三相同步交流发电机的功用是产生三相交流电。它由转子、定子、前后端盖、风扇及皮带轮等组成。
图5-3为国产JF132型交流发电机的结构分解图。
1.转子。
转子是三相同步交流发电机的旋转磁场部分,它是由转子轴、两块爪形磁极、磁轭、励磁绕组(又称磁场绕组)、滑环等部件组成,交流发电机转子如图5-4所示。
转子轴采用优质碳钢车削而成,中部有压花,一端有半圆键槽和米制螺纹。导磁用的磁轭用软磁材料制成(低碳钢),压装在轴的中部。励磁绕组用高强度漆包线绕制一定匝数而成套装在两个磁轭上,线圈的两头分别穿过一块磁极的小孔与彼此绝缘的两个滑环焊接在一起。
两个铜环分别与发电机的两个电刷接触。当两个电刷与直流电源接通时,励磁线圈中便有电流通过,并产生轴向磁通,使一块爪极磁化为N极,另一块爪极磁化为S极。交流发电机的磁极一般由六对组成,爪极相互交错压装在励磁绕组外面,形成相互交错的磁极。
将转子爪极设计成鸟嘴型的目的是使磁场呈正弦分布,电枢线圈产生感应电动势近似于正弦波形,转子每转一周,定子的每相电路上就能产生周波个数等于磁极对数的交流电动势。
2.定子。
定子又称电枢,定子的功能是产生交流电,交流发电机定子结构如图5-5所示,由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由内圆带槽的环状硅钢片叠成,各硅钢片之间相互绝缘,硅钢片厚度为0.5~1.0mm。定子绕组为三相对称绕组,安装在定子铁心槽内。三相定子绕组的接法分星形接法和三角形接法两种。当绕组采用星形连接方法连接时,三相绕组各引出一个端子，中性点引出一个端子。
3.端盖。
端盖分前端盖(驱动端盖)和后端盖(整流端盖),其作用是安装轴承和其它零部件,支承转轴,封闭内部构件。交流发电机的前后端盖由铝合金铸成,铝合金为非导磁材料,可减少漏磁,并且具有重量轻、散热性好的优点。端盖外围有通风孔和组装螺孔。前端有突出的安装臂和调整臂。
后端盖上安装有电刷组件与调节器总成。电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。
交流发电机的电刷架有两种形式:外装式电刷架可以从发电机的外面拆装,如图5-7(a)所示,由于电刷的拆装和更换不需解体发电机,维修方便,因而广泛应用;内装式的电刷由于电刷检修、更换不便,已很少采用,如图5-7(b)所示。
4.风扇和皮带轮。
在发电机前端盖前安装由风扇和V型皮带轮,由发动机通过V型带来驱动发电机带轮和转子转动。发电机的通风散热依靠风扇来实现。风扇由1.5~2.0mm厚的钢板冲制而成,用半圆键装在前端盖的转轴上。发电机的后端盖上有进风口,前端盖上有出风口,当皮带轮与风扇起旋转时,空气高速流过发电机内部进行强制通风冷却。如图5-9(a)为奥迪轿车所用的发电机。对于一些高档轿车,其发电机的功率大,体积小,为提高散热强度,一般有两个风扇,且将风扇叶片直接焊在转子上,如图5-9(b)所示为丰田轿车所用的发电机。
