【37页】【毕业论文】汽车发电机结构毕业设计说明书文档下载

电池极化迅速消除，若有负载，则蓄电池还要放电，相当于反充，极化消除效果更好，为导通瞬间充电提供了非常好的条件，在导通瞬间高幅值的脉冲充电电西南大学本科毕业论文设计流，可使极板上的活性物质进行充分的电化学反应，有较强的去硫化和激活作用，固而蓄电池的容量可增加。

有些因容量不足而报废的蓄电池，通过使用永磁发电机，容量显著增加，叉可以继续使用，也相当于提高了蓄电池的寿命。

具有短路和极性错接保护功能。

当发电机输出端短路或蓄电池极性错接时，相应的保护电路采集到故障信息，与基准信号进效率高，能耗发电机型号十分复杂，规格五花八门，很难形成系列化。

生产集中度低，不能形成经济批量。

但我国有得天独厚的各种磁性材料资源，对促进永磁发电机的发展提供了广阔的取材途径，我国在永磁发电机的研制方面有着广阔的发展前景。

永磁发电机与硅整流发电机比较其具有的优点结构简化，工作可靠。

永磁发电机转子由于没有了励磁绕组，也就没有了普通发电机存在的励磁电路断路绝缘永磁发电机转子由于没有了励磁绕组，也就没有了普通发电机存在的励磁电路断路绝缘损坏等些故障的发生，同时结构也更加简单紧凑，大大提高了工作可靠性和使用寿命。

永磁发电机与硅整流发电机比较其具有的优点结构简但我国有得天独厚的各种磁性材料资源，对促进永磁发电机的发展提供了广阔的取材途径，我国在永磁发电机的研制方面有着广阔的发展前景。

部分内容简介国内车用发电机的开发都要根据不同发动机厂不同型号发动机的技术要求和尺寸进行。

发电机型号十分复杂，规格五花八门，很难形成系列化。

生产集中度低，不能形成经济批量。

但我国有得天独厚的各种磁性材料资源，对促进永磁发电机的发展提供了广阔的取材途径，我国在永磁发电机的研制方面有着广阔的发展前景。

永磁发电机与硅整流发电机比较其具有的优点结构简化，工作可靠。

永磁发电机转子由于没有了励磁绕组，也就没有了普通发电机存在的励磁电路断路绝缘损坏等些故障的发生，同时结构也更加简单紧凑，大大提高了工作可靠性和使用寿命。

效率高，能耗小。

永磁发电机由于取消了励磁绕组，因而没有励磁损耗和杂散损耗，此外，由于外转子表面光滑，风阻小，风摩耗也小，因此，永磁发电机比同功率的普通发电机可提高效率稳压精度高，能防止过充电，即能减少发动机机械能的消耗，结果是节省燃油。

比功率大。

在发电机电磁参数相同的情况下，永磁发电机发热少，输出功率大，永磁转子比电磁转子重量轻。

可提高电功率，低速供电性能好。

在电磁参数相同的情况下，硅整流发电机零电流时，永磁发电机可以对外输出节省下来的励磁电流，大大改善了低速供电性能。

延长蓄电池使用寿命。

首先，永磁发电机具有很好的低速充电性能，可使蓄电池经常处于充足电状态，能有效防止蓄电池的极板硫化。

第二，稳压精度高，不欠充，也不会过充，在充电过程中始终保持微量出气状态，不会产生大量的气泡这样既不损耗大量的电解液和污染蓄电池表面，同时也有效地避免了因剧烈出气而造成的活性物质脱落，从而提高了蓄电池寿命。

第三，可控硅桥式半控整流电路实质上是个斩波式的开关稳压器，工作时，斩掉截止部分波，导通部分波，截止瞬间，即停止充电，蓄电池极化迅速消除，若有负载，则蓄电池还要放电，相当于反充，极化消除效果更好，为导通瞬间充电提供了非常好的条件，在导通瞬间高幅值的脉冲充电电西南大学本科毕业论文设计流，可使极板上的活性物质进行充分的电化学反应，有较强的去硫化和激活作用，固而蓄电池的容量可增加。

有些因容量不足而报废的蓄电池，通过使用永磁发电机，容量显著增加，叉可以继续使用，也相当于提高了蓄电池的寿命。

具有短路和极性错接保护功能。

当发电机输出端短路或蓄电池极性错接时，相应的保护电路采集到故障信息，与基准信号进行比较，比较电路得出结果后，立即切断触发信号，可控硅截止，实现对发电机及其相偳线路的保护。

输出电压不稳定，电压波动较大。

永磁发电机的输出电压随着汽车的转速发生变化而变化，而目前广泛应用的硅整流发电机是通过砺磁电流改变发电机励磁磁场的方法来调节电压，这种方法具有技术成熟控制稳定的特点。

本课题的设计难点现在汽车上使用电励磁的硅整流发电机是通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压，故而很容易实现以控制小电流达到控制大电流的目的，而且这方面的技术比较成熟在工作时输出电压稳定。

但通过这种方法调节的发电机仍存在着效率不高且怠速时输出特征只是满负荷时输出的低速发电性不好可靠性差工艺复杂寿命短故障率高特别是在多个电器同时使用的情况下因所需功率较大而无法实现等缺点。

永磁发电机具有结构简单功率大等特点正好祢补了硅整流的发电机的不足，使永磁发电机能过在不同转速下稳定的输出电压，满足工作的需要。

但在永磁发电机的设计中仍存在着两个难点。

第如果设计或使用不当，永磁发电机在过高的温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁或叫失磁。

使电机性能降低，甚至无法使用。

因此，即要研究检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力，以使在设计和制造时，保证永磁发电机不失磁。

第二发电机制成后不需要外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节控制其磁场为困难，这些使永磁发电机的应用范围受到限制。

但是，随着电力电子器件技术的迅猛发展，用磁发电机在应用中可以不必进行磁场而进行电机输出控制，但在目前电压输出调节电路仍然存在定困难，尚没有的电子器件能完成因此设计时需要将永磁发电机结构电力电子器件和控制电路结合起来，是发电机电压稳定输出。

永磁发电机电压调节器的简介永久磁铁充磁后的磁特性是不可调的，发电机负载运行时，由于电枢反应的作西南大学本科毕业论文设计用和电阻压降的影响，输出电压随负载变化。

因此，永久交流发电机的电压稳定性较差。

如何在变转速变负载工况下保持输出电压的稳定，是车用永磁发电机研制的关键技术。

为了达到定的稳压要求，需有专门措施。

但是，稳压要求往往与电机的经济性，运行特性和结构简单性相矛盾，目前还未完善。

永磁发电机其磁场是固定的，输出电压将随转速和负载的变化而变化，由于交流发电机随转速升高，阻抗也增大，而产生限流作用，在负载不变的情况下，可以保持其输出电压不致过高，在要求不高的场合可凑合使用但实际上，即使负载不变。

转速改变时，输出电压还是变化的，存在低速灯光暗淡高速易烧灯泡的缺点。

电压调节器最简单设计的办法是适当选择发电机的电磁参数，外特性曲线设计得比较平坦，使负载运行时电压降不超过允许值。

设计时可由电和磁两个方面着手，前者包括减小电枢绕组的电阻和漏抗，减小电枢反应磁势。

后者包括选用可逆导磁率小的永磁材料，增加磁铁长度，提高气隙磁密，选择较大的漏磁系数或选用高矫顽力构成。

调节电枢绕组发电机的电枢做成多个绕组对应个负载，低速运行时多个绕组起工作，高速时逐断开绕组，可在定程度调节输出电压。

调节有效磁场永磁转子为多段结构，极与极沿圆周均布，各段之间可以相互转动，当发电机转速发生变化时，通过改变各段的相对位置，可以将部分磁场短路漏掉而成为无效磁场，从而实现了有效磁场的调节，也能达到调节电压的目的。

但是，在负载变化时，调节机构不起作用，因此这种方法仅适用于定负载的情况。

混合励磁混合励磁是采用永磁体励磁为主，附加电励磁为辅的励磁方法，通过调节辅助的电磁场来调节发电机的输出端电压，其实质是利用电励磁发电机的电压西南大学本科毕业论文设计调节方法来调节永磁发电机的电压。

可见，过种方法具有严重的困循性。

在定转速的情况下，当负载的变化使输出电压波动时，通过辅助电磁场的调节来实现输出端电压的稳定是可行的。

但由于主要的磁场不可调节，辅助部分的调节作用是很有限的，汽车发电机的工作转速般在之间，这么太的转速范围，尤其是转速和负载都发生变化时，仅靠附加电磁场的调节来保证输出端电压的稳定是不可能的。

能耗分流稳压法典型的能耗分流稳压电路所示，发电机电枢绕组输出的交流电经二极管整流后向负载供电和向蓄电池充电，当端电压。

达到设定值时，控制电路输出触发信号，可控硅导通将发电机输出两端短路，使过剩的电能耗掉，以免烧坏用电器或过充蓄电池。

能耗稳压法只能用于小功率的发电机，大功率的发电机无法承受稳压能耗，故不能使用。

永磁发电机电压调节器的电路组成示意图永磁发电机电压调节器的电路总图如图所示基准电路比较电路触发电路采样检测保护电路图电压调节器电路工作简图在整个电压调节电路中拥有基准电路采样检测电路比较电路触发电路和短路保护电路组成。

基准电路和电路保护电路电压调节器的基准电压是个电压输出电源，它的作用是提供个稳定的输出电压输入到比较电路用来和采样检测电路中的检测电压进行比较。

当电路中突然出现短路，导致电路中的电流急剧增大，这时将会对电路中的各种电子元件进行损坏。

这时短路保护电路将会发生作用，保护电路中的各种电子元件。

西南大学本科毕业论文设计采样检测电路和比较电路采样检测电路用来检测发电机输出电压值，并将这个检测值迅速的传到比较电路中。

比较电路的作用是比较比较基准电压和采样检测电路中的检测信号进行比较，并将比较结果作为触发电路的开关信号。

触发电路工作时发电机输出的交流电经过桥式半控整流电路整流稳压后向蓄电池和向负载供电。

当端电压达到设定值系列为时经采样检测电路采集与基准电压比较后，切断可控硅触发信号，可控硅截止，发电机不输出，当端电压低于设定值时，控制电路输出触发信号，可控硅导通，发电机对外输出，向负载和蓄电池供电，如此周而复始，即可实现在很宽的转速和负载变化范围内高稳定的电压输出。

发电机电压调节器电路及其工作过程电压调节器电路组成电压调节器的整体电路如图所示其中电路中拥有六个二极管和三个晶闸管。

其中六个二极管组成三相桥式整流电路，