论文部分内容阅读
[摘 要]在现在这个社会快速发展的时期，汽车已经成为大多数人们在出行时会选择的交通工具，越来越多的人开始关注汽车的性能，构成等具体的部件。因此，汽车的部件的设计也需要不断地进行改进，解决人们的不断上升的需求。发电机作为汽车的主要电源，可以在一定速度运转时，为汽车提供电量，并且给车载的蓄电池进行充电，是十分重要的。本文以发电机的结构为出发点，首先概述了发电机的内涵和作用，描述了发电机的具体结构以及发电机的工作原理，然后详细的描述了发电机内部转子的构成，探讨了转子的穿装，包括转子穿装前的准备事项和注意事项，还有转子在穿装的具体的步骤，最后论述了发电机转轴加工的工艺。
[关键词]汽车；发电机；转子；线圈；工艺；
中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0300-01
引言
在现在这个社会快速发展的时期，汽车已经成为大多数人们在出行时会选择的交通工具，越来越多的人开始关注汽车的性能，構成等具体的部件。因此，汽车的部件的设计也需要不断地进行改进，解决人们的不断上升的需求。发电机是在发动机的驱动下，将机械能转换为需要的电能的装置。发电机作为汽车的主要电源，可以在一定速度运转时，为汽车提供电量，并且给车载的蓄电池进行充电，是十分重要的。转子是发电机中的一个重要的部件，本文重点研究了发电机转子的设计、构成和工艺的探讨。
一.发电机结构
1.发电机的概述
发电机是在发动机的驱动下，将机械能转换为需要的电能的装置。发电机作为汽车的主要电源，可以在一定速度运转时，为汽车提供电量，并且给车载的蓄电池进行充电。
汽车上通常采用的发电机有两个类型：交流发电机和直流发电机。前者有分为同步发电机和异步发电机。我们生活中最为常见的是同步发电机。
2.发电机的结构
发电机的主要的组成部件有：皮带轮、前盖总成、后盖整流桥总成、定子总成、转子总成、调节器总成、以及保护用的罩盖总成。
转子的作用是形成发电机的磁场，主要由两块爪极、磁场绕组、和滑环构成。定子又叫电枢，又来产生交流电势，由定子铁心和定子绕组组成。整流器是为了将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电，并且可以阻止蓄电池的电流倒流，影响发电机的正常工作。前后端盖都是由铝合金压铸或者用砂模构成的，在后端盖上有电刷组件。
3.发电机的工作原理
我们都知道，当导线在磁场中做切割磁力的运动时，在导线中会产生感应电流，如果导线的接通的，即形成闭合回路，那在导线中就会有电流出现，这是发电机的原理。不过在实际的同步发电机中，运动的是磁场而不是导线。
交流发电的原理是在发电机内部有一个又发动机带动转子形成旋转的磁场，在磁场外有一个定子绕组，当转子在旋转时，旋转的磁场和导线形成切割运动，产生电势。
整流原理是依靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。因为二极管具有单向导电性，当给二极管加上正向电压时，二极管导通，当给二极管加上反向的电压时，它会自动停止工作。
二.发电机转子的结构
1.转轴
转轴是由高强度且高导磁的铬镍钼钒整体合金锻钢制成。转轴在另一个角度是属于定子的，但和转子的联系也很紧密。
2.绕组
绕组由线圈、槽内绝缘及固定件、端部绝缘及固定件和引出线等组成。线圈由于其重要性，也是由高强度的材料制造而成。保证这个发电机的顺利工作。
3.转子护环
转子护环是由高强度的无磁性的合金铸造而成的，在护环和转子本体和中心环的连接处都有特定的环键，用来防止轴向位移。
4.阻尼系统
发电机转子的每极表面上有两个阻尼槽，槽内有阻尼条，作用是使感应电流能够成功通过横向槽，避免出现过热点，对发电机的电压造成危害。
5.通风系统
转子采用气隙取气径向斜流式通风系统，在进风区和出风区构成转子绕组的氢内冷通风系统。
6.风扇
在转子的两端护环的外出装有风扇，是单级浆式风扇，作用是驱动发电机内部的气体流通，起到一定的冷却作用。
7.转子联轴器
转子的汽、励两端都有与汽轮机和集电环装配的联轴器，采用盈配合的方式与转轴联通，转轴器上还设有用于转子动态平衡的小零件。
三.转子穿装
1.转子穿装前的准备事项
要注意检查轴颈、联轴器法兰面、互环表面应当是完好没有松动的；还应该对转子的外观和内部进行检查和清理，检查外部表面是否损伤以及内部是否存在异物；转子的穿装的施工区域是否有充足的照明；通风沟孔是否存在堵塞物；检查弧形滑板弧度与定子铁芯内圆弧度是否相吻合，有无变形，滑靴装置是否完好等。
转子在穿装前，应该用大功率吸尘器清理发电机的内部；在转子励端端面装上转子穿装专用的托架；将转子的本体保护垫安装到预备的部位；吊起转子，进行适当调整，使转子保持水平等。
2.注意事项
钢丝绳在转子上应该有两个绑扎点，在进行绑扎时要酱钢丝绳绕紧并且固定，防止转动；另外，钢丝绳在绑扎的时候不能损伤转子的表面，用软性材料缠裹钢丝绳，在垫子的表面垫铝板，起吊时应该把转子保持水平，转子和钢丝绳都不能损伤定子的内部构件；在安装时应该密切监视转子和定子之间的间隙，防止磕碰定子的内部；端盖轴承式发电机的穿转子的工作，从开始到就位，不能停止转动，保证发电机的正常运行。
3.步骤
发电机转子穿装工作，必须在完成机务（如支架、千斤顶、吊索等服务准备工作）、电气与热工仪表的各项工作后，会同有关人员对定子和转子进行最后清扫检查，确信其内部清洁，无任何杂物并经签证后方可进行。 发电机转子穿装，一般是根据制造厂提供的专用工具和方法，采用滑道式方法，即在定子就位后，将大定子铁芯内敷设一块与铁芯弧度相吻合的弧形滑板，在转子前部安装一套滑移装置（滑靴），利用行车吊起转子，从励磁机侧将转子前部（低压缸侧）穿入定子内，落下转子使前部滑靴的重心落在定子内滑板上，后部（励磁侧）用已准备好的支架架好，将行车吊索移动到转子尾部，用千斤顶配合行车推装就位，或采用手动（電动）葫芦将转子拉入到位。
四.发电机转轴加工工艺
从发电机转轴的加工过程来看，发电机的制造的单件或者很少数量的生产的，实际上，我国目前的机电厂中也很少有发电机大批生产的案例。针对转子的加工来说，有一些小的零件可能是批量加工的，但也有严密的生产规范，与整体的融合是有数据限制的。在发电机的生产制造中，大并且复杂的零件组合是占时间最多的部分，因为机械的组合很精密，有一个部分出资合格，就会影响整个发电机的功能和作业。当然，也有某些零件是机械加工的，以固定的组合的形式。
转轴的制造成本较高，其生产时的机械加工量也是不容小觑的，转子本体上的铣削是其他生产线索没有的，长达数百米，其工序也是在特别的专门机器上进行的。转轴在实验室内用试样进行全面检查。整个转轴应用超声波探伤法检查，以发现可能存在的气孔和其他内部缺陷。对转子护环也应进行仔细检查，其机械特性相当于冶金能力的上限。中心环、护环、集电环和风扇均采用热套法安置。
小结
汽车在我们生活中的应用是真的越来越广泛，发电机是汽车运行的重要的组成部分，转子也是发电机中的一个重要的部件。转子的作用是传递发电机的负载转矩。本文以发电机的结构为出发点，首先概述了发电机的内涵和作用，描述了发电机的具体结构以及发电机的工作原理，然后详细的描述了发电机内部转子的构成，探讨了转子的穿装，包括转子穿装前的准备事项和注意事项，还有转子在穿装的具体的步骤，最后论述了发电机转轴加工的工艺。
参考文献
[1] 张伟：《电动轮矿用自卸车发动机—发电机轴系扭振分析与试验研究》；北京科技大学；北京市科技计划；攻读期成果；U469.4；2014年11月03日；
[2] 李佳庆；《汽车爪极发电机电磁噪声的产生机理及其抑制方法》；合肥工业大学；攻读期成果；U463.631；2015年04月01日；
[3] 魏忠轩；《大型汽轮发电机转子结构系统的虚拟样机研究》；西安工程大学；攻读期成果；TM311；2012年；
[关键词]汽车；发电机；转子；线圈；工艺；
中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0300-01
引言
在现在这个社会快速发展的时期，汽车已经成为大多数人们在出行时会选择的交通工具，越来越多的人开始关注汽车的性能，構成等具体的部件。因此，汽车的部件的设计也需要不断地进行改进，解决人们的不断上升的需求。发电机是在发动机的驱动下，将机械能转换为需要的电能的装置。发电机作为汽车的主要电源，可以在一定速度运转时，为汽车提供电量，并且给车载的蓄电池进行充电，是十分重要的。转子是发电机中的一个重要的部件，本文重点研究了发电机转子的设计、构成和工艺的探讨。
一.发电机结构
1.发电机的概述
发电机是在发动机的驱动下，将机械能转换为需要的电能的装置。发电机作为汽车的主要电源，可以在一定速度运转时，为汽车提供电量，并且给车载的蓄电池进行充电。
汽车上通常采用的发电机有两个类型：交流发电机和直流发电机。前者有分为同步发电机和异步发电机。我们生活中最为常见的是同步发电机。
2.发电机的结构
发电机的主要的组成部件有：皮带轮、前盖总成、后盖整流桥总成、定子总成、转子总成、调节器总成、以及保护用的罩盖总成。
转子的作用是形成发电机的磁场，主要由两块爪极、磁场绕组、和滑环构成。定子又叫电枢，又来产生交流电势，由定子铁心和定子绕组组成。整流器是为了将定子绕组产生的三相交流电转换为直流电，并且可以阻止蓄电池的电流倒流，影响发电机的正常工作。前后端盖都是由铝合金压铸或者用砂模构成的，在后端盖上有电刷组件。
3.发电机的工作原理
我们都知道，当导线在磁场中做切割磁力的运动时，在导线中会产生感应电流，如果导线的接通的，即形成闭合回路，那在导线中就会有电流出现，这是发电机的原理。不过在实际的同步发电机中，运动的是磁场而不是导线。
交流发电的原理是在发电机内部有一个又发动机带动转子形成旋转的磁场，在磁场外有一个定子绕组，当转子在旋转时，旋转的磁场和导线形成切割运动，产生电势。
整流原理是依靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。因为二极管具有单向导电性，当给二极管加上正向电压时，二极管导通，当给二极管加上反向的电压时，它会自动停止工作。
二.发电机转子的结构
1.转轴
转轴是由高强度且高导磁的铬镍钼钒整体合金锻钢制成。转轴在另一个角度是属于定子的，但和转子的联系也很紧密。
2.绕组
绕组由线圈、槽内绝缘及固定件、端部绝缘及固定件和引出线等组成。线圈由于其重要性，也是由高强度的材料制造而成。保证这个发电机的顺利工作。
3.转子护环
转子护环是由高强度的无磁性的合金铸造而成的，在护环和转子本体和中心环的连接处都有特定的环键，用来防止轴向位移。
4.阻尼系统
发电机转子的每极表面上有两个阻尼槽，槽内有阻尼条，作用是使感应电流能够成功通过横向槽，避免出现过热点，对发电机的电压造成危害。
5.通风系统
转子采用气隙取气径向斜流式通风系统，在进风区和出风区构成转子绕组的氢内冷通风系统。
6.风扇
在转子的两端护环的外出装有风扇，是单级浆式风扇，作用是驱动发电机内部的气体流通，起到一定的冷却作用。
7.转子联轴器
转子的汽、励两端都有与汽轮机和集电环装配的联轴器，采用盈配合的方式与转轴联通，转轴器上还设有用于转子动态平衡的小零件。
三.转子穿装
1.转子穿装前的准备事项
要注意检查轴颈、联轴器法兰面、互环表面应当是完好没有松动的；还应该对转子的外观和内部进行检查和清理，检查外部表面是否损伤以及内部是否存在异物；转子的穿装的施工区域是否有充足的照明；通风沟孔是否存在堵塞物；检查弧形滑板弧度与定子铁芯内圆弧度是否相吻合，有无变形，滑靴装置是否完好等。
转子在穿装前，应该用大功率吸尘器清理发电机的内部；在转子励端端面装上转子穿装专用的托架；将转子的本体保护垫安装到预备的部位；吊起转子，进行适当调整，使转子保持水平等。
2.注意事项
钢丝绳在转子上应该有两个绑扎点，在进行绑扎时要酱钢丝绳绕紧并且固定，防止转动；另外，钢丝绳在绑扎的时候不能损伤转子的表面，用软性材料缠裹钢丝绳，在垫子的表面垫铝板，起吊时应该把转子保持水平，转子和钢丝绳都不能损伤定子的内部构件；在安装时应该密切监视转子和定子之间的间隙，防止磕碰定子的内部；端盖轴承式发电机的穿转子的工作，从开始到就位，不能停止转动，保证发电机的正常运行。
3.步骤
发电机转子穿装工作，必须在完成机务（如支架、千斤顶、吊索等服务准备工作）、电气与热工仪表的各项工作后，会同有关人员对定子和转子进行最后清扫检查，确信其内部清洁，无任何杂物并经签证后方可进行。 发电机转子穿装，一般是根据制造厂提供的专用工具和方法，采用滑道式方法，即在定子就位后，将大定子铁芯内敷设一块与铁芯弧度相吻合的弧形滑板，在转子前部安装一套滑移装置（滑靴），利用行车吊起转子，从励磁机侧将转子前部（低压缸侧）穿入定子内，落下转子使前部滑靴的重心落在定子内滑板上，后部（励磁侧）用已准备好的支架架好，将行车吊索移动到转子尾部，用千斤顶配合行车推装就位，或采用手动（電动）葫芦将转子拉入到位。
四.发电机转轴加工工艺
从发电机转轴的加工过程来看，发电机的制造的单件或者很少数量的生产的，实际上，我国目前的机电厂中也很少有发电机大批生产的案例。针对转子的加工来说，有一些小的零件可能是批量加工的，但也有严密的生产规范，与整体的融合是有数据限制的。在发电机的生产制造中，大并且复杂的零件组合是占时间最多的部分，因为机械的组合很精密，有一个部分出资合格，就会影响整个发电机的功能和作业。当然，也有某些零件是机械加工的，以固定的组合的形式。
转轴的制造成本较高，其生产时的机械加工量也是不容小觑的，转子本体上的铣削是其他生产线索没有的，长达数百米，其工序也是在特别的专门机器上进行的。转轴在实验室内用试样进行全面检查。整个转轴应用超声波探伤法检查，以发现可能存在的气孔和其他内部缺陷。对转子护环也应进行仔细检查，其机械特性相当于冶金能力的上限。中心环、护环、集电环和风扇均采用热套法安置。
小结
汽车在我们生活中的应用是真的越来越广泛，发电机是汽车运行的重要的组成部分，转子也是发电机中的一个重要的部件。转子的作用是传递发电机的负载转矩。本文以发电机的结构为出发点，首先概述了发电机的内涵和作用，描述了发电机的具体结构以及发电机的工作原理，然后详细的描述了发电机内部转子的构成，探讨了转子的穿装，包括转子穿装前的准备事项和注意事项，还有转子在穿装的具体的步骤，最后论述了发电机转轴加工的工艺。
参考文献
[1] 张伟：《电动轮矿用自卸车发动机—发电机轴系扭振分析与试验研究》；北京科技大学；北京市科技计划；攻读期成果；U469.4；2014年11月03日；
[2] 李佳庆；《汽车爪极发电机电磁噪声的产生机理及其抑制方法》；合肥工业大学；攻读期成果；U463.631；2015年04月01日；
[3] 魏忠轩；《大型汽轮发电机转子结构系统的虚拟样机研究》；西安工程大学；攻读期成果；TM311；2012年；