电机的换向和三相马达改成发电机.doc

电机的换向和三相马达改成发电机上图是一个燃气热水器通用的电子点火电路，工作过程如下：图中 K 是水压开关，当打开 水龙头后 K 将接通 3V 的电池组，电路开始工作由于 C2 需要一定的充电时间，此时 Q6 处于截 止状态，电源通过两个电阻对 C3 进行充电，充电电流使得 Q7 导通，Q8 导通Q8 的导通使得供 气（煤气）电磁阀 BK 的启动绕组得电，煤气阀门打开，开始向热水气供气由于 Q8 的导通使 Q4 也导通，振荡管 Q5 得到偏置而开始工作，并通过 Q9、C1、B2 产生脉 冲高压，使点火嘴产生放电火花，从而完成点火的过程点火后，火焰传感器将产生电动势使 Q3、Q2 导通，Q2 的导通使电路中的 A 点电位下降， Q4 截止，振荡管 Q5 因失去偏置电压而停止工作，火花放电停止与此同时 Q1 导通，BK 维持绕 组得电；此时由于 C2 两端电压通过一段时间的充电而升高，使 Q6 导通，这样一来 C3 两端的电 压将通过 Q6 加到 Q7 的基极与发射极间，使 Q7 反偏而截止，Q7 的截止使 Q8 也截止，BK 的启动 绕组失电，BK 靠维持绕组继续维持阀门打开状态，从而达到低功耗的目的。

思维稿汽车调节器汽车调节器汽车的供电系统是由汽车蓄电池和发电机组成，发电机负责对电池进行充电，使电池长期保 持在足电状态电池负责对全车的电器进行供电由于发电机是由汽车的发动机拖动的，而发 动机的转速不是恒定的，所以会造成发电机输出电压的不稳定，为此必须要有一个电子装置去 控制发电机，使得汽车发动机在不同的转速下，发电机都能输出较稳定的电压另外，在发电机向电池进行充电时，要防止过大的充电电流，这个电子装置还得有电流限 制功能还有，当发动机因为其他原因而造成输出电压偏低或无输出时，电池将会对发电机的绕组 产生电流（即所谓逆流现象），这将造成电池的过放电而损害电池和因流入发电机绕组的电流 过大而损坏发电机为此这个电子装置还需要有逆流截断功能，这个电子装置我们称调节器 汽车调节器是有继电器型的和电子型的，下图是一个继电器型的调节器结构图从图可以看出，此调节器有三个继电器组成，一个负责调节发电机输出电压的，它通过继电器 触头接通和分离将发电机的磁场激励接于不同的回路上，从而控制发电机的励磁电流，实现对 发电机输出电压稳定的目的；一个负责防止充电电流过大，当充电电流过大时，电路将使电压 调节继电器和电流限制继电器同时动作，断来发电机的励磁电路，使发电机停止工作；一个是 负责在产生逆流时切断充电电路，在发生逆流时，继电器动作切断充电回路。

思维稿三相马达改成发电机三相马达改成发电机三相电动机通过外加电容和动力拖动可改成发电机，供普通照明用外加电容分为主电容 组和副电容组，主电容组主要是使发电机在空载状态下自激达到额定电压输出的电容，副电容 是指为了在加载状态下保持输出电压在额定值所必须加的电容如果选取的电容耐压值为 250V，则应接成 Y 型，如果电容的耐压值是 400V，则可接成△型接法如图 1 所示主电容组的容量是根据电动机的功率大小来定的，如下表：电动机功率（KW）额定电流（A）电容容量（△）电容容量（Y）12.47--12uf21-36uf1.73.99--14uf27--41uf2.86.115--21uf45--63uf4.59.520--28uf60--84uf714.528--38uf84--114uf102038--52uf114--156uf1427.450--70uf150--210uf2038.464--84uf192--240uf285380--110uf240--330uf副电容是根据负载情况而定的，所有电容都是无极性电容另外，要使电动机能激励发电，转子必须要存在剩磁通，如果接好线后，不能正常发电， 可能是因为转子缺乏剩磁通的缘故，可用 6V 的直流电源随便给电动机其中的一相绕组通电几秒 钟后，转子即会产生剩磁。

思维稿电机的换向电机的换向在一些电机上我们可看到其转子里装有一个由许多铜片组合起来的导电环，这个通过一对 电刷与外电源连接，对于电动机来说我们称其为换向器，对于发电机来说我们称其为整流子在直流电动机中（如录像机、录音机、自动化控制等方面的电机）和一些交流电动机（如 电钻、吸尘器）都使用了换向器为了了解换向器的工作过程，我们就以最简单（三块换向片） 的录音机常用的直流电动机为例加以讨论图 2 是这种直流电动机转子电器原理图，当在电刷 上接入如图所示的直流电源后，线圈 A 的电流方向如图 2 所示，当电动机旋转到电刷位置如图 3 所示的时候，线圈 A 的电流方向发生了变化所以，换向器的实质是使转子绕组在一个支路 进入另一个支路时使得绕组的电流从+Ia 变为-Ia 的过程，这就是所谓换向的实质根据电磁理 论，在换向时，绕组线圈将产生下列电势： 1、自感应电势 el：由于换向器使得线圈的电流从+到-的变化，那 么与换向片相连的绕组磁通也从+φ 变到-φ，因而产生自感电动 势 el 2、互感电动势 em：它是当电刷宽度大于一个换向片宽度时，发生 多个绕组同时换向而产生的 3、外磁场电动势 ek：我们知道，直流电动机的定子都是由固定的 磁场构成，当转子旋转时，转子绕组就切割磁力线而产生电动势， 这个电动势就是外磁场电动势 ek。

但当电刷处在某一个几何位置 时，电刷所对应的绕组并没有切割磁力线，此时 ek 为零，我们称 这个位置为电器中性线当电刷偏离中性线的某一端时设产生 +ek，那么偏离另一端时将产生-ek转子绕组换向时，流过绕组的电流从+Ia 突变到本世纪末- Ia，绕组磁通也同时迅速变化产生较高的 ek，从而使绕组产生很 大的电流 iL，当电刷离开某一换向片时，可视为断开了一个储藏 电磁能量很大的电路，如果此能量超过一定限度，则会在电刷边产生强烈的火花这些火花将 会严重烧蚀换向片，使电动机的寿命大大下降，为此我们要消除电机换向时所产生的火花 那么如何消除这些火花呢？按分析要消除这些火花只要减弱 el 就可以了上面我们说到， 转子绕组还会感应另一种电势 ek，那么我们可以利用 ek 来制约 el，从而达到消除电刷火花的 目的要达到此目的我们只要使 ek 的大小与 el 相等，方向与 el 相反即可（电机工作在这种状 态称为直线换向状态）为此，只要我们在电动机转动的时候，一边观察电刷上的火花情况， 一边调整电刷的位置使火花达到最小甚至消失即可 另外，在有些电动机中，当电刷较宽的时候（覆盖几片换向片），将会出现二种情况：, 1、延迟换向：此时电刷的前刷边在直线换向状态，而后刷边 ek 和 el 方向相同，所以形成后刷 边的电流密度大于前刷边，所以在发生换向时会在后刷边产生强烈的火花。

2、越前换向：在这种状态下后刷边的 ek 大于 el，且方向相反，前刷边电流密度大，后刷边电 流密度小当换向完毕，即电刷与换向片脱离接触时，后刷边电流密度为零，此时换向最好 但若 ek 继续增大，则不仅在后刷边换向情况变坏，前刷边的情况更加严重，此时前刷边产生严 重的火花 改善换向的方法除了改变电刷位置外还有加装换向磁极法和补偿线圈法 1、加装换向磁极：这种方法是在电刷所在的几何中性线处加装换向磁极，其极性：在发电机， 加装磁极的极性和转子旋转方向前边的主磁极相同；在电动机则和转子旋转方向后边的主磁极 相同这样换向磁极在换向时将产生需要的 ek，从而消除电刷的火花由于转子磁势和 el 都 随负载不同而变化，所以换向磁极的绕组应与转子绕组串联且其铁芯不应饱和 2、补偿线圈：换向区域的电枢反应可由换向磁极补偿，但在主磁极掌下的电枢反应仍继续使主 磁场畸变这种情况使得某些相邻的换向片之间的电位差增大，因其两有效边在最大的磁感应 电势，所以相邻两换显赫片承受的电位差也达到最大值一般地，在大型电动机中相邻两换向 片承受的电位差≤25--28V；中型电动机电位差≤30--35V；小型电动机电位差≤50--60V，才能 有良好的换向。

如超出此值，在各换向片间会产生电弧，电弧随换向器旋转，结果换向器整个 表面都布满火花，这种现象称环火，补偿绕组是消灭环火的有效方法之一补偿绕组为一分布 绕组，按螺旋法绕入主磁极面上的槽中，补偿绕组与电枢绕组串联，电流流过绕组时产生和电 枢磁势大小相等，方向相反的磁势而达到补偿的目的 最后说一下引起换向不良的其他因素电刷下发生火花的原因除了上述的电磁因素外，还 有机械及其他的各种因素，例如换向器不清洁；表面不平整（如部分换向片突出）从而引起电 刷震动；电刷位置不对；电刷压力不适当或各电刷的压力不平衡；电刷牌号不对等等这些因 素均能引起换向不良的后果思维稿 。