永磁交流發(fā)電機(jī)的工作原理及故障分析

閆永生 趙建鋒 王玉波

一、永磁交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

農(nóng)用車用永磁交流發(fā)電機(jī)主要由定子總成、轉(zhuǎn)子總成和硅整流器3大部分組成。其中，定子總成主要由定子鐵芯和定子繞組組成，轉(zhuǎn)子總成由鐵氧體磁鋼和轉(zhuǎn)子外殼組成。鐵氧體磁鋼產(chǎn)生磁場，通過轉(zhuǎn)子總成的旋轉(zhuǎn)，在定子繞組中產(chǎn)生變化的磁場，定子總成切割轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。硅整流器由具有單向?qū)щ娦缘墓瓒O管組成，將電樞線圈產(chǎn)生的交流電整流成直流電對外輸出。永磁交流發(fā)電機(jī)采用高磁性的鐵氧體永磁材料，對發(fā)電機(jī)繞組創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并采用電子穩(wěn)壓器穩(wěn)定高速時(shí)的輸出電流，使輸出電壓穩(wěn)定在10～14V之間，解決了小型農(nóng)用車的低速照明較暗問題。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 永磁交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)

二、永磁交流發(fā)電機(jī)的故障分析

永磁交流發(fā)電機(jī)主要可能出現(xiàn)不發(fā)電、發(fā)電電壓偏高、發(fā)電電壓偏低等故障。

（一）永磁交流發(fā)電機(jī)不發(fā)電的現(xiàn)象及原因。永磁交流發(fā)電機(jī)不發(fā)電是最常見的故障之一。對于設(shè)置充電指示燈的車輛，當(dāng)發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)，充電指示燈會常亮，轉(zhuǎn)向指示燈、照明燈會逐漸變暗，蓄電池電量會快速減少。永磁交流發(fā)電機(jī)不發(fā)電的原因包括內(nèi)因及外因。內(nèi)因主要有：發(fā)電機(jī)定子線圈短路、斷路或搭鐵，發(fā)電機(jī)電刷接觸不良，磁鋼磁場嚴(yán)重退化。外因主要有：總保險(xiǎn)絲熔斷，發(fā)電機(jī)負(fù)載短路，發(fā)電機(jī)傳動帶過松或有油污導(dǎo)致打滑，整流板二極管損壞等。

（二）永磁交流發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓偏高的現(xiàn)象及原因。發(fā)電機(jī)或點(diǎn)火線圈過熱，蓄電池電解液蒸發(fā)過快，車上燈泡經(jīng)常燒損等，一般就是由于發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓偏高。永磁交流發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓過高的原因包括：發(fā)電機(jī)正電刷與元件板短路，調(diào)節(jié)器電壓調(diào)整值過高，磁場強(qiáng)度過大等。

（三）永磁交流發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓偏低的現(xiàn)象及原因。可以通過觀察儀表盤上電流表或充電指示燈判斷發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓是否過低。當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛運(yùn)行時(shí)電流表偏向負(fù)值或充電指示燈亮，表明發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓偏低。永磁交流發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓過低的原因包括：發(fā)電機(jī)定子繞組接線不良；發(fā)電機(jī)集電環(huán)臟污或嚴(yán)重磨損、炭刷與集電環(huán)接觸不良；發(fā)電機(jī)軸承不良或軸承支承磨損，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和定子空隙過大或有刮碰；發(fā)電機(jī)整流器個(gè)別二極管擊穿或斷路；發(fā)電機(jī)V帶過松；連接導(dǎo)線接觸不良、松動或銹蝕；發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速過低等。

三、小結(jié)

針對永磁交流發(fā)電機(jī)的不同故障產(chǎn)生的原因，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理采取相應(yīng)維修措施，即可迅速排除故障，維持農(nóng)用車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。