汽车发电机的低速设计与优化
由于人对汽车的使用特征的规定越来越严苛，而且车载的电子装置不断的变多。此时确保发电机具有较高的功率等就成为了当前行业发展的关键内容。发电机是车辆供电体系中非常关键的一个构成要素。汽车发电机过高的建压转速值，不但导致其使用区间变小，同时在其慢速的时候，无法发挥其自身的能量特征，对于节能来讲并不是有效的。要想提升其运作区间，规定发电机不仅可以符合高速时候的电压输出规定，同时还能够在速度不是很高的时候，为综合的体系供应电力。文章分析了与之相关的一些要素。
标签：汽车发电机；设计；优化
1 关于活动原理和技术规定
1.1 关于构造和活动原理
通常使用的是爪级的设备。在汽车用的三相交流发电机中，三相绕组系统以星形接法或三角形接法安装在固定的定子内。定子铁芯采用冲片的形式，而线圈机械的缠绕在这个铁芯上。
1.2 技术要求
在对其开展设计的时候，要确保合乎如下的规定：
a.关于电压。最好是降速，提升其低速的性能特征。在确保其有着优秀的速率的前提下，确保其在较高的速率之中能够输出较多的电压，以此来确保其合乎规定。
b.关于电流。当其运作合理的时候，使电机分别在低速900RPM时达到输出电流5A，高速5000RPM达到输出电流35A。
c.关于电阻。其不应该过小，要确保励磁电流大于五安。而且要确保爪极的磁通不会太多，主要是因为太多的话，会导致耗损变多，此时设备的性能就会受到干扰。
2 基于等效电路与电磁有限元的改进
在进行发电机的设计的时候，要切实的按照如下的要素来开展。（1）分析等效电路的运算内容，通过Rmxprt软件输入电机的结构参数，分析设备得到的多项性能特征。（2）用电磁场有限元的计算方法，设置有效地电机体系，不断的完善设计。因为第一种措施的运算失误非常高，将两个措施融汇到一起，能够将不利现象优化，进而获取设计的意义。
由于爪极电机转子的特殊结构，建立的计算模型采用三维分析软件Maxwell3D。能够更加合理的探索磁路的精准性等。用三维有限元分析程序对有限元进行计算，在发电机定子线圈中产生的磁链是有效磁链。计算转子中的磁链以及到达定子定子中的磁链有助于发电机的设计。
2.1 定子
2.1.1 将定子的尺寸增厚。结合设备的尺寸规模，为了提升低速状态中的电势，将其叠片的厚度变多，通过相关的公式我们得知，提升该尺寸，就等同于提升了绕组的长度。确保在较低的速率之中能够具有优秀的电压指数。
2.1.2 完善了绕组的数量，将其线路的尺寸变大。其使用的是双层的，把定子绕组匝数由原来的10匝增加到13匝或者14匝后，当速率不高的时候，绕组会感知到非常多的电压。然而因为匝数变多了。此时其内阻抗也变多了，进而设备的耗损就变多了。此时的电流变小了。而且会导致设备的槽满率增加。为了降低这种不利现象，又有必要减小定子绕组的线径，从而可能使损耗进一步增大。由于电机的损耗主要影响电机的高速性能，降低电机高速运行时的效率，所以应通过Rmxprt分析电机损耗和槽满率的情况。
2.1.3 完善槽型。经由变更槽型能够达到完善设备功效的特征。设备的槽宽和齿宽的比例，由允许的电枢齿磁通密度Bts和取用的气隙磁通密度Bδ决定为近于相等。
2.2 转子励磁绕组
结合电机低速运作时的规定，和其绕组的具体特征，要积极地对其绕组进行完善：汽车发电机由额定励磁电流IfN以及爪形磁极尺寸，选取励磁绕组每极匝数Wf以及线规。发电机额定励磁电压UfN=14V。可以从静磁场分析可知在转子爪极的轭部的磁感应强度较大，爪极部分磁饱和程度也应降低。对转子的大小开展如上的设置，进而获取减弱饱和性的特征。关键是经有如下的一些改动，第一，将轭部的尺寸变长。第二使得其前饭的厚度变多。第三，增加爪极前端宽度使爪极的轭部饱和部分磁场强度减小。
2.3 关于设计方案
上述的完善措施可以显著地提升设备的低速特征，不过它的高速特征也要得以确保。
3 结束语
3.1 经由等效电路和电磁模式的有机融合，能够完善电机的一些设计要素，确保可以降低速率，同时还能够提升设备的低速规定。确保设备在较低的速率之中还是可以具有优秀的输出电压。
3.2 经由多项方案的融汇，确保了设备的设计等非常的灵便。而且保证了在较低的速率之下，设备的稳定性非常合理。
参考文献
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