课时11硅整流发电机的工作原理

课题五 硅整流发电机的工作原理及整流原理一、发电原理如图 1 a 所示，发电机定子的三相绕组按一定规律（彼此相差120度电角度）分布在发电机的定子槽中，内部有一个转子，转子上安装着爪极和励磁绕组。

当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N 极和S 极。

当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化，根据电磁感应原理可知，定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。

这就是交流发电机的发电原理。

在交流发电机中，由于转子磁极呈鸟嘴形，其磁场的分布近似正弦规律图1b ，所以交流电动势的波形也近似正弦规律，如果发电机定子的三相绕组是对称绕制的则产生的三相电动势也是对称的。

即每相电动势的大小相等，相位差互为120度。

定子每相电动势的有效值的表示式中 ---绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关 ) ---每相绕组的匝数（单位：匝） ---频率（单位：Hz ）---每极磁通（单位：Wb ） ---电机结构常数（ ）---称为相电动势。

由此可见，当交流发电机结构一定时（结构常数不变），相电动势和发电机转速、磁通成正比。

二、整流原理交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电是通过6教学补充nC KfN E eΦ=Φ=44.4φK Nf 60/pn f =Φe C 60/44.4KNp C e =φEe C φE图2 交流发电机整流原理a) 整流电路图 b) 三相绕组电压波形图 c) 整流后发电机输出波形图二极管具有单向导通性,当给二极管加上正向电压时二极管导通, 当给二极管加上反向电压时二极管截止。

将定子的三相绕组和6只整流二极管按图2a的电路连接。

三个正极管子VD1、VD3、VD5的负极连在一起，在某一瞬间，正极电位最高的管子导通。

而三个负极管子VD2、VD4、VD6，其正极连在一起，在某一瞬间，负极电位最低的管子导通。

图3 励磁电路四、硅整流交流发电机的特性指发电机经整流后输出电压、电流和转速之间的关系。

硅整流充电机原理硅整流充电机是一种常见的充电设备，其原理基于硅材料的整流特性。

在电力系统中，交流电是主要的电能传输方式，但是大多数电子设备需要直流电才能正常工作。

因此，需要将交流电转换为直流电，这就是硅整流充电机的作用。

硅整流充电机的基本原理是利用硅材料的半导体特性，通过控制硅材料的导电和截止状态，实现交流电到直流电的转换。

硅材料具有P型和N型两种导电类型，通过将这两种类型的硅材料组合在一起，形成PN结，就可以实现整流功能。

在硅整流充电机中，交流电首先经过输入变压器，变压器的作用是将交流电的电压变换为合适的电压。

然后，交流电通过整流装置，整流装置由硅材料制成，其中包括正向导通二极管和反向截止二极管。

正向导通二极管允许电流在一个方向上通过，而反向截止二极管则阻止电流在反方向上通过。

通过合理地组合这些二极管，可以实现将交流电转换为直流电的功能。

在整流过程中，当交流电的电压为正向时，正向导通二极管导通，允许电流通过。

而当交流电的电压为反向时，反向截止二极管截止，阻止电流通过。

这样，在整个交流电周期中，只有正向导通二极管导通，电流才能通过，而反向截止二极管则起到了阻止电流反向流动的作用。

通过这种方式，交流电可以转换为直流电。

除了基本的整流功能，硅整流充电机还通常包含滤波电路和稳压电路。

滤波电路的作用是进一步减小输出直流电的纹波，使输出电压更加稳定。

稳压电路则可以根据需要调整输出直流电的电压，以满足不同设备的需求。

总结起来，硅整流充电机利用硅材料的半导体特性，通过控制硅材料的导电和截止状态，实现交流电到直流电的转换。

其工作原理基于正向导通二极管和反向截止二极管的组合，通过合理地控制这些二极管的导通和截止，可以实现将交流电转换为直流电的功能。

在实际应用中，硅整流充电机通常还包含滤波电路和稳压电路，以进一步提高输出直流电的稳定性和可调性。

通过这些设计，硅整流充电机可以提供稳定可靠的直流电源，满足各种电子设备的充电需求。

硅整流发电机及调节器一、触点振动式调节器1．双级触点振动式调节器 常见双级触点式调节器的结构如图4-9所示，尽管它们的具体结构不同，但均有两对触点。

其中常闭触点为低速触点，常开触点为高速触点，电压调节分两级进行。

下面以FT61型双级式电压调节器为例讲解：FT61型双级式电压调节器可与14V、500W的硅整流发电机配套，用于是2V汽车上。

内部结构如图4-10所示，电路原理如图4-11所示。

　（1）结构说明： 两对触点K1和K2，调节器不工作时，上面一对触点K1（即低速触点）处于常闭状态，下面一对触点K2（即高速触点）处于常开状态。

R1为加速电阻，其作用是在触ス打开时，加速铁心退磁，使触点K1迅速闭合，以加快其振动频率，提高调节器的灵敏度和调压质量。

R2为磁场电阻（调节电阻）其作用是在触点张开时，减少励磁电流，以降低发电机的输出电压。

R3为温度补偿电阻�由镍铬丝制成，其电阻温度系数很小（仅为铜的1/800），当它串入磁化线圈电路中时，可使整个磁化线圈电路中的电阻值随温度变化相应减小，使调节电压不随温度的升高而升高。

　（2）工作过程： ①当电机低速运转，电压低于蓄电池电动势时，蓄电池向调节器磁化线圈供电，同时进行他励发电。

磁化线圈电流的流向：蓄电池正级→电表→点火开关→调节器“S”接线柱→加速电阻R1→磁化线圈→温度补偿电阻R3→搭铁→蓄电䱠负极。

此时流过磁化线圈的电流所产生的电磁力不足以克服调压弹簧的拉力，所以低速触点K1仍处于闭合状态，发电机此时在进行他励发电。

励磁电流的流向：蓄电池正级→电流表→点火开关→调节器“S”接线柱&固定触点支架→低速触点K1→活动触炱臂→磁轭→调节器“B”、发电机机“F”接线柱→绝缘电刷和集电环→励烁绕组→搭铁甕刷→雂电环→搭铁→蓄电池负极。

②发电机转速升高，端电压高于蓄电池电动势而低于调节器电压时，磁化线圈电流和励磁电流均由发电机供给。

磁化线圈的电流流向：发电机正级（A）→点火开关→调节器“S”接线柱→加速电阻R1→磁化线圈→温度补偿电阻R3→搭铁→发电机负极。