永磁交流发电机的工作原理及故障分析

闫永生 赵建锋 王玉波

一、永磁交流发电机的结构及工作原理

农用车用永磁交流发电机主要由定子总成、转子总成和硅整流器3大部分组成。其中，定子总成主要由定子铁芯和定子绕组组成，转子总成由铁氧体磁钢和转子外壳组成。铁氧体磁钢产生磁场，通过转子总成的旋转，在定子绕组中产生变化的磁场，定子总成切割转子磁场产生感应电动势。硅整流器由具有单向导电性的硅二极管组成，将电枢线圈产生的交流电整流成直流电对外输出。永磁交流发电机采用高磁性的铁氧体永磁材料，对发电机绕组创新设计，并采用电子稳压器稳定高速时的输出电流，使输出电压稳定在10～14V之间，解决了小型农用车的低速照明较暗问题。具体结构如图1所示。

图1 永磁交流发电机的结构

二、永磁交流发电机的故障分析

永磁交流发电机主要可能出现不发电、发电电压偏高、发电电压偏低等故障。

（一）永磁交流发电机不发电的现象及原因。永磁交流发电机不发电是最常见的故障之一。对于设置充电指示灯的车辆，当发电机不发电时，充电指示灯会常亮，转向指示灯、照明灯会逐渐变暗，蓄电池电量会快速减少。永磁交流发电机不发电的原因包括内因及外因。内因主要有：发电机定子线圈短路、断路或搭铁，发电机电刷接触不良，磁钢磁场严重退化。外因主要有：总保险丝熔断，发电机负载短路，发电机传动带过松或有油污导致打滑，整流板二极管损坏等。

（二）永磁交流发电机发电电压偏高的现象及原因。发电机或点火线圈过热，蓄电池电解液蒸发过快，车上灯泡经常烧损等，一般就是由于发电机发出的电压偏高。永磁交流发电机发电电压过高的原因包括：发电机正电刷与元件板短路，调节器电压调整值过高，磁场强度过大等。

（三）永磁交流发电机发电电压偏低的现象及原因。可以通过观察仪表盘上电流表或充电指示灯判断发电机发出的电压是否过低。当发现车辆运行时电流表偏向负值或充电指示灯亮，表明发电机发出的电压偏低。永磁交流发电机发电电压过低的原因包括：发电机定子绕组接线不良；发电机集电环脏污或严重磨损、炭刷与集电环接触不良；发电机轴承不良或轴承支承磨损，导致转子和定子空隙过大或有刮碰；发电机整流器个别二极管击穿或断路；发电机V带过松；连接导线接触不良、松动或锈蚀；发动机怠速转速过低等。

三、小结

针对永磁交流发电机的不同故障产生的原因，根据其结构和工作原理采取相应维修措施，即可迅速排除故障，维持农用车的正常运转。