车用爪极发电机的发展状况
摘 要：针对电励磁爪极发电机输出功率较低、永磁式爪极发电机磁场不可调节的缺点，提出了一种混合励磁无刷爪极发电机，它可以同时解决上述两种电机存在的不足，不仅能够减少励磁电流的消耗，还能保证输出恒定的电压。本文归纳了车用爪极发电机的类别，分别阐述了其优缺点，并对并联式混合励磁无刷爪极发电机的结构及工作原理进行了阐述，为进一步深入探索和研究混合励磁无刷爪极发电机提供了一定的理论基础和技术参考。
关键词：爪极发电机；混合励磁；无刷；磁场
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.148
发电机是汽车的主要电源，其功能是向汽车上的用电设备提供电能，同时又对蓄电池充电。随着我国综合国力的增强、经济社会的发展，汽车领域发生了日新月异的变化，发电机也经历了从直流到交流再到无刷交流的多个发展阶段[1]。首先，由于汽车数量的增多，导致了道路交通堵塞，使汽车经常起动、且在较长的时间内低速行驶，从而使发电机蓄电池放电量较大，不能输出额定的电压和功率。另一方面，人们对汽车安全性和舒适性的要求越来越高，汽车上电子控制装置和用电设备越来越多，使汽车的耗电量增长迅速，从而导致发电机经常处于超负荷运行，使发电机整个机体温度偏高，长期处于这种状态的话，会减少它的使用年限。
要想完美的解决上述这些缺陷，就得选用功率密度高、大型号的发电机，但是这样不仅会增加原材料的消耗、提高了制造成本，而且汽车内部结构紧凑，空间有限，使发动机在安装、维修等问题上很不方便[2]。因此，在不减少发电机输出功率的条件下，缩小它的体积；或在原来体积的情况下，研发一种更高输出功率的发电机，将成为未来车用发电机领域重点研究的内容和方向。
1 爪极发电机按结构形式可分为以下两类
（1）电励磁爪极发电机。市场上绝大多数汽车上使用的发电机都是普通电励磁有刷爪极发电机，主要是因为它的制造成本低、磁场调节方便。但它的输出功率较低，励磁损耗较大，且它的爪极间很容易漏磁，又没有取消电刷-滑环结构，故障率较高、噪声较大[3]。
（2）永磁式爪极发电机。与普通电励磁爪极发电机不同的是，永磁式爪极发电机的比功率大、输出效率高，最重要的是，它没有采用电刷-滑环结构，运行安全可靠。但由于永磁材料的固有特性，气隙磁场的调节很不方便[4]。
目前，对于车用爪极发电机的研究，国内外学者们提出了一种新的结构””混合励磁无刷爪极发电机，它采...
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