为三个部分：产生磁场：发电机的定子绕组输出的是三相交流电，而汽车用电系统采用的直流电，在发电机内部设有整流器，用于将交流电转变为直流输出。
关于整流器原理和结构将在下面的章节中详细介绍。
产生磁场旋转：转子线圈通电产生磁场，发动机工作驱动转子旋转，即是磁场旋转，定子线圈切割磁力线，在定子线圈中产生交流电。
因三个定子线圈的布置决定了三个线圈产生的交流电相位互错120度，的以称为三相交流电。
输出交流电压的幅值与发电机转速成比例增大：定子线圈输出的交流电压的的幅值与发电机转速成比例增大。
2. 直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理是：外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电动势。
当转子在原动机的带动下，转子磁场和定子导体做相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中产生感应电动势，其方向可根据u右手定则判断。
由于转子磁极的位置是导体以垂直方向切割磁力线。
所以此时定子绕组中的感应电动势最大，当磁极转动90度时，磁极成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。
转子在转90度，定子绕组感应电动势又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向与前相反。
当转子再转90度。
感应电动势又为零。
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3.1.2 普通交流发电机的结构
5．带轮及风扇
交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传 动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。
发电机工作时，定子绕组和励磁绕组中都会有热量产 生，温度过高会烧坏导线的绝缘导致发电机不能正常工作， 所以为发电机散热是必须的，为了提高散热能力，有的发 电机装有两个风扇（前后各一个）。如丰田轿车的发电机。
电刷组件由电刷、电刷架和电刷 弹簧组成，如图3.9所示。
电刷的作用是将电源通过滑环引 入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷 架的孔内，借助弹簧压力与滑环保持 接触。
电刷和滑环的接触应良好，否则 会因为磁场电流过小，导致发电机发 电不足。
图3.9 电刷组件
3.1.2 普通交流发电机的结构
励磁绕组通过两只电刷(F 和E)和外电路相连，根据电刷 和外电路的连接型式不同，发 电机分为内搭铁型和外搭铁型 两种，如图3.10所示。
目标
了解交流发电机的功用。 了解调节器的工作原理。 掌握调节器的检测方法。 掌握交流发电机的结构、工作原理。 掌握交流发电机的试验、检测及维修方法。 了解汽车充电系的组成。 掌握电路检测及维修方法。
3.1 交流发电机的结构
3.1.1．发电机的功用 3.1.2．普通交流发电机的结构 1．转子 2．定子 3．整流器 4．端盖及电刷组件 5．带轮及风扇
图3.6 交流发电机整流二极管安装示意图 a）焊接式 b）电路图 c) 压装式 1－正整流板 2－负整流板
3.1.2 普通交流发电机的结构
汽车用硅整流二极管是专用的， 有如下特点：
（1）允许的工作电流大，如ZQ50 型二极管的正向平均电流为50A，浪 涌电流为600A。
（2）承受反向电压的能力高，可 承受的反向重复峰值电压在270V左 右，反向不重复峰值电压在300V左 右。
图3.7 JF132发电机整流器总成 1-负整流板 2-正整流板 3-散热片 4-螺栓孔 5-正极管
6-负极管 7-安装孔 8-绝缘垫
（3）只有一根引线（引出电极）
（4）根据引出电极的不同分为正 二极管和负二极管。
整流器总成的形状各异，有马 蹄形、半圆形和圆形等。如图3.7所 示。整流器和定子绕组的连接如图 3.8所示。
整流器由整流板和整流二极管组成， 6管交流发电机的整流器是由6只硅整流 二极管分别压装（或焊装）在相互绝缘 的两块板上组成的，其中一块为正极板 （带有输出端螺栓），另一块为负极板， 负极板和发电机外壳直接相连（搭铁）， 也可以将发电机的后盖直接作为负极板。
6只整流二极管分为正极管和负极 管两种。引出电极为正极的称为正极管， 3只正极管装在同一块板上，称为正极 板；引出电极为负极的称为负极管，3 只负极管安装在负极板上，也可直接安 装在后盖上。如图3.6所示。
（1）内搭铁型交流发电 机：励磁绕组的一端经负电刷 （E）引出后和后端盖直接相 连（直接搭铁）的发电机称为 内搭铁型交流发电机，如图 3.10a所示。
（2）外搭铁型交流发电机： 励磁绕组的两端 (F和E)均和 端盖绝缘的发电机称为外搭铁 型交流发电机，如图3.10b所 示。
a)内搭铁型交流发电机 b)外搭铁型交流发电机 图3.10 交流发电机的搭铁型式
3.1.2 普通交流发电机的结构
1．转子
转子的功用是产生磁场。
转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑 环、转子轴等组成，如图3.3、3.4所示。
转子轴上压装着两块爪极，爪极被 加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁 绕组和磁轭。
滑环由两个彼此绝缘的铜环组成， 压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环 分别与励磁绕组的两端相连。
图3.3 交流发电机的转子总成
当给两滑环通入直流电时，励磁绕 组中就有电流通过，并产生轴向磁通， 使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁 化为S极，从而形成六对（或八对）相 互交错的磁极。如图3.3所示。
图3.4 交流发电机转子分解图 1－滑环 2－转子轴 3－爪极 4－磁轭 5－励磁绕组
当转子转动时，就形成了旋转的磁 场。
图3.8 交流发电机整流器和定子的连接电路图 a）星形连接 b）三角形连接
3.1.2 普通交流发电机的结构
4．端盖及电刷组件
端盖一般分两部分（前端盖和后 端盖），起支撑转子、定子、整流器 和电刷组件的作用。端盖一般用铝合 金铸造，一是可有效的防止漏磁，二 是铝合金散热性能好。后端盖上装有 电刷组件。
3.1.2 普通交流发电机的结构
2．定子
定子的功用是产生交流电。
定子安装在转子的外面，和 发电机的前后端盖固定在一起， 当转子在其内部转动时，引起定 子绕组中磁通的变化，定子绕组 中就产生交变的感应电动势。
定子由定子铁心和定子绕组 （线圈）组成，如图3.5所示。
定子铁心由内圈带槽、互相 绝缘的硅钢片叠成。
定子绕组有三组线圈，对称 的嵌放在定子铁心的槽中。三相 绕组的连接有星形接法和三角形 接法两种，如图3.5a、b所示，都 能产生三相交流电。
图3.5 交流发电机定子总成及连接方式 a）定子绕组星形连接 b) 定子绕组三角形连接
3.1.2 普通交流发电机的结构
3．整流器
整流器的功用是将定子绕组的三相 交流电变为直流电。
3.1.1 发电机的功用
发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转 时，向所有用电设备（启动机除外）供电，Fra bibliotek时给蓄电池充电。
汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交 流发电机的性能在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被 淘汰。目前汽车采用三相交流发电机，内部带有二极管整流电 路，将交流电整流为直流电，所以，汽车交流发电机输出的是 直流电。
交流发电机必须配装电压调节器，电压调节器对发电机 的输出电压进行控制，使其保持基本恒定，以满足汽车用电器 的需求。
3.1.2 普通交流发电机的结构
普通交流发电机一般由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等 组成。图3.1为JF132型6管普通交流发电机解体图
图3.1 JF132型交流发电机解体图 1－后端盖 2－电刷架 3－电刷 4－电刷弹簧压盖5－硅二极管6－元件板 7－转子 8－定子 9－前端盖 10－风扇 11－带轮