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知識大圖解:汽車交流發電機

2015/04/15 | |
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交流發電機屬於機電設備,將機械能轉換成交流電的電能,此能量轉換的過程非常實用,可以讓車輛電池在行駛中自行充電。

車輛交流發電機的機械能來自於引擎的曲柄軸,經由驅動皮帶和皮帶輪將旋轉的動能傳遞到交流發電機內部的轉子軸。

交流發電機的轉子上裝有鐵芯、磁場繞組及磁爪,整個轉子被帶動並高速旋轉(轉速高達每分鐘數千轉)。這整套組件就叫作交流發電機的轉子,轉子被置入在另個一組件中,稱為定子。

交流發電機的定子是由很多軟鐵片疊置而成,通常由近似於球狀的三組銅質相繞組所包裹著。與轉子不同,定子固定不動,安裝在交流發電機外殼的內側。如前所述,轉子是在定子內旋轉,同軸心錯開以避免任何的碰觸。

當轉子轉動磁爪時(南北兩極的磁性交替)產生了磁場。因為磁力線連續地磁性交替,定子的磁通量也發生交替,因此在相繞組中產生了交流的感應電流。

定子相繞組的感應電流是交流電,但電池需要直流電來充電,所以交流電需要先被轉成直流電。只要將相繞組的交流電傳導至定子上的二極體(每根導線接兩個二極體),即可成功將交流電轉變成直流。此套組件被稱為整流器,其中二極體的功能在於限制唯有單一方向的電流才可以通過。

如果過量的直流電被供給到車輛電池,會有潛在的爆炸危險,因此從各個相繞組所匯總的直流電需要經由穩壓器來進行控制。

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第04期(2015年1月號)
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