汽車交流發(fā)電機紋波電流及其抑制
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過大的紋波電流值不僅會引起嚴重的無線電干擾，還對蓄電池充電產(chǎn)生不良影響。紋波電流返回發(fā)電機，增加軸損和鐵損，也增大了勵磁的脈動，輸出會有更大紋波。因而全面認識發(fā)電機紋波電流的產(chǎn)生和抑制，成為許多出口企業(yè)當前亟待解決的課題。
汽車整體式交流發(fā)電機不同于一般傳統(tǒng)的電磁感應三相交流發(fā)電機，安裝在交流發(fā)電機端蓋內(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)電機輸出電流中的紋波值，首先必須認識各種產(chǎn)生紋波電流的原因。
一、整體式交流發(fā)電機的工作原理和紋波電流
汽車運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機和蓄電池并聯(lián)著向各種用電器供電，如點火線圈、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載變化，還是發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化，供電的直流電壓能穩(wěn)定在一個相對范圍內(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，Ucp是平均電壓。
nE=Ce·Φ·n（1）
發(fā)電機負載和轉(zhuǎn)速等的變化都會引起輸出電動勢的變化，電壓調(diào)節(jié)器便是通過通斷勵磁繞組、調(diào)節(jié)勵磁磁通來補償其變動，使之能維持在額定值允許波動的范圍內(nèi)，例如±1.5％。為了防止汽車蓄電池過充電，穩(wěn)定的系統(tǒng)電壓應保持在鉛酸電池產(chǎn)生氣泡的電壓以下，對所有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)器便是控制勵磁電流來調(diào)節(jié)輸出電壓的變動。但是，即使發(fā)電機整流后是平直的直流輸出，調(diào)節(jié)器的作用使實際輸出波形會如圖2所示。電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器除體積大、觸點易燒蝕、磁慣性和機械慣性大外，致命的缺點是電壓波動幅度大。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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