مولد كهربائي للسيارات.
مولد السيارة هو مصدر الطاقة الرئيسي للسيارة، ووظيفته هي تزويد جميع المعدات الكهربائية (باستثناء بادئ التشغيل) بالطاقة عندما يكون المحرك يعمل بشكل طبيعي، وشحن البطارية في نفس الوقت.
بالاعتماد على ملف الجزء الثابت ثلاثي الأطوار للمولد الكهربائي التقليدي، يتم زيادة عدد لفات الملف وتوصيل طرف التوصيل، وإضافة مجموعة من مقومات الجسر ثلاثية الأطوار. عند السرعات المنخفضة، يتم توصيل الملف الابتدائي وملف التمديد على التوالي، بينما عند السرعات العالية، يتم توصيل الملف الابتدائي ثلاثي الأطوار فقط.
مبدأ العمل
مبدأ عمل المولد الكهربائي بالكامل
عندما تُغذّي الدائرة الخارجية ملف المجال عبر الفرشاة، يتولد مجال مغناطيسي، مما يؤدي إلى مغنطة قطبي المخلب ليصبحا قطبين شمالي وجنوبي. وعند دوران الدوّار، يتغير التدفق المغناطيسي بالتناوب في ملف الجزء الثابت، ووفقًا لمبدأ الحث الكهرومغناطيسي، يُنتج ملف الجزء الثابت ثلاثي الأطوار قوة دافعة كهربائية مستحثة متناوبة. هكذا يُولّد المولد الكهربائي الكهرباء.
يقوم المحرك الرئيسي (أي المحرك) بسحب دوار المولد التزامني ذي التيار المستمر ليدور بسرعة n (دورة في الدقيقة)، ويولد ملف الجزء الثابت ثلاثي الأطوار جهدًا متناوبًا. إذا كان ملف الجزء الثابت متصلًا بالحمل الكهربائي، فإن المحرك يُخرج طاقة متناوبة، ويتم تحويل هذه الطاقة المتناوبة إلى تيار مستمر من طرف الخرج عبر جسر التقويم داخل المولد.
ينقسم المولد الكهربائي إلى جزأين: ملفات الجزء الثابت وملفات الجزء الدوار. تتوزع ملفات الجزء الثابت ثلاثية الأطوار على الغلاف الخارجي بفارق زاوية كهربائية مقداره 120 درجة بين كل ملف وآخر. أما ملفات الجزء الدوار فتتكون من قطبين مغناطيسيين. عند توصيل ملفات الجزء الدوار بتيار مستمر، يتم تحفيزها، ويشكل القطبين المغناطيسيين قطبين شمالي وجنوبي. يبدأ خط المجال المغناطيسي من القطب الشمالي، ويدخل قلب الجزء الثابت عبر الفجوة الهوائية، ثم يعود إلى القطب الجنوبي المجاور. بمجرد دوران الجزء الدوار، تقطع ملفات الجزء الدوار خط المجال المغناطيسي، مما يولد قوة دافعة كهربائية جيبية بفارق زاوية كهربائية مقداره 120 درجة في ملفات الجزء الثابت، أي تيار متردد ثلاثي الأطوار، ثم يمر هذا التيار عبر عنصر التقويم المكون من ثنائيات ليخرج بتيار مستمر.
عند إغلاق المفتاح، تقوم البطارية أولاً بتزويد التيار. الدائرة الكهربائية هي:
قطب البطارية الموجب ← ضوء الشحن ← نقطة تلامس منظم الجهد ← ملف الإثارة ← سلك التوصيل ← قطب البطارية السالب. عندئذٍ، سيضيء مؤشر الشحن نتيجة مرور التيار.
مع ذلك، بعد بدء تشغيل المحرك، ومع ازدياد سرعة المولد، يزداد جهد طرفيه. عندما يتساوى جهد خرج المولد مع جهد البطارية، يتساوى جهد طرفي المولد "B" و"D"، وعندها ينطفئ مؤشر الشحن لأن فرق الجهد بين الطرفين يساوي صفرًا. يشير هذا إلى أن المولد يعمل بشكل طبيعي وأن تيار الإثارة يُغذى من المولد نفسه. يتم تقويم القوة الدافعة الكهربائية للتيار المتردد ثلاثي الأطوار، المتولدة من ملفات المولد ثلاثية الأطوار، بواسطة الصمام الثنائي، ليخرج تيارًا مستمرًا لتزويد الحمل بالطاقة وشحن البطارية.
يتكون المولد الكهربائي بشكل عام من أربعة أجزاء: الدوار، والجزء الثابت، والمقوم، والغطاء النهائي.
(1) الدوار
تتمثل وظيفة الدوار في توليد مجال مغناطيسي دوار.
يتكون الدوار من قطب مخلبي، ونير، وملف مجال مغناطيسي، وحلقة تجميع، وعمود دوار.
يتم تثبيت قطبين مغناطيسيين على عمود الدوار، ويحتوي كل منهما على ستة أقطاب مغناطيسية على شكل منقار طائر. ويتم ترتيب ملف المجال المغناطيسي (ملف الدوار) ونير مغناطيسي داخل تجويف القطب المغناطيسي.
تتكون حلقة التجميع من حلقتين نحاسيتين معزولتين عن بعضهما. تُضغط حلقة التجميع على عمود الدوار وتُعزل معه. تتصل حلقتا التجميع بطرفي ملف المجال المغناطيسي.
عند تمرير حلقتي التجميع في التيار المستمر (عبر الفرشاة)، يمر تيار عبر ملف المجال المغناطيسي، ويتولد تدفق مغناطيسي محوري، بحيث يتمغنط أحد قطبي المخلب باتجاه القطب الشمالي والآخر باتجاه القطب الجنوبي، مما يشكل ستة أزواج من الأقطاب المغناطيسية المتداخلة. ومع دوران الدوار، يتولد مجال مغناطيسي دوار [1].
الدائرة المغناطيسية للمولد هي: نير → القطب الشمالي → فجوة هوائية بين الدوار والجزء الثابت → الجزء الثابت → فجوة هوائية بين الجزء الثابت والدوار → القطب الجنوبي → نير.
(2) الجزء الثابت
تتمثل وظيفة الجزء الثابت في توليد التيار المتردد.
يتكون الجزء الثابت من قلب الجزء الثابت وملف الجزء الثابت.
يتكون قلب الجزء الثابت من صفائح فولاذية سيليكونية ذات أخاديد في الحلقة الداخلية، ويتم تضمين موصل لفائف الجزء الثابت في أخدود القلب.
يحتوي ملف الجزء الثابت على ثلاثة أطوار، ويعتمد ملف الأطوار الثلاثة على توصيل نجمي أو توصيل مثلثي (عالي الطاقة)، والذي يمكنه توليد تيار متردد ثلاثي الأطوار.
يجب لف الملف ثلاثي الأطوار وفقًا لمتطلبات معينة من أجل الحصول على نفس التردد، وسعة متساوية، وفرق طور مقداره 120 درجة من القوة الدافعة الكهربائية ثلاثية الأطوار.
1. يجب أن تكون المسافة بين الجانبين الفعالين لكل ملف مساوية للمساحة التي يشغلها قطب مغناطيسي.
2. يجب أن تكون المسافة بين الحواف الأولية للملفات المتجاورة لكل لفة طور مساوية أو مضاعفة للمسافة التي يشغلها زوج من الأقطاب المغناطيسية.
3. يجب فصل الحافة الأولية للملف ثلاثي الأطوار بزاوية كهربائية 2π+120 درجة (المساحة التي يشغلها زوج من الأقطاب المغناطيسية هي زاوية كهربائية 360 درجة).
في مولد التيار المتردد المحلي من سلسلة JF13، يشغل زوج من الأقطاب المغناطيسية ستة فتحات (بزاوية كهربائية 60 درجة لكل فتحة)، ويشغل كل قطب مغناطيسي ثلاثة فتحات، وبالتالي فإن المسافة بين الجانبين الفعالين لكل ملف هي ثلاثة فتحات، والمسافة بين الحافة الأولى لكل ملف طور مجاور للملف هي ستة فتحات، ويمكن فصل الحافة الأولى للملف ثلاثي الأطوار بفتحتين، أو ثماني فتحات، أو ثلاث فتحات، أو أربعة عشر فتحة، وهكذا.
(3) مقوم
تتمثل وظيفة مقوم التيار المتردد في تحويل التيار المتردد ثلاثي الأطوار لملفات الجزء الثابت إلى تيار مستمر. يتكون مقوم التيار المتردد ذي الستة أنابيب من دائرة مقوم جسري ثلاثي الأطوار كاملة الموجة، تتألف من ستة صمامات ثنائية مقومة من السيليكون، حيث يتم ضغط (أو لحام) أنابيب المقوم الستة على لوحين.
1. خصائص ثنائيات تقويم السيليكون المستخدمة في السيارات
(1) تيار تشغيل كبير، متوسط التيار الأمامي 50 أمبير، تيار الاندفاع 600 أمبير؛
(2) جهد عكسي عالي، جهد ذروة التكرار العكسي 270 فولت، جهد ذروة عدم التكرار العكسي 300 فولت؛
(3) يوجد سلك واحد فقط. وبعض أسلاك الثنائيات موجبة، وبعضها سالبة، ويُطلق على الأنبوب ذي السلك الموجب اسم الأنبوب الموجب، ويُطلق على الأنبوب ذي السلك السالب اسم الأنبوب السالب، لذلك يحتوي ثنائي التقويم على ثنائي موجب وثنائي سالب.
(4) الغطاء النهائي
ينقسم الغطاء الطرفي عادةً إلى جزأين (الغطاء الأمامي والغطاء الخلفي)، ويقوم بتثبيت الدوار والجزء الثابت والمقوم ومجموعة الفرش. يُصنع الغطاء الطرفي عادةً من سبائك الألومنيوم، مما يمنع التسرب المغناطيسي بفعالية ويتميز بأداء جيد في تبديد الحرارة.
يحتوي الغطاء الخلفي على مجموعة فرشاة تتكون من فرشاة وحامل فرشاة ونابض فرشاة. وتتمثل وظيفة الفرشاة في إدخال مصدر الطاقة عبر حلقة التجميع إلى ملف المجال.
تختلف طريقة توصيل ملف المجال المغناطيسي (فرشتان) بالمولد، ولذلك يُقسم المولد إلى نوعين: داخلي وخارجي.
1. مولد حديد التداخل الداخلي: مولد مزود بملف مجال مغناطيسي وفرشاة سالبة متصلة مباشرة بحديد التداخل (متصلة مباشرة بالهيكل).
2. مولد ذو غلاف خارجي: مولد يتم فيه عزل كلا فرشات ملف المجال عن الغلاف.
يتم توصيل القطب السالب (الفرشاة السالبة) لملف المجال المغناطيسي للمولد الخارجي من النوع الحديدي بالمنظم، ثم يتم توصيل الحديد بعد مروره.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد، فتابع قراءة المقالات الأخرى على هذا الموقع!
يرجى الاتصال بنا إذا كنتم بحاجة إلى مثل هذه المنتجات.
تلتزم شركة Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. ببيع قطع غيار سيارات MG&MUXS، ونرحب بكم للشراء.
