2012[1].09.23交流发电机结构与设计
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。
第一讲 交流发电机的结构与工作原理
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中体2资2配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料；中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整，中核或资对者料定对试值某卷，些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置，卷.编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线，高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试，高方要中案求资，技料编术试写5交、卷重底电保要。气护设管设装备线备置4高敷、调动中设电试作资技气高，料术课中并3试中、件资且卷包管中料拒试含路调试绝验线敷试卷动方槽设技作案、技术，以管术来及架避系等免统多不启项必动方要方式高案，中；为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中，料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工，置作合调并理试且利技进用术行管，过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指：灵导在活。分。对线对于盒于调处差试，动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术，调问应试题采技，用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一，隔变需开压要处器在理组事；在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资，障料强时、电，设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料，料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与，采相要用关进高技行中术检资资查料料和试，检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
交流发电机 内部绕组结构
交流发电机内部绕组结构（原创版）目录1.交流发电机的概述2.交流发电机的内部结构3.定子绕组结构4.转子绕组结构5.交流发电机的分类6.交流发电机的工作原理7.爪极式无刷交流发电机的磁场绕组工作原理正文一、交流发电机的概述交流发电机是一种将机械能转换成电能的设备，它主要由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
交流发电机可分为单相发电机与三相发电机，其结构及工作原理相似，主要区别在于输出电压和电流的频率。
二、交流发电机的内部结构交流发电机的内部结构主要包括定子绕组和转子绕组。
定子绕组由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成；转子绕组由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
三、定子绕组结构定子绕组通常由铁心、线圈、骨架（有的没有）、引线、拉簧等组成。
定子有两种接线方式，一种是 4 线式，转子串连接在 2 个定子绕组之间，一种是 2 线式，2 个定子绕组连接好后再与转子串连接，（将 4 线式对角的 2 根引线接在一起）。
两种接线方式不同，但可以通用。
四、转子绕组结构转子绕组由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
转子的作用是在定子绕组中产生磁场，通过转子绕组的磁场与定子绕组的磁场相互作用，产生感应电势，从而输出电流。
五、交流发电机的分类交流发电机按照总体结构可分为普通型和爪极式无刷型。
普通型交流发电机采用电刷和集电环来完成电流的引出和接续，而爪极式无刷交流发电机则通过磁场绕组产生磁场，无需电刷和集电环。
六、交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理是利用定子绕组和转子绕组之间的相对运动产生磁场，当转子在定子绕组内旋转时，转子绕组中的磁场与定子绕组中的磁场相互切割，从而在定子绕组内产生感应电势。
感应电势通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
七、爪极式无刷交流发电机的磁场绕组工作原理爪极式无刷交流发电机的磁场绕组是静止的，它通过一个磁轭托架固定在后端盖上，所以，不再需要电刷。
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。
交流发电机构造及检测整理后
红表 笔放 正极
注：两支表笔分别压在负二极管的极板和二极管接触端上， 然后更换表笔再测量。若一次导通一次导不通则正常；若 两次测量都不导通，则说明二极管断路。若两次测量都导 通，说明此二极管被击穿
任务1 交流发电机的构造认识
交流发电机主要由转子、定子、整流器及端盖组 成。
交流发电机的组成
交流发电机的结构分解
交流发电机的构造:
1)转子 两块极爪：鸟嘴形,产生近似与 正弦波的交流电动势. 励磁绕组或转子绕组：有电流 通过，产生磁场；引出线分 别焊在两个滑环上，滑环与 轴绝缘。产生的磁通将爪极 分别磁化成N极、S 极。 动画演示 滑环、 轴。
4．电刷组件的检测 电刷和电刷架应无破损或裂纹，电刷在电刷架 中应活动自如，不得出现卡滞现象。电刷露出电刷 架部分的长度叫电刷长度，电刷长不应超出磨损极 限（原长的1/2），否则应更换。 电刷弹簧压力应符合标准，一般为2～3N，将 电刷压入电刷架使之露出部分约2mm，弹簧压力 过小应更换。
发电机解体后的检测
图3.32 转子轴径向摆差的检测
2．定子的检修 （1）定子绕组的断路和搭铁故障检测 （2）定子绕组的短路故障检测
图3.33定子断路故障的检测
图3.34定子搭铁故障的检测
3．整流器的检修 (1) 普通整流器的检测 将二极管的引线与其他连接分离，用指针万用 表的两个表笔分别接到二极管的引线与壳体上，测 二极管的正向与反向电阻。二极管的正向电阻应符 合标准值，反向电阻应在10kΩ以上。
4）前后端盖 由非导磁材料铝合金制成。后端盖内装有电刷和电刷架。 电刷：用铜粉和石墨粉制成，它安装在电刷架内孔内。 电刷架：由酚醛玻璃纤维塑料制成。 特点：漏磁少，质量轻，散热性能好。
传动带轮
交流发电机的构造
交流发电机的构造一般沟通发电机从整体上看，由一台三相同步沟通发电机和6只硅二极管构成的三相桥式全波整流器所组成。
如图所示：它主要由转子、定子、电刷、整流器、前后端盖、风扇、皮带轮等组成。
(一)转子功用：产生磁场组成：转子由铁心、励磁绕组(又称磁场绕组)爪极和滑环等，如图所示：爪极有两块，每块上有6个鸟嘴型磁极，两块爪极通过细花键压装在转子轴上，爪极间的空腔内装有磁轭。
磁轭有励磁绕组。
(二)定子功用：产生感应电动势组成：定子铁心和定子绕组等，结构如图所示：定子铁心一般由相互绝缘且内圆带槽的环状硅钢片叠成，定子绕组为三相对称绕组，安装在定子铁心的槽内。
三相绕组的连接方法一般采纳星形联结，绕组引线端子共有4个，三相绕组各引一个，中性点引出一个。
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度电位角的三相沟通电，定子绕组线圈的绕制和在定子铁心槽中的嵌入应符合肯定规律。
(三)整流器作用：将发电机定子绕组产生的三相沟通电变换为直流电。
一般由6只硅整流二极管散热板所组成。
整流二极管的工作电流大、反向耐压值高。
沟通发电机整流二极管有正极管和负极管之分，引出线为正极的二极管称为正极管，引出线为负极的二极管称为负极管。
如图所示。
三个正极管的外壳压装在散热板的三个孔中，这三只正极管的壳体和散热板一起成为发电机的正极，由固定散热板的螺栓(此螺栓与后端盖绝缘)通至外壳外，作为发电机的火线接线柱“B”(“S”、“十”、“A”或“电枢’’)，如图2—5所示。
三个负极管的外壳压装在后端盖的三个孔中，有些发电机装在另外一块散热板上，它们的外壳与发电机外壳一起成为发电机的负极。
硅二极管的安装示意图，如图2—6所示。
(四)端盖和电刷总成沟通发电机的前后端盖均由铝合金压铸或用砂模铸造而成，这是由于铝合金为非导磁性材料，可削减漏磁并具有轻巧、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孔内镶有钢套。
交流发电机的结构和工作原理
交流发电机的结构和工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊交流发电机这玩意儿。
你可别小瞧它，它就像是一个神奇的小魔法师，能给我们带来源源不断的电能呢！交流发电机啊，它主要是由定子和转子这两个重要部分组成的。
定子呢，就像是一个安静的守护者，稳稳地待在那里；而转子呢，就像个调皮的小孩子，不停地转呀转。
转子里面有磁场，当它转动起来的时候，就会产生变化的磁场，这就好像是一场奇妙的磁场舞会。
这时候定子就发挥作用啦！它上面绕着的线圈就会感受到这个变化的磁场，然后就产生了电流。
你说神奇不神奇？就好像是有人在轻轻拨动着电流的琴弦，奏出了美妙的电能乐章。
咱可以想象一下，交流发电机就像是一个不知疲倦的小工人，一直在那里努力工作着。
它把机械能转化为电能，为我们的生活提供了各种便利。
比如我们家里的电灯能亮起来，电视能播放节目，不都是靠它嘛！你说要是没有交流发电机，那我们的生活得变成啥样啊？那肯定是一片漆黑，啥电器都没法用啦！所以说啊，它可真是我们生活中不可或缺的好帮手呢！而且啊，交流发电机的种类还挺多的。
有小型的，就像个小巧玲珑的宝贝，可以用在一些小设备上；还有大型的，那可真是个大块头，能为工厂、电站等提供强大的电力支持。
在实际使用中，交流发电机也得好好保养和维护呢。
就像我们人一样，也需要关心和爱护呀！要定期检查它的各个部件，看看有没有损坏或者松动的地方。
要是不好好照顾它，它万一“闹脾气”不工作了，那可就麻烦啦！总之呢，交流发电机虽然看起来普普通通，但它的作用可大着呢！它就像是一个默默奉献的幕后英雄，为我们的生活带来了光明和便利。
我们可得好好珍惜它，让它能一直为我们服务下去呀！这就是交流发电机，一个神奇又重要的东西，大家可别小瞧它哦！。
交流发电机的结构及检修
02 交流发电机的结构
定子
作用
பைடு நூலகம்
工作原理
定子是交流发电机中的固定部分，主 要作用是产生磁场。
当交流电通过绕组时，铁芯产生磁场， 这个磁场可以在转子旋转时切割转子 上的线圈，从而产生交流电。
组成
定子由铁芯和绕组组成，铁芯由硅钢 片叠压而成，绕组则是嵌在铁芯槽内 的线圈。
转子
作用
转子是交流发电机中的旋转部分， 主要作用是在定子产生的磁场中 旋转，从而感应出交流电。
交流发电机检修的重要性与意义
保障电力供应稳定
定期检修交流发电机，可以确保 其正常运行，为电力系统的稳定
运行提供保障。
提高设备使用寿命
通过及时的检修，可以发现并解 决潜在的故障，延长交流发电机
的使用寿命。
降低故障停机损失
及时的检修可以避免因发电机故 障导致的停机，减少因此产生的
经济损失。
未来交流发电机检修技术的发展趋势
常用工具与设备
扳手
用于固定和拆卸发 电机内部的螺栓和 螺母。
测量仪表
用于检测发电机的 电压、电流和电阻 等参数。
螺丝刀
用于拆卸和紧固发 电机外壳上的螺丝。
锤子
用于敲击和调整发 电机的部件。
清洗剂和润滑油
用于清洁和润滑发 电机内部的零件。
检修技术与方法
检查转子
检查转子上的绕组是否松动、烧 蚀或断裂，转子轴是否弯曲或断 裂。
检查发电机外观
检查发电机外壳是否有裂纹、变 形或严重磨损等现象。
检查定子
检查定子铁芯是否松动、变形或 烧蚀，绕组是否松动或烧蚀。
检查轴承和油封
检查轴承和油封是否磨损或损坏， 是否需要更换。
检查整流器和电压调节器
汽车交流发电机
交流发电机的结构、工作原理及工作特性一、交流发电机的结构转子（1）功能：产生正弦磁场。
（2）组成：铁芯、励磁绕组、转子轴、爪极、滑环（也称为集电环）。
（3）爪极的形状（鸟嘴形）：使磁场按正弦规律分布。
（4）滑环：滑环相互之间、滑环与轴之间都保持绝缘。
定子定子（1）功能：产生三相对称电动势。
（2）组成：铁芯、三相对称绕组（大多采用星形接法）。
3、皮带轮4、风扇5、前后端盖6、电刷与电刷架（1）绝缘电刷：其引线为发电机的磁场接线柱，标以“F”（内搭铁）；或“F1”（外搭铁）。
（2）搭铁电刷：其引线为发电机的搭铁接线柱，标以“－”或“E”（内搭铁）；或“F2”（外搭铁）。
（3）搭铁形式a、内搭铁：励磁绕组直接搭铁。
b、外搭铁：励磁绕组经过调节器后再搭铁。
整流桥整流器（1）功能：将定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。
（2）组成：六只硅二极管、两个元件板。
（3）特点a、三只正二极管（红色）安装在元件板上，其元件板构成发电机的输出极（正极），即发电机的火线接线柱，标以“B”、“＋”或“A”。
b、三只负二极管（黑色）安装在元件板上，其元件板构成发电机的负极，即发电机的搭铁接线柱，标以“－”或“E”。
（4）八管整流器：所加两管在发电机高速时，可提高发电机的输出功率15％左右。
（5）九管整流器：加装的三个二极管专门用来在自励时供给励磁绕组电流，这三个二极管还可以控制充电指示灯（省去充电指示灯继电器）。
[1]充电指示灯a、作用：既指示发电机及调节器的工作情况，又可以在停车后提醒驾驶员及时关闭点火开关，避免浪费蓄电池电能。
b、状态：励磁绕组他励，充电指示灯亮；励磁绕组自励，充电指示灯灭。
（6）十一管整流器汽车交流发电机 - 工作原理1、发电原理E=Cnφ（E正比于n和φ）2、整流原理（1）任一瞬间，只有一只正二极管和一只负二极管导通，且正、负二极管不会是同一桥中的两只。
（2）发电机中性点接线柱“N”，其中性点电压UN=1/2U（U为发电机输出电压）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁设计浅释
2012-08
目录 1. 发电机概要 2. 发电机主要零部件 3. 电磁部件件-定子 4. 电磁部件件-转子 5. 电磁设计 6. 主要零件的设计计算（定子） 7. 主要零件的设计计算（转子） 8. 性能计算校核 9. 计算简例 10. 趋势展望-高效/低噪声
1. 发电机概要
激磁线圈 爪极
爪极
5. 电磁设计
5.1 定义
▶ 发电机的电磁设计， 发电机的电磁设计，主要的是定子和转子各零件的设计 ▶ 发电机的磁路如图
5. 电磁设计
5.1 电流的磁效应
电流的磁效应(通电会产生磁场)： 奥斯特发现：任何通有电流的导线，都可以在其周围产 生磁场的现象，称为电流的磁效应
5. 电磁设计
转子磁轭磁势
8. 性能计算校核
根据上述初步计算得到的定子和转子尺寸，进行性能校核
8.1空载特性曲线
所需总磁势FBH
8. 性能计算校核
根据上述初步计算得到的定子和转子尺寸，进行性能校核
8.1空载特性曲线
根据所需总磁势FBH核算激磁磁势 激磁绕组匝数Wf ×激磁电流If Wf ×IF＞ FBH OK
8. 性能计算校核
8.2 空载特性曲线计算表
8. 性能计算校核
8.2 空载特性曲线计算表
空载特性曲线
8. 性能计算校核
8.2 空载特性曲线计算表
空载特性表
8. 性能计算校核
8.3 负载特性激磁磁势
从空载特性曲线作磁化特性曲线，求得负载激磁磁势 1，
2， 3， AB= 4，从OB查 得磁极漏磁通 ，这样磁极总磁通为
5.2 电磁感应定律
因磁通量变化产生感应电动势的现象： 闭合电路的一部分导体，在磁场里做切割磁力线的运动 时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应，这就 是在1831年迈克尔.法拉第发现的定律
感应电动势E＝B×L×V
5. 电磁设计
5.3 原理的实现
发动机通过皮带使发电机转子转动产生旋转磁场，定 子中的静止导线通过切割转子的旋转磁场而感生出电动 势，所以对于发电机而言输出的是交流电。（称为同步 发电机的原因是由于转子旋转磁场的旋转频率与定子感 生的交流电流的频率是保持同步的）。发电机所产生的 交流电经整流元件转换成直流电，供整车作为电源，实 现转换。
7. 主要零件的设计计算（转子）
7.3 爪极漏磁通
爪极漏磁通计算时主要有： ，极爪侧面漏磁通 ，极爪掌内表面漏磁通 ，极爪端部漏磁通 ，极爪内表面对磁轭漏磁通
7. 主要零件的设计计算（转子）
7.4 激磁线圈
激磁线圈决定发电机总磁势 计算磁势→绕组圈数 →线径 →内阻 →激磁电流 →复核总磁势 从FBH 知 导线电流密度Jf → 激磁绕组匝数Wf →激磁电流If →设定激磁
3. 电磁部件件-定子
3.1 定子定义
▶ 通过转子旋转磁场， 通过转子旋转磁场，在定子上切割磁力线产生交变（ 在定子上切割磁力线产生交变（N、S)电流， 电流，传递给整流桥。 传递给整流桥。
定子铁芯
定子绕组
3. 电磁部件件-定子
3.2 定子组成
定子组成 : - 定子铁芯， 铁芯，由薄钢片叠压而成 - 定子线圈， 定子线圈，由高温漆包线绕制 - 槽楔和槽绝缘
定子铁芯
定子绕组
3. 电磁部件件-定子
3.3 定子绕线
3相绕线方式 : （根据设计可适当选择绕线方式） 根据设计可适当选择绕线方式） △ 形绕线方式 Y 形绕线方式 .
电流 (A) △-连接 中性点利用 Y-连接 Y-连接
转速 (RPM)
Y 形连接
△形连接
输出特性
4. 电磁部件件-转子
4.1 转子定义
2#稳态 25℃ 1#稳态 25℃
9. 计算简例
9.5 转子激磁绕组线径变化
转子激磁绕组线径改变，其他状态不变，使总磁势减少 （如从￠0.85《 0.85《绿色》改为￠ 0.83《 0.83《红色》）
120
100
80
1#稳态25℃
60
3#稳态25℃
40
20
0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
定子D/L →绕组圈数 →线径 →单相内阻 →槽形 →定子外径 →漏抗
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.2 定子绕组及槽齿
定子D/L →绕组圈数 →线径 →单相内阻 →槽形 →定子外径 →漏抗
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.2 定子绕组及槽齿
定子D/L →绕组圈数 →线径 →单相内阻 →槽形 →定子外径 →漏抗
5. 电磁设计
5.4 原理的实现
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.1 定子内径D和长度L
L
D
6. 主要零件的设计计算（定子）
定子内径 6.1 定子内径 D和长度 D和长度 L L
极弧系数
线负荷A 一般取500~550A/cm
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.1 定子内径 定子内径 D和长度 D和长度 L L
8.1空载特性曲线
定子齿磁势
8. 性能计算校核
根据上述初步计算得到的定子和转子尺寸，进行性能校核
8.1空载特性曲线
定子轭磁势
8. 性能计算校核
根据上述初步计算得到的定子和转子尺寸，进行性能校核
8.1空载特性曲线
转子磁极磁势
8. 性能计算校核
根据上述初步计算得到的定子和转子尺寸，进行性能校核
8.1空载特性曲线
7.2 爪极基本尺寸
爪极是主要的磁场零件 件， ， 尺寸也比较复杂，涉及 整个磁路计算
7. 主要零件的设计计算（转子）
7.2 爪极基本尺寸
爪极是主要的磁场零件 件， ， 尺寸也比较复杂，涉及 整个磁路计算
1.1~1.3
7. 主要零件的设计计算（转子）
7.2 爪极基本尺寸
爪极是主要的磁场零件 件， ， 尺寸也比较复杂，涉及 整个磁路计算
120
100
80
系列2
60
系列3
40
20
0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
9. 计算简例
9.3 定子绕组变化（ 定子绕组变化（匝数/线径） 线径）
定子绕组从￠1.18× 1.18×13《 13《红色》到￠1.4× 1.4×10《 10《蓝色》
140
120
100 系列1
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.2 定子绕组及槽齿
定子D/L →绕组圈数 →线径 →单相内阻 →槽形 →定子外径 →漏抗
漏抗: 定子槽漏抗 定子端部漏抗 定子齿顶漏抗 定子谐波漏抗
7. 主要零件的设计计算（转子）
7.1 爪极
爪极是主要的磁场零件 件， ，尺寸也比较复杂，涉及整个磁路计算
7. 主要零件的设计计算（转子）
8. 性能计算校核
8.3 负载特性激磁磁势
5，从磁极总磁通 6，总磁势为 FBH＝ FBH＝OA+AB+OC1
查得转子磁路磁势OC1
根据所需总磁势FBH核算激磁磁势 激磁绕组匝数Wf ×激磁电流If Wf ×IF＞ FBH OK
8. 性能计算校核
负载激磁磁势FBH
9. 计算简例
9.1 定子线径变化
10.趋势展望-高效/低噪声
定子 转子 整流桥 电刷
高槽满率
增加磁场
低损耗二极管
长寿命电刷
参考文献： 曹宝元箸“整流发电机”
Thank you
定子线径（如从￠1.12《 1.12《蓝色》到￠1.06 《红色》，圈数等不变）
120.0
100.0
80.0
系列1 系列2
60.0
40.0
20.0
0.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
9. 计算简例
9.2 定子绕组圈数变化
定子绕组从11圈 11圈《红色》改到10圈 10圈《蓝色》，其他状态不变
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.1 定子内径D和长度L
参考值
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.1.1 方法二 定子内径D和长度L
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.2 定子绕组及槽齿
定子D/L →绕组圈数 →线径 →单相内阻 →槽形 →定子外径 →漏抗
6. 主要零件的设计计算（定子）
6.2 定子绕组及槽齿
▶ 激磁线圈两端各自连接在集电环的2个铜环上， 个铜环上，通过电刷和电源连接， 通过电刷和电源连接，产生激磁电流。 产生激磁电流。 再由发动机带动形成旋转磁场， 再由发动机带动形成旋转磁场，爪极被磁化（ 爪极被磁化（N、S极）。
4. 电磁部件件-转子
4.2 转子组成
- 转子由前爪极、 转子由前爪极、后爪极、 后爪极、激磁线圈、 激磁线圈、轴、集电环等组成
从激磁导线的截面积可得所需导线的直径 df
7. 主要零件的设计计算（转子核算激磁电阻rf→核算绕组架可容面积hf×bf →复核总磁势
8. 性能计算校核
根据上述初步计算得到的定子和转子尺寸，进行性能校核
8.1 空载特性曲线
气隙磁势
8. 性能计算校核
根据上述初步计算得到的定子和转子尺寸，进行性能校核
80
60
系列2
40
20
0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
9. 计算简例
9.4 定子迭片厚度变化
定子迭片厚度从31mm《 31mm《红色》变到28mm《 28mm《绿色》，其他状态不变
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000