汽車永磁發電機

汽車永磁發電機

汽車發電機是汽車裝配的必須品，是汽車電系的主要電源，更是汽車不可分割的重要組成部分，它在正常工作時，對除起動機以外的所有的用電設備供電，並向蓄電池充電，以補充蓄電池在使用中所消耗的電能。汽車發電機又集高技術、高難度於一身，是保證汽車迅速可靠起動和正常運行的至關重要的產品，是體現汽車的重要標誌之一。 車用永磁交流發電機是北京巨磁電機設計開發的第三代產品，它採用國際最新導磁材料----釹鐵硼為磁場，與線繞勵磁發電機相比：沒有黑色金屬鑄（鍛）造的爪極和磁厄，沒有漆包線繞制的勵磁線圈，沒有電刷和集電環。其性能特點主要表現在，可以滿足現代汽車在多種情況下對發動機的高標準要求，而且高效節能，無碳刷，可靠性高，對車載電器不產生干擾，並減少電瓶的充、放電頻率，延長電瓶的使用壽命，在電瓶完全無電或脫離電瓶的特殊情況下，汽車仍可啟動行駛，而且功率大。 由於此系列發電機具有低轉發電的獨特設計，因此，受到廣大城市公交系統及長時間低速慢行，頻繁啟動停車用戶的廣泛認可與套用。汽車永磁發電機設計，成功的套用到各類汽油機、柴油機為動力的車輛，但根據它的低轉速發電特點，更適用於長時間低速慢行的城市公車、礦山機械、市政道路施工機械等頻繁起步停車的車輛。 目前汽車用發電機主要是矽整流發電機，在實踐中發現傳統勵磁矽整流發電機存在很多缺點如： 1.勵磁式發電機是通過蓄電池給作為轉子的電磁鐵線圈供電後，產生磁場，才具備發電功能。這樣在其輸出電能時自身將有20%的能源消耗； 2.勵磁式發電機用於勵磁的集電環與碳刷易磨損，壽命短，故障率高,長時間摩擦必須定期更換； 3.轉子內部的電磁鐵線圈在工作時易發生燒毀、斷線是售後服務比例中的40%的病因； 4.隨著市場上價格漆包線的上漲，其製造成本比較高； 5.勵磁式發電機的轉子是由軸、爪極、銅線繞組、尼龍骨架、碳刷、集電環、彈簧、導電板、絕緣墊等十幾種元件組裝而成。生產過程需要30幾道工序，加工難度大等等。 通過研發與設計實現了永磁發電機在0-15000轉及汽車高溫環境下的正常工作，其優越性非常突出如： （1）無蓄電池發電. 因其轉子是永久性的磁體無須勵磁電流，只要其在發動機帶動下轉動即可發電，節約了能源，與相同體積的勵磁式發電機相比，同等情況下可獲得輸出的功率高出一倍，並且當汽車在行進中蓄電池損壞時汽車的供電系統仍可正常工作，即使無蓄電池只要搖轉發動機或溜車均可實現點火運行； (2) 低速供電性能好，電壓調整率小。低速供電時，在電磁參數相同的情況下，矽整流發電機“零電流”時永磁發電機可以對外輸出3A~5A節省下來的“勵磁 電流”，對、大大改善了低速供電性能。製造工藝簡單，加工方便，漏磁小，直軸和交軸 電樞反應電抗小，電樞反應弱，因而電壓調整率小，其外特性較為平坦，高速供電時，輸出電壓穩定性也很好。 （3）結構簡單，性能更加穩定。永磁發電機在轉子結構上只有軸、爪極、薄片式釹鐵硼、磁鋼，簡化了加工工序。與同功率發電機相比，重量也減少25%，延長了軸承的使用壽命，並有效的降低了電刷與集電環摩擦產生的無線電干擾，省去了由於電刷磨損而更換的煩惱；永磁發電機避免了電勵磁發電機的勵磁繞組易燒毀、斷線及碳刷、滑環易磨損等問題。電子穩壓器與發電機聯為一體，使發電機整體實現直流輸出，體積小、重量輕，使用維護方便。 (4)環境適應性強。該發電機無電勵磁繞組、無碳滑環結構，能在潮濕或灰塵塵多的惡劣條件下運行；無需外加 勵磁電源，發電機只要鏇轉就能發電，提高了可靠性；永磁發電機無碳刷、滑環結構，消除了碳刷與滑環之間磨擦而產生的無線電干擾，消除了電火花，也能適合在爆炸性危險程度較高的環境中工作。 (5)延長蓄電池使用壽命。首先，永磁發電機具有很好的低速充電性能，可使蓄電池經常處於充足電狀態，能有效防止蓄電池的極板硫化。第二穩壓精度高，不欠充電，也不會過充電，在充電過程中始終保持微量出氣狀態，不會產生大量的氣泡，這樣既不損耗大量的電解液和污染蓄電池表面，同時也有效地避免了因劇烈出氣而造成的活性物質脫落，從而提高了蓄電池壽命。第三，三相半波可控整流穩壓電路實質上是一個斬波式的開關穩壓器，工作時，斬掉(截止)部分波，導通部分波，截止瞬間，即停止充電，蓄 電池極化迅速消除，若有負載，則蓄電池還要放電，相當於反充電，極化消除效果會更好，為導通瞬間充電提供了非常好的條件，在導通瞬間、高幅值的 脈衝充電電流，可使極板上的活性物進行充分的電化學反應，有較強的去硫化和激活作用，因而蓄電池的容量可增加，從而延長了蓄電池使用壽命。 (6)體積小、重量輕、比功率大、價格合理、用途廣。採用高磁能積，高剩磁感應強度及矯頑力，去磁曲線為直線的釹鐵硼稀土永磁材料的轉子結構，使得發電機內部結構設計排列得很緊湊，體積小、重量輕。 永磁轉子結構的簡化，還使得轉子轉動慣量減少，實用轉速增加，比功率(即功率、體積之比)達到一個較高的值。發電機不僅具有穩壓功能，而且還可輸出直流電，給蓄電池充電，或直接驅動需用直流電的刮雨器、暖風機、電喇叭等。 （7）採用可控矽整流穩壓技術。整流和控制系統採用可控矽與脈衝式開關穩壓器，由於車用發電機功率大，額定輸出電壓為14V或28V，因此輸出電流大，電流越大，發熱越多。經檢驗證明它的穩壓精度、負載特性及轉速特性已達到國家標準，可控矽整流穩壓電路的耗電量要比整流橋電路的耗電量低，減少發熱量，提高子輸出功率，而且該電路集穩壓、整流於一體，大大降低了成本。 （8）提高發電效率，減少工作損耗。因其設計的改進，永磁發電機採用釹鐵硼永磁體勵磁，由於不需要電勵磁繞組的電能消耗，僅此一項即可提高效率10%~15%。由於採用永磁轉子，沒有電勵磁發電機的勵磁線圈、碳刷和集電環之間的機械損耗，轉子在兩口軸承間無接觸鏇轉，不在產生任何摩擦，大大延長了養護的周期及發生故障的幾率，省去了勵磁電流產生的無功損耗及電刷壓降，減小了鐵損，增大了導磁率，所以使發電機的輸出功率又可提高5%以上。 由於以上的優點構成了JFYW系列永磁發電機明顯的市場競爭優勢，且我們的產品通過了北內集團總公司技術中心的檢測試驗，出具了檢測試驗報告。並得到了北內集團總公司技術中心電器研究所所長 孟春生的肯定，稱其JFYW系列永磁交流發電機其性能參數符合北內集團本企業標準，部分參數高於行業標準，且具有低速發電性能好，溫升低等優點，可做為現使用的勵磁發電機的替代產品，將為車用交流發電機帶來一次技術性的換代，有希望成為今後車用發動機的主導產品。 同時我們開發的產品在國內最權威的檢測單位長沙汽車電器檢測中心通過了：（1）冷態工作性能實驗；（2）熱態工作性能實驗；（3）電壓調節性能；（4）噪聲性能；（5）溫度性能耐；（6）震動性能；（7）耐電壓性能；（8）防護性能；（9）耐鹽霧性能；（10）溫度實驗；（11）耐溶劑實驗；（12）高溫電壓調節性能；（13）耐溫度性能；（14）溫度組合循環實驗；（15）冷態特性曲線；（16）耐久性檢驗。檢驗結果不僅達到QC/T729-2005《 汽車交流發電機技術條件》的要求（並出具了檢驗報告），還得到長沙汽車電器檢測中心所長（發電機國家執行標準）起草人胡夢蛟的高度讚揚，稱其明顯的優勢可以取代勵磁發電機，成為第四代車用發電機，並結束我國汽車發 電機製造業一直仿效歐、美、日的歷史，主導今後汽車發電機的市場，將為車用發電機帶來一次革命。