低壓大電流車載發電機改善換向研究

安躍軍　周利民　李文瑞　安輝　孫丹

摘要：為了解決低壓大電流車載發電機換向困難和火花等級高的問題，采用非均布和非對稱磁極結構、加裝非均勻換向極、嵌下具有均壓作用的單波繞組和傾斜電刷等措施，以降低換向區磁場和換向電勢，應用電磁場有限元方法對車栽發電機進行空載和負載內部磁場分析與計算，研究電機內磁力線的分布和氣隙磁場波形，結果表明：盡管主磁極極靴和主磁極在空間是不等距分布的，但是主磁極所建立的氣隙磁場仍然是對稱和均布的，可確保提供適合機電能量轉換的媒介空間；通過對比有換向極作用和沒有換向極作用時電機內磁場分布和氣隙磁場波形，換向極起到了降低換向區磁感應強度的作用，特別是對換向區磁場的細化分析和展示，發現有換向極作用時，換向電勢平均降低了42.3%，即有明顯改善換向的效果，火花實驗也說明換向得到了改善，設計方案可以改善發電機換向條件，降低火花等級，抑制電磁干擾，有利于提高車載電氣系統運行穩定性、可靠性和安全性；研究結果為低壓大電流車載發電機研制提供技術支持。