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1、1卫‘巨口口飞目互〕巨曰设计·研究曰目口口巨月口臼曰曰汽车用交流发电机整流电路分析一t海汽车电机二厂沈励一,,厂文摘分析了汽车用交流发电机整流电路的特殊性认为在设计和电磁计算中应考虑换向重餐角的影响月给,。出了该厂JF系列交流发电机换向重叠角侧试曲线供同行参考一国内外齐种汽车己厂‘泛使用交流发电机作为充电式,f,I厂,1一相电压最大八电源,井为汽车共他用电设备提供电能,从而林代了一角频率_。传统的直流发电机口一2,f宁汽车用交流发电机由三利1同步交流发电机和二和,一桥式整流器两大部分组成(图1)共〔作原理是人尸极对数—所共知的。,汽车交
2、流发电儿,对川但是将两者结合起来考虑—转速比。_机整流电路的特殊性则常常容易被忽视6,3本文将着重三相桥式整流电路有个整流二极竹七而个。、讨论在电磁计算中过去不加考虑的换向重餐角问题二极管为正极组(,、D。D。,D)它们的负极接在一起;下而3个二极管为负极组Z、D砍、D。,(D)它们的正极接在。一起整流二极管导通方向是从正极组‘,,因而!最高电位的正极到负极组中最低电位的负极任何时刻,只有两个二极管工作一个是正极组二极,另一个为负极组二极竹2)。管(图每个二极管导通时间为?/3(望是周期)。2,艺,~才。,,如图所示在时间内A相电位最高
3、,,、;。H相电位最低电流经过DD两个二极管乞2一1。,,在时间内A相电位仍最高而C相电位变,,6。得最低电流经过D和D两个二极管艺。艺4,,在~时间内R相电位最高C和电位仍最,、。。。低电流流过DD两个二极管‘.,,、一。1刁样在艺:一才:l卜l二极管。l)2间内D导通,、。1交流发电机电路原理t;~了;SD:图在时间内二极管D导通,、。在之。一名;时间内二极管。D;I)导通一,为了便于分析不妨假设交流发电机是纯电阻依此循环,在负载上便可得到一个比较平稳的直,。,,。负载R了个从下列两种情况来分析流脉冲电压UN脉动周期为刃/6公一2耐
4、。1.理想整流状态(即换向为瞬时完成)整流电压的平均值二相交流发电机每相电压表达式为产二:工12I厂艺sn。才了、二二,,61.只改n飞c000,艺d。艺A()万rniU、丫()rJ一三人z了丁飞一刀!1飞S1!“’‘哭一...厂v(尹)=165‘zm二234U心忿135王式‘J召,相电压有效值!I‘厂·“、一刀一,·一(一弩)场一线电压有效值汽车电器,现以A相电流为例迸行分析当。t一共洲么A相电流逐渐按指数函数增大,而C相电流按指数函数衰,、,.减C人两相同时异通这个区域称换向动、曰‘在这区间一,丫.、渊侧义区以换向重叠角表示、I产,
5、乙()义取‘,,蓄一‘一一}一,区丘”I蓄六‘,、,、渊义)此区间C人两相进行换相整流器中妇;0叫.l,2万}‘“‘r、产、1);,,、)D导通可以近似地认为AC相经过整流二极;、。,,BN,、‘口产、匕产·管DD短路而此时相电流味~一了按克希又}i!、一又心河沐荷夫定律(忽略电枢绕组电阻)}i1“c。一:二打、八口I)r⋯自)尸币沪1〕3D5甲州争七一(J)司它,[)、1)‘I〕6不〕。口:让乏少‘1)、孔、矜‘卜“c八C人两相式一实际整流状态下问的线电压}、口}UcA理想整流状态下CA两相间的线电压.、.r、.尸,-一}L电枢绕组电
6、感T⋯下⋯{山于(少、A一相短路,则万c八。{义艺八1公cl入图2交流发电机三相交流电压波形(丈艺八.d‘c及二极管理想导通情况所以一-一币一一币从图2可以看出,在纯电阻负载下,整流电流与。将式(2)代人式(l)得整流电压波形相同.2实际整流状态·C八2。一‘厂、、一(:子)当交流发电机,,赞正常工作时整流并1卜是理想的由于交流发电机电枢绕组有电感,储存着电磁能量,负载上的瞬间电压为电流,,不可能突变因而二极管内电流并非瞬时消失,一同时二极管开始工作的电流也是逐渐增加的也就是肠Nl叭、、乙一乙说二极管的导通和截止不能瞬时完成,电流换向需
7、有努恕一个过渡过程。如图3所示。笋孚田翻心⋯山蜘一,‘才,,/k田{}限门一{、{}曰t一1甲岭}}匕」火尸}」L扭i一贬日卜万/叫}洲⋯于足林NI伙J;一(飞)巴侣奋司,么价皿}{}{:;4,它八一!将式()代入式()得、仁、叼丫卜州1一{丫}冲}」叫{‘「-一{“凶1一肠八B厂少办一I了驯少.2一泥铡刁招,z汁二J{_一,.气灿,厂‘奋‘、了1l/;几生6J百,1山{2丫:‘吸了、」、、了.q八J口弃.泞t十J图3实际换向波形图196。年第5期,11000、起见我将本厂JF系列的功率从40w到w电弃又2,6V交山Z簇区间V28v,
8、压且和的交流发电机进行了实际测量即精确测,,UN,、,、量其线电压Ul由于输出电压已知B,:就可由下式在该区间A相全导通整流器中DD导K,,,:一IN算出及通并有认一坛。刀N十2△U兀,11.()一”135
