時(shí)間：2022-07-17 05:16:11
序論：在您撰寫汽車交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)原理時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要：汽車用無刷交流發(fā)電機(jī)由于沒有電刷和集電環(huán)，所以不會(huì)因?yàn)殡娝⒑图姯h(huán)的磨損和接觸不良造成勵(lì)磁不穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)不發(fā)電等故障，同時(shí)工作時(shí)無火花，也減小了無線電干擾。文章闡述了汽車用爪級(jí)式無刷交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其檢測方法。
關(guān)鍵詞：汽車用爪級(jí)式無刷交流發(fā)電機(jī)；檢測方法；電刷；集電環(huán)；無線電干擾
鍋爐燃燒是火電廠發(fā)電的主要能源，也是主要的能量來源，火力發(fā)電是我國的主要能源之一，在實(shí)際的工作中，火力發(fā)電主要就是以蒸汽為主要的動(dòng)力，通過燃燒鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽熱量來產(chǎn)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(zhuǎn)化為蒸汽并通過壓力作用傳輸?shù)狡啓C(jī)的內(nèi)部，進(jìn)而使得汽輪機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。而鍋爐燃燒的效率對(duì)于汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)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(fā)電的工作效率。為了更好地提高鍋爐燃燒的效率和質(zhì)量，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有的鍋爐燃燒技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，將一些先進(jìn)的技術(shù)理念和科學(xué)創(chuàng)新思維引入到現(xiàn)如今的鍋爐燃燒中，避免出現(xiàn)環(huán)境污染和浪費(fèi)的現(xiàn)象，這樣才會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)火電廠鍋爐燃燒的可持續(xù)發(fā)展。
1 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的意義
火電廠鍋爐燃燒需要具有一定的穩(wěn)定性和可持續(xù)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(yīng)該定期地對(duì)其鍋爐的燃燒和配風(fēng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，只有符合鍋爐燃燒方式的參數(shù)才是適合應(yīng)用于實(shí)際發(fā)電中的設(shè)備。從目前的情況來看，我國在火力發(fā)電方面的技術(shù)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(jìn)一些新技術(shù)和新設(shè)備，才能更好地實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的高效率。首先，需要通過優(yōu)化鍋爐燃燒效能，使鍋爐內(nèi)具有穩(wěn)定的氣壓和氣溫，這樣就會(huì)保證鍋爐內(nèi)部可以產(chǎn)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(shí)候選擇合適的發(fā)電機(jī)和設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行，還可以盡可能地降低環(huán)境的污染，現(xiàn)階段環(huán)保這一理念對(duì)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(huán)保理念的實(shí)施，所以采用合理的技術(shù)進(jìn)行火力鍋爐燃燒是現(xiàn)階段人們最為關(guān)注的一項(xiàng)問題，只有不斷引進(jìn)新的技術(shù)，才會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
2 鍋爐燃燒優(yōu)化的主要技術(shù)
2.1 試驗(yàn)優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)
為了更好地實(shí)現(xiàn)鍋爐的高效率燃燒，可以采用試驗(yàn)優(yōu)化的方式燃燒鍋爐。需要調(diào)整風(fēng)煤比例，選擇合適的風(fēng)煤比例是確保鍋爐正常燃燒的最基本條件。有關(guān)的技術(shù)人員可以通過試驗(yàn)燃燒的方式來對(duì)鍋爐進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在對(duì)鍋爐進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，不僅要對(duì)鍋爐內(nèi)部的參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)的分析，還需要對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的曲線運(yùn)行方式進(jìn)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(yàn)優(yōu)化鍋爐燃燒在實(shí)際的運(yùn)行中需要運(yùn)用大量的人力、物力和財(cái)力，所以很多時(shí)候人們都選擇在改變舊機(jī)組和運(yùn)行新機(jī)組的時(shí)候運(yùn)用該技術(shù)。試驗(yàn)優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)在現(xiàn)如今的很多火力發(fā)電企業(yè)中都已經(jīng)投入了使用，通過試驗(yàn)燃燒技術(shù)可以選擇適合自身的方式，這樣會(huì)更有助于提升火力發(fā)電的效率，與此同時(shí)也會(huì)降低環(huán)境的污染程度。
2.2 建模優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)
建模優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)是現(xiàn)如今很多火力發(fā)電企業(yè)常用的一種技術(shù)手段，建模優(yōu)化鍋爐燃燒可以通過運(yùn)用建模分析法來實(shí)現(xiàn)對(duì)于鍋爐燃燒效率的分析和研究。與傳統(tǒng)的鍋爐燃燒技術(shù)相比，現(xiàn)如今的建模優(yōu)化技術(shù)可以更好地對(duì)鍋爐的燃燒效率進(jìn)行分析。但是與其他的優(yōu)化技術(shù)相比，建模技術(shù)所需要花費(fèi)的時(shí)間和人力、財(cái)力都是較多的，難度系數(shù)也是較高的。在實(shí)施建模優(yōu)化技術(shù)之前，需要對(duì)鍋爐的燃燒機(jī)理進(jìn)行仔細(xì)的分析和了解，只有明確了鍋爐燃燒的機(jī)理，才能針對(duì)其工作原理進(jìn)行建模優(yōu)化設(shè)計(jì)，否則不能夠?qū)﹀仩t進(jìn)行建模分析。從目前的情況來看，我國很多火力發(fā)電企業(yè)在建模優(yōu)化燃燒技術(shù)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(yōu)化研究應(yīng)用于離線分析和仿真研究上，才會(huì)更有助于提升鍋爐燃燒的效率。
2.3 設(shè)計(jì)改造鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)
針對(duì)于不同的火力發(fā)電廠應(yīng)該設(shè)置不同的鍋爐燃燒技術(shù)，只有不斷發(fā)現(xiàn)自身的問題，并且在原有的基礎(chǔ)上對(duì)其加以改正才能更好地實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒技術(shù)的優(yōu)化。所以筆者建議有關(guān)技術(shù)人員在對(duì)鍋爐燃燒技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化的過程中需要考慮鍋爐內(nèi)部的構(gòu)造，因?yàn)橹挥星宄亓私忮仩t內(nèi)部的構(gòu)造才能夠更好地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)如今鍋爐燃燒中存在的問題，進(jìn)而積極地采取合理的措施去解決問題。有關(guān)技術(shù)人員在對(duì)鍋爐進(jìn)行燃燒效率計(jì)算的時(shí)候一定要根據(jù)鍋爐內(nèi)部的構(gòu)造進(jìn)行仔細(xì)的分析，通過改造燃燒設(shè)備來進(jìn)行優(yōu)化鍋爐燃燒效率是可行的。合理的優(yōu)化方案不僅可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化鍋爐燃燒效率的提高，還可以實(shí)現(xiàn)鍋爐穩(wěn)定性的燃燒。但是在優(yōu)化過程中還應(yīng)該充分考慮不同燃料和制粉系統(tǒng)對(duì)于鍋爐燃燒效率帶來的影響，在改進(jìn)傳統(tǒng)鍋爐燃燒技術(shù)的同時(shí)還需要注意采用科學(xué)合理的
技術(shù)。
2.4 根據(jù)檢測技術(shù)優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)
為了更好地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化鍋爐燃燒這一項(xiàng)目，有關(guān)企業(yè)還設(shè)置了檢測技術(shù)，通過對(duì)鍋爐內(nèi)部燃燒技術(shù)、燃燒火焰、風(fēng)煤進(jìn)行測量，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)和參數(shù)的測量可以發(fā)現(xiàn)鍋爐內(nèi)部的燃燒效率和燃燒情況，進(jìn)而更好地采取針對(duì)性的措施對(duì)鍋爐進(jìn)行改進(jìn)。從實(shí)際的情況上來看，影響鍋爐燃燒的因素有很多，風(fēng)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(shí)候，技術(shù)人員可以通過對(duì)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(jìn)而采取進(jìn)一步的優(yōu)化措施。一般情況下，有關(guān)工作人員可以通過對(duì)燃燒物的氧含量、燃燒后的煤粉濃度等進(jìn)行分析，經(jīng)過對(duì)這些參數(shù)的分析，可以更好地選擇有利于鍋爐燃燒的方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的優(yōu)化策略。
2.5 根據(jù)火焰檢測技術(shù)優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)
在火電廠鍋爐燃燒技術(shù)中，采用火焰檢測技術(shù)優(yōu)化鍋爐燃燒已經(jīng)成為了一項(xiàng)較為普遍的項(xiàng)目，很多火電廠已經(jīng)將這一技術(shù)應(yīng)用于檢測鍋爐燃燒，并且取得了很好的效果。火電廠對(duì)于鍋爐燃燒的檢測可以通過火焰檢測來實(shí)現(xiàn)，這樣就可以對(duì)鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)的點(diǎn)火不當(dāng)或者是鍋爐爐膛爆炸情況進(jìn)行很好的控制。該項(xiàng)技術(shù)在優(yōu)化鍋爐燃燒中占據(jù)著非常重要的地位，近些年隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國火力發(fā)電廠內(nèi)部也出現(xiàn)了很多新技術(shù)，而火焰檢測技術(shù)在現(xiàn)如今的社會(huì)中正在不斷發(fā)展，現(xiàn)如今這一技術(shù)已經(jīng)在火力發(fā)電廠中得到了廣泛的發(fā)展。技術(shù)在進(jìn)步，科技在發(fā)展，火焰檢測技術(shù)將會(huì)有更好的成就。
3 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
從目前的情況來看，我國火力發(fā)電中鍋爐的燃燒效率已經(jīng)得到了很大程度的提升，并且鍋爐各項(xiàng)優(yōu)化技術(shù)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(xiàng)技術(shù)中正在不斷進(jìn)步。為了更好地實(shí)現(xiàn)火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化，應(yīng)該對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)理念的培養(yǎng)，通過培養(yǎng)技術(shù)人員的理念，進(jìn)而促進(jìn)我國火電廠內(nèi)部的工作效率。工作人員需要對(duì)火電廠內(nèi)部的設(shè)備等有所了解，只有充分了解火電廠內(nèi)部的機(jī)械設(shè)備才會(huì)實(shí)現(xiàn)熟練地操作，才能為高效的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。到目前為止，我國仍然在討論鍋爐燃燒器和繼續(xù)燃燒技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)有助于提升我國現(xiàn)有的鍋爐燃燒技術(shù)。鍋爐燃燒的效率關(guān)系著火電廠的工作效率，只有不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和管理理念，才會(huì)更好地提升現(xiàn)如今我國的鍋爐燃燒技術(shù)。在信息化的社會(huì)中，筆者認(rèn)為只有不斷在創(chuàng)新中探索，才會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略。
4 結(jié)語
綜上所述，筆者簡單地論述了火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)等方面的內(nèi)容，通過分析可以發(fā)現(xiàn)在火電廠鍋爐燃燒中，我國現(xiàn)如今仍然存在著很多的不足，只有不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)理念才會(huì)提升現(xiàn)有的鍋爐燃燒效率，深入研究鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)對(duì)于火電廠發(fā)展和環(huán)境污染控制都會(huì)有著很大的促進(jìn)性作用。在未來的發(fā)展中，火電廠燃燒優(yōu)化技術(shù)將會(huì)成為人們關(guān)注和探討的重要話題，這也是歷史發(fā)展的必然趨勢。
摘要：汽車發(fā)電機(jī)的電力需求會(huì)伴隨著汽車的舒適度的變化而變化，因此根據(jù)汽車整車技術(shù)的發(fā)展方向，對(duì)汽車發(fā)電機(jī)技術(shù)的要求進(jìn)行分析，并進(jìn)一步結(jié)合上述要求對(duì)整車設(shè)局與汽車交流發(fā)電機(jī)相關(guān)特性之間的匹配關(guān)系進(jìn)行了分析，最后針對(duì)整車中使用存在的問題提出了相應(yīng)的解決方案，希望能夠有效地提高汽車的舒適性。
關(guān)鍵詞：汽車；交流發(fā)電機(jī)；適應(yīng)性；故障診斷；電力需求；整車技術(shù)
1 整車技術(shù)的環(huán)境要求
汽車發(fā)電機(jī)的需求會(huì)根據(jù)汽車的舒適度進(jìn)行相應(yīng)的變化，并且當(dāng)交通較為擁堵時(shí)發(fā)電機(jī)的使用頻率會(huì)明顯增加，這就要求發(fā)電機(jī)在汽車低轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下進(jìn)行給電，因此二極管整流的交流發(fā)電機(jī)得到了廣泛的推廣與使用。近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)械傳動(dòng)裝置也越來越多，這就進(jìn)一步造成了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)室的擁擠。另外，隨著汽車線控技術(shù)逐漸發(fā)展電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向、數(shù)字式儀表、電子控制懸架系統(tǒng)以及電子控制的燃料噴射裝置等，負(fù)載情況相應(yīng)增大，但是由于存在空間上的限制，就需要交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行高密度化發(fā)展。為了有效地滿足該項(xiàng)要求，不僅需要將冷卻風(fēng)扇安裝在發(fā)電機(jī)的內(nèi)部，而且還必須設(shè)計(jì)出更加合理的散熱方案。
2 整車的匹配評(píng)估
供電系統(tǒng)電量平衡設(shè)計(jì)的主要目的是對(duì)充放電的比例進(jìn)行優(yōu)化，一個(gè)成熟的整車供電系統(tǒng)不僅需要對(duì)匹配電能管理、起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及蓄電池進(jìn)行綜合的考慮，確保整車供電系統(tǒng)充放電的平衡，有效杜絕夏季發(fā)電機(jī)不能進(jìn)行啟動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，從而達(dá)到延長電池使用壽命的目的。
2.1 工況輸出的具體分析
對(duì)汽車發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)必須要適用于常怠速、高熱等嚴(yán)酷的工作環(huán)境，同時(shí)在進(jìn)行供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)還需要對(duì)汽車在各種路況下的電能輸出進(jìn)行全面、系統(tǒng)的考慮。當(dāng)輪速的比值為2.5時(shí)，交流發(fā)電機(jī)的電流輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系如圖1所示，假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為Ni時(shí)，交流發(fā)電機(jī)的輸出的電流為I，發(fā)動(dòng)機(jī)的頻度為λi，則該交流發(fā)電機(jī)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(tǒng)的設(shè)計(jì)中，蓄電池對(duì)過充現(xiàn)象十分敏感，甚至過充還會(huì)造成蓄電池出現(xiàn)起泡的現(xiàn)象。因此交流發(fā)電機(jī)不僅需要滿足整車在電量匹配上的要求，同時(shí)還應(yīng)該適應(yīng)各種技術(shù)上的要求，為了能夠有效地對(duì)充放電的收支進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)汽車自身開發(fā)經(jīng)歷以及汽車企業(yè)的經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了以下三種評(píng)價(jià)的方法：（1）應(yīng)該確保交流發(fā)電機(jī)能夠在熱帶地區(qū)以及焊帶地區(qū)等不同環(huán)境溫度下的正常使用；（2）應(yīng)該盡量滿足立體收音機(jī)、車載空調(diào)等提高汽車的整體舒適性的電氣的負(fù)載條件；（3）當(dāng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)處于空轉(zhuǎn)的情況時(shí)的輸出應(yīng)該在燃料系統(tǒng)以及點(diǎn)火系統(tǒng)所需要的電流之上。
3 整車中的使用以及相應(yīng)的故障診斷
3.1 整車使用
對(duì)于整車中的使用，當(dāng)進(jìn)行汽車交流發(fā)電機(jī)的卸載時(shí)，由于交流發(fā)電機(jī)的輸出線是與蓄電池進(jìn)行連接的，因此在進(jìn)行卸載時(shí)應(yīng)該注意卸載的金屬工具與蓄電池之間的短接。另外，當(dāng)進(jìn)行輸出線或者是插頭的分離時(shí)，一定要適當(dāng)控制操作的力度，防止操作力度過大造成相應(yīng)故障的發(fā)生。當(dāng)交流發(fā)電機(jī)安裝到汽車的發(fā)電機(jī)時(shí)，一定要確保發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝面與安裝的支座之間不存在任何雜質(zhì)，并且螺母的緊固必須使用規(guī)定的力矩，如果使用工具進(jìn)行張緊皮帶，一定要防止用力過大對(duì)端蓋造成的損傷。在進(jìn)行裝備以及分解時(shí)，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(fā)生。
3.2 主要的故障分析
通過研究分析，汽車充電系統(tǒng)出現(xiàn)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(xiàn)形式為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后燈不滅或者是接通點(diǎn)火開關(guān)以后燈不亮，造成該種現(xiàn)象的原因多與汽車的交流發(fā)電機(jī)的電氣性能方面存在的故障有關(guān)。例如整流器斷線或者是接地、集電環(huán)、電刷磨損較大、調(diào)節(jié)器檢出現(xiàn)報(bào)警、轉(zhuǎn)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(shí)間的道路堵塞情況下的放電過多以外，負(fù)荷開關(guān)的不規(guī)范操作、蓄電池的惡化以及交流發(fā)電機(jī)發(fā)生故障等都是造成蓄電池用盡的可能因素。如果是交流發(fā)電機(jī)故障所造成的，一般情況下該故障屬于勵(lì)磁電路故障，例如調(diào)節(jié)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(dāng)汽車的軸承出現(xiàn)故障時(shí)，常常會(huì)發(fā)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(guān)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(xiàn)過充電的原因也有很多，如果該故障是由交流發(fā)電機(jī)所引起的，則可能是由于交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓的升高造成連線、插頭或者是調(diào)節(jié)器等設(shè)備出現(xiàn)故障。
3.3 系統(tǒng)全面地檢車
針對(duì)整車中使用存在的故障，為了有效地防止以上故障的出現(xiàn)，提高汽車的適應(yīng)性，增加汽車的使用壽命，提出了以下檢查方法：（1）應(yīng)該對(duì)汽車皮帶進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，應(yīng)當(dāng)確保皮帶不存在偏槽、打滑、斷裂以及松動(dòng)的情況；（2）對(duì)于汽車接線裝配中存在的故障，應(yīng)該仔細(xì)地檢查所有的連接線路是否存在短路、松動(dòng)的情況；（3）對(duì)于汽車交流發(fā)電機(jī)安裝方面存在的故障，應(yīng)該對(duì)交流發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)皮帶等進(jìn)行細(xì)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(dòng)的情況；（4）還應(yīng)該對(duì)蓄電池進(jìn)行定期的檢查，確保蓄電池不會(huì)出現(xiàn)蓄電池用盡以及蓄電池過充電的現(xiàn)象。
4 結(jié)語
總而言之，汽車的交流發(fā)電機(jī)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(duì)汽車舒適性的要求，應(yīng)該在設(shè)計(jì)的過程中盡量地適應(yīng)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。
[摘要] 該文通過對(duì)現(xiàn)今國內(nèi)外汽車交流發(fā)電機(jī)實(shí)際應(yīng)用的調(diào)查和分析，對(duì)汽車交流發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)過程中，影響可靠性的常見問題進(jìn)行歸納與分類，并從使用的角度，分別對(duì)其各部件（定子、轉(zhuǎn)子、軸承、風(fēng)扇、調(diào)節(jié)器、整流器等）進(jìn)行分析與總結(jié)，有針對(duì)性地提出對(duì)常見問題的解決辦法和措施，以使汽車交流發(fā)電機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度、熱負(fù)荷、電磁兼容性、噪音、密封防護(hù)等滿足更優(yōu)化的功能要求。
[關(guān)鍵詞] 汽車 交流發(fā)電機(jī) 可靠性 改進(jìn)
0 引言
隨著國內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車市場的日益成熟，尤其是加入WTO后，國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品的示范效應(yīng)和國內(nèi)同行業(yè)產(chǎn)品的競爭壓力，使國內(nèi)汽車工業(yè)包括汽車電氣行業(yè)也發(fā)生了深刻的變化，產(chǎn)品更新速度加快、產(chǎn)品功能和外觀更加多樣化和人性化、產(chǎn)品可靠性要求顯著提高。本文就汽車交流發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，結(jié)合在生產(chǎn)上的實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)如何提高其可靠性進(jìn)行探討。
1 汽車發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能
汽車交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、風(fēng)扇、調(diào)節(jié)器、整流器等組成[1]，這些部件必須滿足機(jī)械強(qiáng)度、熱負(fù)荷、電磁兼容性、噪音、密封防護(hù)等方面的功能要求。
因此，從失效后帶來的后果來講，定子、轉(zhuǎn)子，軸承、調(diào)節(jié)器、整流器等任何一個(gè)零部件的早期失效（這些失效形式往往和機(jī)械強(qiáng)度、熱負(fù)荷、密封防護(hù)等有關(guān)），都會(huì)帶來電機(jī)整個(gè)功能的喪失，它們的危害程度是第一位的。而風(fēng)扇、絕緣件、皮帶輪等零部件失效（它們往往也和機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)），雖不會(huì)造成電機(jī)整個(gè)功能的喪失，但會(huì)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(huì)給用戶造成不適，因此應(yīng)屬于第三位[2]。提高電機(jī)的可靠性必須從這些方面入手，有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)完善，做到既保證功能又滿足可靠性要求。
2 汽車發(fā)電機(jī)各機(jī)構(gòu)部件的可靠性探討與改進(jìn)
2.1 汽車發(fā)電機(jī)定子的可靠性探討與改進(jìn)
影響定子可靠性的因素主要有：定子的通風(fēng)散熱能力、機(jī)械連接強(qiáng)度以及其熱負(fù)荷，漆包線、槽絕緣、浸漆的熱級(jí)[3]。對(duì)于內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)，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(huì)因散熱不暢引起電機(jī)溫升過高，過長則同樣會(huì)因銅耗過多引起電機(jī)溫升過高。而對(duì)于外風(fēng)扇電機(jī)，因其定子散熱主要通過鐵心進(jìn)行，則沒有必要增加繞組端部長度。不過調(diào)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(duì)加大爪極及鐵芯長度，從而減少繞組匝數(shù)，增加繞組線徑，降低定子的線負(fù)荷，從而內(nèi)部降低定子溫升。此外，在機(jī)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(tài)下，因和端蓋熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的松動(dòng)、打轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
2.2 汽車發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的可靠性探討與改進(jìn)
影響轉(zhuǎn)子的可靠性因素主要有機(jī)械強(qiáng)度、電磁或氣動(dòng)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(nèi)風(fēng)扇發(fā)電機(jī)和外風(fēng)扇發(fā)電機(jī)由于結(jié)構(gòu)不同，對(duì)電機(jī)可靠性的影響也有所不同。對(duì)于外風(fēng)扇發(fā)電機(jī)，影響其可靠性的因素主要為爪極強(qiáng)度、熱處理狀態(tài)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(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響可靠性的問題。而對(duì)于內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)來說，除了需對(duì)以上問題考慮外，還必須對(duì)爪極的氣動(dòng)和電磁噪音、激磁線圈的防轉(zhuǎn)措施、滑環(huán)的可靠性進(jìn)行綜合控制。
常見問題與改進(jìn)措施：爪極的氣動(dòng)噪音可以用常用的12極電機(jī)為例進(jìn)行分析，由于爪極電機(jī)定子均采用每極3槽的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，每個(gè)爪極便對(duì)應(yīng)定子的36個(gè)槽，此36槽經(jīng)嵌線后便在繞組端部兩邊各形成36個(gè)不規(guī)則孔洞，此36個(gè)孔洞剛好在位置上對(duì)應(yīng)著爪極的爪根部。對(duì)于12極電機(jī)來說，每個(gè)磁極有6個(gè)極爪和6個(gè)間隔，剛好類似于一個(gè)有6個(gè)均布葉片的風(fēng)扇，當(dāng)爪極高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，爪極根部形成的氣流就穿過繞組端部的孔洞，引起電機(jī)的嘯叫，形成噪音[5]。因此需在端面增加擋風(fēng)板以阻斷風(fēng)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(fēng)扇效應(yīng)。而爪極的電磁噪音是由于電機(jī)的電樞反應(yīng)引起的，這除了保證電機(jī)的氣隙以外（一般0.35mm以上），還需對(duì)爪極側(cè)面倒角,以增大電樞反應(yīng)路徑長度，削弱電樞反應(yīng)強(qiáng)度，最后便形成菱形爪極（圖1右所示）。對(duì)于激磁線圈來說，由于電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)帶來的慣性力，激磁線圈會(huì)相對(duì)于導(dǎo)磁軛發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而拉斷激磁線引起電機(jī)故障。激磁線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)可分為兩種，即激磁線圈架的轉(zhuǎn)動(dòng)、激磁繞組的轉(zhuǎn)動(dòng)，激磁線圈架的轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過在激磁線圈架上增加卡于爪極底部的止動(dòng)凸起來限制，但激磁繞組的轉(zhuǎn)動(dòng)必須通過在爪極增加浸漆導(dǎo)向槽和在線圈加上增加浸漆導(dǎo)向孔來限制，在加熱狀態(tài)下，漆流通過此導(dǎo)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(gè)整體，從而使繞組不能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而拽斷引線。對(duì)于滑環(huán)來說，先采用酚醛壓塑料制作成整體形式，再將其壓于轉(zhuǎn)軸上后進(jìn)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(jī)的可靠性。
2.3 汽車發(fā)電機(jī)軸承的可靠性探討與改進(jìn)
軸承作為電機(jī)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(jī)上由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，位于整流器端的軸承軸相必須處于自由狀態(tài)。在高溫狀態(tài)下，由于軸承（鋼件）和端蓋（鋁件）線膨脹系數(shù)的差異，常溫下配合良好的軸承外圈和端蓋會(huì)處在間隙配合狀態(tài)，軸承高速旋轉(zhuǎn)的摩擦力會(huì)帶動(dòng)軸承外圈發(fā)生旋轉(zhuǎn)，長期工作后就會(huì)磨損軸承室，最終引起電機(jī)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(tài)下旋轉(zhuǎn)。最簡單的方法是調(diào)整軸承室公差帶及公差等級(jí)，如某電機(jī)軸承室采用K6級(jí)公差后，使軸承處于輕過盈狀態(tài)，軸承室磨損問題即被解決。該方法的缺點(diǎn)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(nèi)開有圓環(huán)槽，圓環(huán)槽內(nèi)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(zhuǎn)阻力，阻礙軸承打轉(zhuǎn)。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(nèi)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(huán)，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(zhuǎn)。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(nèi)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(shí)際應(yīng)用，防磨損效果均滿足了電機(jī)的使用要求。
