مولد كهربائي للسيارات.
مولد السيارة هو مصدر الطاقة الرئيسي للسيارة، وظيفته هي توفير الطاقة لجميع المعدات الكهربائية (باستثناء المبدئ) عندما يعمل المحرك بشكل طبيعي، وشحن البطارية في نفس الوقت.
بناءً على لفّ الجزء الثابت ثلاثي الطور للمولد المتناوب المشترك، يُزاد عدد لفّات اللفّ ويُخرج الطرف، ثم يُضاف مقوم جسر ثلاثي الطور. عند السرعات المنخفضة، يُخرَج الملفّ الابتدائي والملفّ التمديدي على التوالي، وعند السرعات العالية، يُخرَج الملفّ الابتدائي ثلاثي الطور فقط.
مبدأ العمل
مبدأ عمل المولد الكهربائي بأكمله
عندما تُنشِّط الدائرة الخارجية الملفّات الحقلية التي تمر عبر الفرشاة، يتولد مجال مغناطيسي، مما يُمغنط قطب المخلب إلى القطب الشمالي والقطب الجنوبي. عند دوران الدوار، يتغير التدفق المغناطيسي بالتناوب في ملفّات الجزء الثابت. ووفقًا لمبدأ الحث الكهرومغناطيسي، تُولِّد ملفات الجزء الثابت ثلاثية الطور قوة دافعة كهربائية مُستحثة متناوبة. وهكذا يُولِّد المولد الكهربائي الكهرباء.
يقوم المحرك الرئيسي (أي المحرك) بسحب دوار المولد المتزامن المُثار بتيار مستمر ليدور بسرعة n(rpm)، وجهد تحريض التيار المتردد لملفات الجزء الثابت ثلاثية الطور. عند توصيل ملف الجزء الثابت بالحمل الكهربائي، يُنتج المحرك تيارًا مترددًا، ويُحوّل هذا التيار إلى تيار مستمر من طرف الخرج عبر جسر المقوم داخل المولد.
ينقسم المولد إلى جزأين من لف الجزء الثابت ولف الدوار، ويتم توزيع لف الجزء الثابت ثلاثي الطور على الغلاف وفقًا للزاوية الكهربائية البالغة 120 درجة الفرق بينهما، ويتكون لف الدوار من مخلبين قطبيين. عندما يتم توصيل لف الدوار بالتيار المستمر، فإنه يتم إثارته، ويشكل مخلبا القطبين القطب الشمالي والقطب الجنوبي. يبدأ خط المجال المغناطيسي من القطب الشمالي، ويدخل قلب الجزء الثابت عبر الفجوة الهوائية ويعود إلى القطب الجنوبي المجاور. بمجرد دوران الدوار، سيقطع لف الدوار خط القوة المغناطيسية، ويولد قوة دافعة كهربائية جيبية بفارق زاوية كهربائية قدرها 120 درجة في لف الجزء الثابت، أي تيار متناوب ثلاثي الطور، ثم من خلال عنصر المقوم المكون من الثنائيات إلى خرج التيار المستمر.
عند إغلاق المفتاح، تُزوّد البطارية التيار الكهربائي أولًا. الدائرة هي:
البطارية موجبة ← ضوء الشحن ← جهة اتصال المنظم ← لفّ الإثارة ← مكواة اللفة ← البطارية سالبة. في هذه الحالة، سيضيء مؤشر الشحن بسبب مرور التيار.
مع ذلك، بعد تشغيل المحرك، ومع زيادة سرعة المولد، يرتفع جهد طرفه. عندما يكون جهد خرج المولد مساويًا لجهد البطارية، يكون جهد الطرف "B" و"D" متساويًا. عندها، ينطفئ مؤشر الشحن لأن فرق الجهد بين الطرفين يساوي صفرًا. يشير هذا إلى أن المولد يعمل بشكل طبيعي وأن تيار الإثارة يُغذّيه المولد نفسه. يُقوّم الصمام الثنائي القوة الدافعة الكهربائية المترددة ثلاثية الطور الناتجة عن اللف ثلاثي الطور في المولد، ويُخرِج تيارًا مستمرًا لتزويد الحمل بالطاقة وشحن البطارية.
يتكون المولد عادة من أربعة أجزاء: الدوار، والجزء الثابت، والمقوم، والغطاء الطرفي.
(1) الدوار
وظيفة الدوار هي توليد مجال مغناطيسي دوار.
يتكون الدوار من عمود مخلب، ونير، ولف المجال المغناطيسي، وحلقة تجميع، وعمود الدوار.
يُضغط قطبا مخلب على عمود الدوار، ولكل منهما ستة أقطاب مغناطيسية على شكل منقار طائر. يوجد في تجويف قطب المخلب لفّ مجال مغناطيسي (ملف الدوار) ونير مغناطيسي.
تتكون حلقة المجمع من حلقتين نحاسيتين معزولتين. تُضغط حلقة المجمع على عمود الدوار وتُعزل به. تتصل حلقتا المجمع بطرفي ملف المجال المغناطيسي.
عند تمرير حلقتي المجمع في التيار المستمر (عبر الفرشاة)، يمر تيار عبر لف المجال المغناطيسي، ويتولد تدفق مغناطيسي محوري، بحيث يُمغنط أحد قطبي المخلب مع القطب الشمالي، والآخر مع القطب الجنوبي، مما يُشكل ستة أزواج من الأقطاب المغناطيسية المتداخلة. مع دوران الدوار، ينشأ مجال مغناطيسي دوار [1].
الدائرة المغناطيسية للمولد هي: نير → القطب N → فجوة هوائية بين الدوار والجزء الثابت → الجزء الثابت → فجوة هوائية بين الجزء الثابت والدوار → القطب S → نير.
(2) الجزء الثابت
وظيفة الجزء الثابت هو توليد التيار المتناوب.
يتكون الجزء الثابت من قلب الجزء الثابت وملف الجزء الثابت.
يتكون قلب الجزء الثابت من صفائح الفولاذ السيليكونية ذات الأخاديد في الحلقة الداخلية، ويتم تضمين موصل لفائف الجزء الثابت في أخدود القلب.
يحتوي لف الجزء الثابت على ثلاث مراحل، ويعتمد لف الطور الثلاثي على اتصال نجمي أو اتصال مثلث (طاقة عالية)، والذي يمكنه توليد تيار متناوب ثلاثي الطور.
يجب لف الملف ثلاثي الطور وفقًا لمتطلبات معينة من أجل الحصول على نفس التردد، والسعة المتساوية، وفرق الطور بمقدار 120 درجة من القوة الدافعة الكهربائية ثلاثية الطور.
1. يجب أن تكون المسافة بين الجانبين الفعالين لكل ملف مساوية للمساحة التي يشغلها القطب المغناطيسي.
2. يجب أن تكون المسافة بين الحواف الأولية للملفات المتجاورة لكل لف طور مساوية أو مضاعفة للمسافة التي يشغلها زوج من الأقطاب المغناطيسية.
3. يجب فصل الحافة البادئة للملف ثلاثي الطور بزاوية كهربائية مقدارها 2π+120o (المساحة التي يشغلها زوج من الأقطاب المغناطيسية هي زاوية كهربائية مقدارها 360o).
في المولد الكهربائي المنزلي سلسلة JF13، يمثل زوج من الأقطاب المغناطيسية الموضع المكاني لـ 6 فتحات (زاوية كهربائية 60 درجة لكل فتحة)، ويمثل القطب المغناطيسي الموضع المكاني لـ 3 فتحات، وبالتالي فإن الفاصل الزمني لموضع الجانبين الفعالين لكل ملف هو 3 فتحات، والمسافة بين الحافة الأولية لكل لف طور مجاور للملف 6 فتحات، ويمكن فصل الحافة الأولية لللف ثلاثي الطور بواسطة فتحتين، 8 فتحات، 3 فتحات. 14 فتحة، إلخ.
(3) مقوم
دور مُقوِّم المولد هو تحويل التيار المتردد ثلاثي الطور لملفات الجزء الثابت إلى تيار مستمر. مُقوِّم المولد سداسي الأنابيب هو دائرة مُقوِّم جسري ثلاثي الطور بموجة كاملة، تتكون من ستة ثنائيات مُقوِّمة من السيليكون، وتُضغط (أو تُلحم) أنابيب المُقوِّم الستة على لوحين على التوالي.
1. خصائص ثنائيات تقويم السيليكون للسيارات
(1) تيار عمل كبير، متوسط التيار الأمامي 50 أمبير، تيار الارتفاع 600 أمبير؛
(2) جهد عكسي عالي، جهد ذروة التكرار العكسي 270 فولت، جهد ذروة غير متكرر عكسي 300 فولت؛
(3) يوجد سلك واحد فقط. بعض أسلاك الصمام الثنائي موجبة، وبعضها سالبة. يُسمى الأنبوب ذو خط التوصيل الموجب أنبوبًا موجبًا، ويُسمى الأنبوب ذو خط التوصيل السالب أنبوبًا سالبًا، لذا يحتوي الصمام الثنائي المقوم على صمام موجب وصمامي سالب.
(4) الغطاء النهائي
يُقسّم الغطاء الطرفي عادةً إلى جزأين (غطاء أمامي وغطاء خلفي)، وهو يُثبّت مجموعة الدوار والعضو الثابت والمقوّم والفرشاة. يُصنع الغطاء الطرفي عادةً من سبيكة ألومنيوم مصبوبة، مما يمنع التسرب المغناطيسي بفعالية ويتميّز بتبديد حراري ممتاز.
الغطاء الخلفي مزود بمجموعة فرشاة تتكون من فرشاة، وحامل فرشاة، ونابض فرشاة. وظيفة الفرشاة هي توصيل مصدر الطاقة عبر حلقة التجميع إلى ملف الحقل.
يختلف الاتصال بين لف المجال المغناطيسي (فرشاتين) والمولد، بحيث ينقسم المولد إلى نوعين داخلي وخارجي
1. مولد اللفة الداخلية من الحديد: مولد ذو مجال مغناطيسي متعرج بفرشاة سلبية متصلة مباشرة باللفة من الحديد (متصلة مباشرة بالهيكل).
2. المولد ذو الغلاف الخارجي: وهو المولد الذي تكون فيه فرشاتي الملف الميداني معزولتين عن الغلاف.
يتم توصيل القطب السالب (الفرشاة السلبية) لملف المجال المغناطيسي للمولد الخارجي من النوع الحديدي بالمنظم، ثم يتم توصيل الحديد بعد المرور.
إذا كنت تريد معرفة المزيد، استمر في قراءة المقالات الأخرى على هذا الموقع!
يرجى الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى مثل هذه المنتجات.
تلتزم شركة Zhuo Meng Shanghai Auto Co.، Ltd. ببيع قطع غيار السيارات MG&MAUXS، ونرحب بالشراء.
