永磁交流發電機的工作原理及故障分析

閆永生 趙建鋒 王玉波

一、永磁交流發電機的結構及工作原理

農用車用永磁交流發電機主要由定子總成、轉子總成和硅整流器3大部分組成。其中，定子總成主要由定子鐵芯和定子繞組組成，轉子總成由鐵氧體磁鋼和轉子外殼組成。鐵氧體磁鋼產生磁場，通過轉子總成的旋轉，在定子繞組中產生變化的磁場，定子總成切割轉子磁場產生感應電動勢。硅整流器由具有單向導電性的硅二極管組成，將電樞線圈產生的交流電整流成直流電對外輸出。永磁交流發電機采用高磁性的鐵氧體永磁材料，對發電機繞組創新設計，并采用電子穩壓器穩定高速時的輸出電流，使輸出電壓穩定在10～14V之間，解決了小型農用車的低速照明較暗問題。具體結構如圖1所示。

圖1 永磁交流發電機的結構

二、永磁交流發電機的故障分析

永磁交流發電機主要可能出現不發電、發電電壓偏高、發電電壓偏低等故障。

（一）永磁交流發電機不發電的現象及原因。永磁交流發電機不發電是最常見的故障之一。對于設置充電指示燈的車輛，當發電機不發電時，充電指示燈會常亮，轉向指示燈、照明燈會逐漸變暗，蓄電池電量會快速減少。永磁交流發電機不發電的原因包括內因及外因。內因主要有：發電機定子線圈短路、斷路或搭鐵，發電機電刷接觸不良，磁鋼磁場嚴重退化。外因主要有：總保險絲熔斷，發電機負載短路，發電機傳動帶過松或有油污導致打滑，整流板二極管損壞等。

（二）永磁交流發電機發電電壓偏高的現象及原因。發電機或點火線圈過熱，蓄電池電解液蒸發過快，車上燈泡經常燒損等，一般就是由于發電機發出的電壓偏高。永磁交流發電機發電電壓過高的原因包括：發電機正電刷與元件板短路，調節器電壓調整值過高，磁場強度過大等。

（三）永磁交流發電機發電電壓偏低的現象及原因。可以通過觀察儀表盤上電流表或充電指示燈判斷發電機發出的電壓是否過低。當發現車輛運行時電流表偏向負值或充電指示燈亮，表明發電機發出的電壓偏低。永磁交流發電機發電電壓過低的原因包括：發電機定子繞組接線不良；發電機集電環臟污或嚴重磨損、炭刷與集電環接觸不良；發電機軸承不良或軸承支承磨損，導致轉子和定子空隙過大或有刮碰；發電機整流器個別二極管擊穿或斷路；發電機V帶過松；連接導線接觸不良、松動或銹蝕；發動機怠速轉速過低等。

三、小結

針對永磁交流發電機的不同故障產生的原因，根據其結構和工作原理采取相應維修措施，即可迅速排除故障，維持農用車的正常運轉。