汽車交流發(fā)電機(jī)紋波電流及其抑制
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過(guò)大的紋波電流值不僅會(huì)引起嚴(yán)重的無(wú)線電干擾，還對(duì)蓄電池充電產(chǎn)生不良影響。紋波電流返回發(fā)電機(jī)，增加軸損和鐵損，也增大了勵(lì)磁的脈動(dòng)，輸出會(huì)有更大紋波。因而全面認(rèn)識(shí)發(fā)電機(jī)紋波電流的產(chǎn)生和抑制，成為許多出口企業(yè)當(dāng)前亟待解決的課題。
汽車整體式交流發(fā)電機(jī)不同于一般傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)三相交流發(fā)電機(jī)，安裝在交流發(fā)電機(jī)端蓋內(nèi)部的三相全波橋式整流器和電壓調(diào)節(jié)器使之成為一臺(tái)能提供含有紋波的直流電源，整流器和調(diào)節(jié)器也就影響著它的輸出特性。
欲抑制、降低發(fā)電機(jī)輸出電流中的紋波值，首先必須認(rèn)識(shí)各種產(chǎn)生紋波電流的原因。
一、整體式交流發(fā)電機(jī)的工作原理和紋波電流
汽車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)和蓄電池并聯(lián)著向各種用電器供電，如點(diǎn)火線圈、照明燈、指示燈、刮水器、車窗、天線升降器、GPS全球定位系統(tǒng)等。各型汽車需要直流電源，功率為0.8～3.5kW不等。發(fā)電機(jī)的主要作用在于向蓄電池充電，其輸出是帶有紋波分量的。用電器又希望不論負(fù)載變化，還是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化，供電的直流電壓能穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)范圍內(nèi)。這便是圖1的原理圖上，電壓調(diào)節(jié)器必須存在的原因。
圖2顯示了三相全波整流后的ABC各相波形和疊加后的輸出波形，明顯可以看出峰值的脈動(dòng)，Ucp是平均電壓。
nE=Ce·Φ·n（1）
發(fā)電機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速等的變化都會(huì)引起輸出電動(dòng)勢(shì)的變化，電壓調(diào)節(jié)器便是通過(guò)通斷勵(lì)磁繞組、調(diào)節(jié)勵(lì)磁磁通來(lái)補(bǔ)償其變動(dòng)，使之能維持在額定值允許波動(dòng)的范圍內(nèi)，例如±1.5％。為了防止汽車蓄電池過(guò)充電，穩(wěn)定的系統(tǒng)電壓應(yīng)保持在鉛酸電池產(chǎn)生氣泡的電壓以下，對(duì)所有12V的系統(tǒng)而言，通常使用（14.2±0.2）V的電壓值。電壓調(diào)節(jié)器便是控制勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的變動(dòng)。但是，即使發(fā)電機(jī)整流后是平直的直流輸出，調(diào)節(jié)器的作用使實(shí)際輸出波形會(huì)如圖2所示。電磁振動(dòng)式電壓調(diào)節(jié)器除體積大、觸點(diǎn)易燒蝕、磁慣性和機(jī)械慣性大外，致命的缺點(diǎn)是電壓波動(dòng)幅度大。電子式電壓調(diào)節(jié)器最基本的線路如圖4所示。
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