低壓大電流車載發(fā)電機(jī)改善換向研究

安躍軍　周利民　李文瑞　安輝　孫丹

摘要：為了解決低壓大電流車載發(fā)電機(jī)換向困難和火花等級高的問題，采用非均布和非對稱磁極結(jié)構(gòu)、加裝非均勻換向極、嵌下具有均壓作用的單波繞組和傾斜電刷等措施，以降低換向區(qū)磁場和換向電勢，應(yīng)用電磁場有限元方法對車栽發(fā)電機(jī)進(jìn)行空載和負(fù)載內(nèi)部磁場分析與計(jì)算，研究電機(jī)內(nèi)磁力線的分布和氣隙磁場波形，結(jié)果表明：盡管主磁極極靴和主磁極在空間是不等距分布的，但是主磁極所建立的氣隙磁場仍然是對稱和均布的，可確保提供適合機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的媒介空間；通過對比有換向極作用和沒有換向極作用時(shí)電機(jī)內(nèi)磁場分布和氣隙磁場波形，換向極起到了降低換向區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的作用，特別是對換向區(qū)磁場的細(xì)化分析和展示，發(fā)現(xiàn)有換向極作用時(shí)，換向電勢平均降低了42.3%，即有明顯改善換向的效果，火花實(shí)驗(yàn)也說明換向得到了改善，設(shè)計(jì)方案可以改善發(fā)電機(jī)換向條件，降低火花等級，抑制電磁干擾，有利于提高車載電氣系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性和安全性；研究結(jié)果為低壓大電流車載發(fā)電機(jī)研制提供技術(shù)支持。