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汽車交流發電機調節器調節原理:汽車用爪級式無刷交流發電機的檢測方法

摘要：汽車用無刷交流發電機由于沒有電刷和集電環，所以不會因為電刷和集電環的磨損和接觸不良造成勵磁不穩定或發電機不發電等故障，同時工作時無火花，也減小了無線電干擾。文章闡述了汽車用爪級式無刷交流發電機的結構及其檢測方法。

關鍵詞：汽車用爪級式無刷交流發電機；檢測方法；電刷；集電環；無線電干擾

鍋爐燃燒是火電廠發電的主要能源，也是主要的能量來源，火力發電是我國的主要能源之一，在實際的工作中，火力發電主要就是以蒸汽為主要的動力，通過燃燒鍋爐所產生的蒸汽熱量來產生大量的能量。這樣鍋爐的金屬外壁通過良好的熱傳性能將水轉化為蒸汽并通過壓力作用傳輸到汽輪機的內部，進而使得汽輪機可以實現正常的運轉。而鍋爐燃燒的效率對于汽輪機的正常運轉而言是非常重要的，高效率的鍋爐燃燒可以有助于提升火力發電的工作效率。為了更好地提高鍋爐燃燒的效率和質量，應該對現有的鍋爐燃燒技術進行創新，將一些先進的技術理念和科學創新思維引入到現如今的鍋爐燃燒中，避免出現環境污染和浪費的現象，這樣才會更好地實現火電廠鍋爐燃燒的可持續發展。

1 火電廠鍋爐燃燒優化的意義

火電廠鍋爐燃燒需要具有一定的穩定性和可持續性，在我國的火電廠鍋爐燃燒中，為了更好地確保火電廠鍋爐燃燒的高效性，應該定期地對其鍋爐的燃燒和配風參數進行調整，只有符合鍋爐燃燒方式的參數才是適合應用于實際發電中的設備。從目前的情況來看，我國在火力發電方面的技術與國外的一些國家相比還存在著欠缺之處，筆者建議只有不斷引進一些新技術和新設備，才能更好地實現鍋爐燃燒的高效率。首先，需要通過優化鍋爐燃燒效能，使鍋爐內具有穩定的氣壓和氣溫，這樣就會保證鍋爐內部可以產生足夠的熱量，可以在很大程度上避免燃燒器和過熱器的破損；其次，在鍋爐燃燒的時候選擇合適的發電機和設備進行運行，還可以盡可能地降低環境的污染，現階段環保這一理念對于很多人來說都是非常重要的，降低污染物的排放有利于環保理念的實施，所以采用合理的技術進行火力鍋爐燃燒是現階段人們最為關注的一項問題，只有不斷引進新的技術，才會更好地實現火力發電的可持續發展戰略。

2 鍋爐燃燒優化的主要技術

2.1 試驗優化鍋爐燃燒技術

為了更好地實現鍋爐的高效率燃燒，可以采用試驗優化的方式燃燒鍋爐。需要調整風煤比例，選擇合適的風煤比例是確保鍋爐正常燃燒的最基本條件。有關的技術人員可以通過試驗燃燒的方式來對鍋爐進行優化設計，在對鍋爐進行優化設計的過程中，不僅要對鍋爐內部的參數進行仔細的分析，還需要對計算機內部的曲線運行方式進行觀察，選擇最為合理的燃燒方式是確保鍋爐燃燒高效的重要途徑之一。但是由于試驗優化鍋爐燃燒在實際的運行中需要運用大量的人力、物力和財力，所以很多時候人們都選擇在改變舊機組和運行新機組的時候運用該技術。試驗優化鍋爐燃燒技術在現如今的很多火力發電企業中都已經投入了使用，通過試驗燃燒技術可以選擇適合自身的方式，這樣會更有助于提升火力發電的效率，與此同時也會降低環境的污染程度。

2.2 建模優化鍋爐燃燒技術

建模優化鍋爐燃燒技術是現如今很多火力發電企業常用的一種技術手段，建模優化鍋爐燃燒可以通過運用建模分析法來實現對于鍋爐燃燒效率的分析和研究。與傳統的鍋爐燃燒技術相比，現如今的建模優化技術可以更好地對鍋爐的燃燒效率進行分析。但是與其他的優化技術相比，建模技術所需要花費的時間和人力、財力都是較多的，難度系數也是較高的。在實施建模優化技術之前，需要對鍋爐的燃燒機理進行仔細的分析和了解，只有明確了鍋爐燃燒的機理，才能針對其工作原理進行建模優化設計，否則不能夠對鍋爐進行建模分析。從目前的情況來看，我國很多火力發電企業在建模優化燃燒技術方面還存在著很多欠缺之處，只有不斷深入研究，并且將建模優化研究應用于離線分析和仿真研究上，才會更有助于提升鍋爐燃燒的效率。

2.3 設計改造鍋爐燃燒優化技術

針對于不同的火力發電廠應該設置不同的鍋爐燃燒技術，只有不斷發現自身的問題，并且在原有的基礎上對其加以改正才能更好地實現鍋爐燃燒技術的優化。所以筆者建議有關技術人員在對鍋爐燃燒技術進行優化的過程中需要考慮鍋爐內部的構造，因為只有清楚地了解鍋爐內部的構造才能夠更好地發現現如今鍋爐燃燒中存在的問題，進而積極地采取合理的措施去解決問題。有關技術人員在對鍋爐進行燃燒效率計算的時候一定要根據鍋爐內部的構造進行仔細的分析，通過改造燃燒設備來進行優化鍋爐燃燒效率是可行的。合理的優化方案不僅可以實現優化鍋爐燃燒效率的提高，還可以實現鍋爐穩定性的燃燒。但是在優化過程中還應該充分考慮不同燃料和制粉系統對于鍋爐燃燒效率帶來的影響，在改進傳統鍋爐燃燒技術的同時還需要注意采用科學合理的

技術。

2.4 根據檢測技術優化鍋爐燃燒技術

為了更好地實現優化鍋爐燃燒這一項目，有關企業還設置了檢測技術，通過對鍋爐內部燃燒技術、燃燒火焰、風煤進行測量，通過對這些數據和參數的測量可以發現鍋爐內部的燃燒效率和燃燒情況，進而更好地采取針對性的措施對鍋爐進行改進。從實際的情況上來看，影響鍋爐燃燒的因素有很多，風煤測量、火焰、燃燒排放物等可以充分地反映鍋爐的燃燒情況。在鍋爐燃燒的時候，技術人員可以通過對鍋爐燃燒排放氣體的檢測和分析來確定鍋爐燃燒存在的問題，進而采取進一步的優化措施。一般情況下，有關工作人員可以通過對燃燒物的氧含量、燃燒后的煤粉濃度等進行分析，經過對這些參數的分析，可以更好地選擇有利于鍋爐燃燒的方式，進而實現高效的優化策略。

2.5 根據火焰檢測技術優化鍋爐燃燒技術

在火電廠鍋爐燃燒技術中，采用火焰檢測技術優化鍋爐燃燒已經成為了一項較為普遍的項目，很多火電廠已經將這一技術應用于檢測鍋爐燃燒，并且取得了很好的效果?；痣姀S對于鍋爐燃燒的檢測可以通過火焰檢測來實現，這樣就可以對鍋爐內部出現的點火不當或者是鍋爐爐膛爆炸情況進行很好的控制。該項技術在優化鍋爐燃燒中占據著非常重要的地位，近些年隨著科學技術的不斷發展和進步，我國火力發電廠內部也出現了很多新技術，而火焰檢測技術在現如今的社會中正在不斷發展，現如今這一技術已經在火力發電廠中得到了廣泛的發展。技術在進步，科技在發展，火焰檢測技術將會有更好的成就。

3 火電廠鍋爐燃燒優化技術的實際應用

從目前的情況來看，我國火力發電中鍋爐的燃燒效率已經得到了很大程度的提升，并且鍋爐各項優化技術在鍋爐燃燒中也取得了驕人的成績，這足以說明我國在該項技術中正在不斷進步。為了更好地實現火電廠鍋爐燃燒的優化，應該對技術人員進行科學理念的培養，通過培養技術人員的理念，進而促進我國火電廠內部的工作效率。工作人員需要對火電廠內部的設備等有所了解，只有充分了解火電廠內部的機械設備才會實現熟練地操作，才能為高效的工作奠定堅實的基礎。到目前為止，我國仍然在討論鍋爐燃燒器和繼續燃燒技術，該項技術將會有助于提升我國現有的鍋爐燃燒技術。鍋爐燃燒的效率關系著火電廠的工作效率，只有不斷引進先進的技術和管理理念，才會更好地提升現如今我國的鍋爐燃燒技術。在信息化的社會中，筆者認為只有不斷在創新中探索，才會更好地實現可持續的發展戰略。

4 結語

綜上所述，筆者簡單地論述了火電廠鍋爐燃燒優化技術等方面的內容，通過分析可以發現在火電廠鍋爐燃燒中，我國現如今仍然存在著很多的不足，只有不斷引進先進的技術和科學理念才會提升現有的鍋爐燃燒效率，深入研究鍋爐燃燒優化技術對于火電廠發展和環境污染控制都會有著很大的促進性作用。在未來的發展中，火電廠燃燒優化技術將會成為人們關注和探討的重要話題，這也是歷史發展的必然趨勢。

汽車交流發電機調節器調節原理:汽車交流發電機對車輛的適應性探討

摘要：汽車發電機的電力需求會伴隨著汽車的舒適度的變化而變化，因此根據汽車整車技術的發展方向，對汽車發電機技術的要求進行分析，并進一步結合上述要求對整車設局與汽車交流發電機相關特性之間的匹配關系進行了分析，最后針對整車中使用存在的問題提出了相應的解決方案，希望能夠有效地提高汽車的舒適性。

關鍵詞：汽車；交流發電機；適應性；故障診斷；電力需求；整車技術

1 整車技術的環境要求

汽車發電機的需求會根據汽車的舒適度進行相應的變化，并且當交通較為擁堵時發電機的使用頻率會明顯增加，這就要求發電機在汽車低轉速的狀態下進行給電，因此二極管整流的交流發電機得到了廣泛的推廣與使用。近幾年來，隨著我國經濟的進步與科學技術的迅猛發展，汽車發動機的使用性能以及使用功率都得到了顯著的提高，各種新型的機械傳動裝置也越來越多，這就進一步造成了汽車發動機室的擁擠。另外，隨著汽車線控技術逐漸發展電動動力轉向、數字式儀表、電子控制懸架系統以及電子控制的燃料噴射裝置等，負載情況相應增大，但是由于存在空間上的限制，就需要交流發電機進行高密度化發展。為了有效地滿足該項要求，不僅需要將冷卻風扇安裝在發電機的內部，而且還必須設計出更加合理的散熱方案。

2 整車的匹配評估

供電系統電量平衡設計的主要目的是對充放電的比例進行優化，一個成熟的整車供電系統不僅需要對匹配電能管理、起動機、發電機以及蓄電池進行綜合的考慮，確保整車供電系統充放電的平衡，有效杜絕夏季發電機不能進行啟動的風險，從而達到延長電池使用壽命的目的。

2.1 工況輸出的具體分析

對汽車發電機的設計必須要適用于常怠速、高熱等嚴酷的工作環境，同時在進行供電系統的設計時還需要對汽車在各種路況下的電能輸出進行全面、系統的考慮。當輪速的比值為2.5時，交流發電機的電流輸出與發動機轉速之間的關系如圖1所示，假設發動機的轉速為Ni時，交流發電機的輸出的電流為I，發動機的頻度為λi，則該交流發電機供給的電流的能量表示為：

2.2 電量匹配平衡的分析

在汽車電能系統的設計中，蓄電池對過充現象十分敏感，甚至過充還會造成蓄電池出現起泡的現象。因此交流發電機不僅需要滿足整車在電量匹配上的要求，同時還應該適應各種技術上的要求，為了能夠有效地對充放電的收支進行評價，根據汽車自身開發經歷以及汽車企業的經營經驗，總結出了以下三種評價的方法：（1）應該確保交流發電機能夠在熱帶地區以及焊帶地區等不同環境溫度下的正常使用；（2）應該盡量滿足立體收音機、車載空調等提高汽車的整體舒適性的電氣的負載條件；（3）當汽車的發動機處于空轉的情況時的輸出應該在燃料系統以及點火系統所需要的電流之上。

3 整車中的使用以及相應的故障診斷

3.1 整車使用

對于整車中的使用，當進行汽車交流發電機的卸載時，由于交流發電機的輸出線是與蓄電池進行連接的，因此在進行卸載時應該注意卸載的金屬工具與蓄電池之間的短接。另外，當進行輸出線或者是插頭的分離時，一定要適當控制操作的力度，防止操作力度過大造成相應故障的發生。當交流發電機安裝到汽車的發電機時，一定要確保發動機的安裝面與安裝的支座之間不存在任何雜質，并且螺母的緊固必須使用規定的力矩，如果使用工具進行張緊皮帶，一定要防止用力過大對端蓋造成的損傷。在進行裝備以及分解時，需要特別注意螺母、螺栓緊固的值，杜絕電器的連接面存在異物等一系列狀況的發生。

3.2 主要的故障分析

通過研究分析，汽車充電系統出現問題，主要可以分為以下四種情況：

3.2.1 充電燈顯示存在異常。充電燈顯示存在異常，該種情況的主要表現形式為發動機啟動后燈不滅或者是接通點火開關以后燈不亮，造成該種現象的原因多與汽車的交流發電機的電氣性能方面存在的故障有關。例如整流器斷線或者是接地、集電環、電刷磨損較大、調節器檢出現報警、轉子線圈接地等。

3.2.2 蓄電池用盡。造成蓄電池用盡的原因有很多，除了長時間的道路堵塞情況下的放電過多以外，負荷開關的不規范操作、蓄電池的惡化以及交流發電機發生故障等都是造成蓄電池用盡的可能因素。如果是交流發電機故障所造成的，一般情況下該故障屬于勵磁電路故障，例如調節器的操作異常、插頭接觸不良以及電刷的使用壽命等。

3.2.3 異響。當汽車的軸承出現故障時，常常會發出一些響聲，引起汽車軸承故障的原因多與皮帶的張緊程度有著較大的關系，如潤滑不良、載荷過大等。

3.2.4 蓄電池過充電。造成蓄電池出現過充電的原因也有很多，如果該故障是由交流發電機所引起的，則可能是由于交流發電機的發電電壓的升高造成連線、插頭或者是調節器等設備出現故障。

3.3 系統全面地檢車

針對整車中使用存在的故障，為了有效地防止以上故障的出現，提高汽車的適應性，增加汽車的使用壽命，提出了以下檢查方法：（1）應該對汽車皮帶進行全面細致的檢查，應當確保皮帶不存在偏槽、打滑、斷裂以及松動的情況；（2）對于汽車接線裝配中存在的故障，應該仔細地檢查所有的連接線路是否存在短路、松動的情況；（3）對于汽車交流發電機安裝方面存在的故障，應該對交流發電機、驅動皮帶等進行細致的檢查，確保皮帶槽不存在歪斜的狀況，并且所有的安裝栓不存在松動的情況；（4）還應該對蓄電池進行定期的檢查，確保蓄電池不會出現蓄電池用盡以及蓄電池過充電的現象。

4 結語

總而言之，汽車的交流發電機在汽車中有著重要的作用，是汽車電器中的重要部件，為了能夠有效地滿足人們對汽車舒適性的要求，應該在設計的過程中盡量地適應維修簡易化、微型集成化、高效率化以及低熱低噪化等方面的要求。

汽車交流發電機調節器調節原理:汽車交流發電機的可靠性探討與改進研究

[摘要] 該文通過對現今國內外汽車交流發電機實際應用的調查和分析，對汽車交流發電機在設計過程中，影響可靠性的常見問題進行歸納與分類，并從使用的角度，分別對其各部件（定子、轉子、軸承、風扇、調節器、整流器等）進行分析與總結，有針對性地提出對常見問題的解決辦法和措施，以使汽車交流發電機的機械強度、熱負荷、電磁兼容性、噪音、密封防護等滿足更優化的功能要求。

[關鍵詞] 汽車 交流發電機 可靠性 改進

0 引言

隨著國內汽車工業的發展和汽車市場的日益成熟，尤其是加入WTO后，國外先進標準、產品的示范效應和國內同行業產品的競爭壓力，使國內汽車工業包括汽車電氣行業也發生了深刻的變化，產品更新速度加快、產品功能和外觀更加多樣化和人性化、產品可靠性要求顯著提高。本文就汽車交流發電機的設計，結合在生產上的實踐應用，對如何提高其可靠性進行探討。

1　汽車發電機的結構與功能

汽車交流發電機的結構主要由定子、轉子、軸承、風扇、調節器、整流器等組成[1]，這些部件必須滿足機械強度、熱負荷、電磁兼容性、噪音、密封防護等方面的功能要求。

因此，從失效后帶來的后果來講，定子、轉子，軸承、調節器、整流器等任何一個零部件的早期失效（這些失效形式往往和機械強度、熱負荷、密封防護等有關），都會帶來電機整個功能的喪失，它們的危害程度是第一位的。而風扇、絕緣件、皮帶輪等零部件失效（它們往往也和機械強度有關），雖不會造成電機整個功能的喪失，但會給用戶造成不必要的麻煩，它們重要性是第二位的。而涉及到電磁兼容性、噪音等功能問題，只會給用戶造成不適，因此應屬于第三位[2]。提高電機的可靠性必須從這些方面入手，有針對性地進行設計完善，做到既保證功能又滿足可靠性要求。

2　汽車發電機各機構部件的可靠性探討與改進

2.1 汽車發電機定子的可靠性探討與改進

影響定子可靠性的因素主要有：定子的通風散熱能力、機械連接強度以及其熱負荷，漆包線、槽絕緣、浸漆的熱級[3]。對于內風扇電機，由于大部分熱量均需從繞組端部散出，繞組端部需保證一定長度（一般為22～25mm) [4]，端部長度過短會因散熱不暢引起電機溫升過高，過長則同樣會因銅耗過多引起電機溫升過高。而對于外風扇電機，因其定子散熱主要通過鐵心進行，則沒有必要增加繞組端部長度。不過調整繞組端部長度只是一種輔助的方法，較有效的方法是在定子外徑一定的前提下，配對加大爪極及鐵芯長度，從而減少繞組匝數，增加繞組線徑，降低定子的線負荷，從而內部降低定子溫升。此外，在機械連接方面，可采用止口壓緊或螺栓定位的方式來防止定子在受熱狀態下，因和端蓋熱膨脹系數不同而產生的松動、打轉現象。

2.2 汽車發電機轉子的可靠性探討與改進

影響轉子的可靠性因素主要有機械強度、電磁或氣動噪音、激磁繞組的電流密度以及各組成部件的絕緣性能等[5]。內風扇發電機和外風扇發電機由于結構不同，對電機可靠性的影響也有所不同。對于外風扇發電機，影響其可靠性的因素主要為爪極強度、熱處理狀態以及其與軸的配合狀況，只要在上述方面得到保證，一般不會產生嚴重影響可靠性的問題。而對于內風扇電機來說，除了需對以上問題考慮外，還必須對爪極的氣動和電磁噪音、激磁線圈的防轉措施、滑環的可靠性進行綜合控制。

常見問題與改進措施：爪極的氣動噪音可以用常用的12極電機為例進行分析，由于爪極電機定子均采用每極3槽的方法進行設計，每個爪極便對應定子的36個槽，此36槽經嵌線后便在繞組端部兩邊各形成36個不規則孔洞，此36個孔洞剛好在位置上對應著爪極的爪根部。對于12極電機來說，每個磁極有6個極爪和6個間隔，剛好類似于一個有6個均布葉片的風扇，當爪極高速旋轉時，爪極根部形成的氣流就穿過繞組端部的孔洞，引起電機的嘯叫，形成噪音[5]。因此需在端面增加擋風板以阻斷風路(如圖1左所示），或者在爪極根部增加倒角（如圖1右示），以降低其風扇效應。而爪極的電磁噪音是由于電機的電樞反應引起的，這除了保證電機的氣隙以外（一般0.35mm以上），還需對爪極側面倒角,以增大電樞反應路徑長度，削弱電樞反應強度，最后便形成菱形爪極（圖1右所示）。對于激磁線圈來說，由于電機高速旋轉帶來的慣性力，激磁線圈會相對于導磁軛發生轉動，從而拉斷激磁線引起電機故障。激磁線圈的轉動可分為兩種，即激磁線圈架的轉動、激磁繞組的轉動，激磁線圈架的轉動可以通過在激磁線圈架上增加卡于爪極底部的止動凸起來限制，但激磁繞組的轉動必須通過在爪極增加浸漆導向槽和在線圈加上增加浸漆導向孔來限制，在加熱狀態下，漆流通過此導向孔使激磁繞組整體得到浸澤，最后和激磁線圈架形成一個整體，從而使繞組不能發生相對滑動而拽斷引線。對于滑環來說，先采用酚醛壓塑料制作成整體形式，再將其壓于轉軸上后進行接線是一種可靠的方式，它可以避免塑壓過程形成的短路故障，增加電機的可靠性。

2.3 汽車發電機軸承的可靠性探討與改進

軸承作為電機上的必不可缺部件，其失效形式也必須引起重視，尤其是其固定方式值得探討。一般電機上由于結構設計需要，位于整流器端的軸承軸相必須處于自由狀態。在高溫狀態下，由于軸承（鋼件）和端蓋（鋁件）線膨脹系數的差異，常溫下配合良好的軸承外圈和端蓋會處在間隙配合狀態，軸承高速旋轉的摩擦力會帶動軸承外圈發生旋轉，長期工作后就會磨損軸承室，最終引起電機失效。

解決該問題，就需要采用措施將軸承外圈固定，避免其在高溫狀態下旋轉。最簡單的方法是調整軸承室公差帶及公差等級，如某電機軸承室采用K6級公差后，使軸承處于輕過盈狀態，軸承室磨損問題即被解決。該方法的缺點是加工公差要求過高。另一種方法是軸承室和軸承采用過渡配合，但軸承室內開有圓環槽，圓環槽內嵌有長圓形截面O型橡膠密封圈，該密封圈和軸承形成過盈配合，增加軸承旋轉阻力，阻礙軸承打轉。此種方法增加了工序但降低了加工精度。第三種方法是塑料軸承襯套，其內圈和軸承外圈采用過盈配合，其外圈和軸承室采用間隙配合。其原理是利用塑料的塑性在軸承外圈形成以緊固環，在光滑的軸承外圈上增加了限位裝置，利用軸承襯套和軸承室的軸向徑向限位配合或者將軸承襯套滾鉚于端蓋上防轉。第四種方法是采用聚四氟乙烯軸承襯套防磨，其固定方式和第三種方法相似，但其內圈和軸承外圈采用間隙配合，其原理是利用聚四氟乙烯的自潤滑性能形成的耐磨性來避免軸承的磨損。上述方法均通過了實際應用，防磨損效果均滿足了電機的使用要求。