교류 발전기 구성 요소 설명: 회전자, 고정자, 정류기 및 전압 조정기

발전기에 실제로 포함되는 것

교류 발전기는 단일 밀봉 장치가 아닌 전기 및 기계 부품의 컴팩트한 조립체입니다. 회전자, 고정자, 다이오드 정류기, 전압 조정기, 브러시가 있는 슬립 링 등 5가지 주요 내부 구성 요소를 사용하여 엔진 회전을 조정된 DC 전력으로 전환합니다. 해당 부품 주위에는 하우징, 베어링, 풀리 및 냉각 팬이 있습니다. 충전 문제가 나타나면 일반적으로 원인은 배터리가 아닌 이러한 요소 중 하나 내부에 있습니다.

구성 요소를 이해하는 것도 구매 결정에 도움이 됩니다. 교체 발전기에는 올바른 커넥터뿐만 아니라 차량의 전기 부하에 맞는 고정자와 정류기가 포함되어야 합니다. 한 곳에서 전체 충전 순서가 필요한 경우 다음 설명을 읽어보세요. 자동차 발전기의 작동 원리 .

주요 발전기 구성 요소 개요

각 구성 요소에는 특정 작업이 있습니다. 아래 표에는 각각의 기능과 가장 일반적인 오류가 요약되어 있습니다.

핵심 전기 부품

로터: 자기장 발생기

로터는 발전기 샤프트에 장착된 회전 부품입니다. 여기에는 철심, 계자 권선, 발톱 모양의 강철 기둥이 포함되어 있습니다. 계자 권선을 통해 전류가 흐르면 회전자는 전자석이 됩니다. 전압 조정기는 작은 여기 전류를 변경하여 이 자기장의 강도를 제어합니다.

회전자의 자기장이 고정자에 전력을 생성하기 때문에 회전자와 고정자는 함께 설계되어야 합니다. 다음과 같은 단위 BMW 320용 12V 120A 보쉬 발전기 올바른 엔진 속도에서 정격 출력을 제공하기 위해 일치하는 로터 및 고정자 패키지를 사용합니다.

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고정자: 전류가 생성되는 곳

고정자는 회전자를 둘러싸는 고정 부품입니다. 적층 강판과 3상 구리 권선을 사용합니다. 회 전자가 회전하면 자기장이 고정자 권선을 가로질러 교류를 유도합니다. 이는 로터 자체가 아닌 교류 발전기의 실제 발전 단계입니다.

3상 고정자는 단상 설계보다 더 부드러운 전류를 전달하고 구리를 더 잘 활용하기 때문에 자동차 교류 발전기에서 거의 보편적으로 사용됩니다. 권선 회전 수와 와이어 단면적에 따라 장치의 전류 용량과 최대 출력에 도달하는 RPM이 설정됩니다.

고정자 절연은 내구성이 뛰어난 발전기와 저렴한 재구축 간의 주요 차이점 중 하나입니다. 권선이 가열되어 절연 광택이 없어지면 권선 사이에 전류 누출과 출력이 급격히 떨어집니다.

다이오드 정류기: AC가 DC가 됨

다이오드 정류기 또는 정류기 브리지라고도 하는 정류기는 교류 발전기 후면에 있습니다. 여기에는 고정자의 AC 출력을 배터리용 DC로 변환하는 3개, 6개 또는 8개의 다이오드 배열이 포함되어 있습니다. 각 다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐르도록 허용하여 AC 파의 음의 절반을 사용 가능한 DC 전압으로 평활화합니다. 일부 교류 발전기는 장치가 회전할 때 로터의 계자 전류를 공급하기 위해 다이오드 트리오를 사용하기도 합니다.

정류기 다이오드는 열과 전압 스파이크에 민감합니다. 다이오드에 결함이 있으면 시스템에 AC 리플이 발생하여 종종 헤드라이트 깜박임, 비정상적인 오디오 윙윙거리는 소리 또는 배터리 과충전이 발생합니다. 정류기에 장애가 발생한 경우 일반적으로 교류발전기 전체를 ​​교체하는 것이 다이오드 팩만 교체하는 것보다 더 경제적입니다.

전압 조정기: 제어 루프

전압 조정기는 시스템 전압을 모니터링하고 회전자 계자 전류를 조정하여 이를 올바른 범위로 유지합니다. 전압이 너무 낮으면 조정기는 계자 전류를 증가시킵니다. 전압이 너무 높으면 계자 전류가 감소합니다. 이 폐쇄 루프 제어는 과충전 및 과충전으로부터 배터리와 전기 시스템을 보호합니다.

대부분의 12V 승용차는 약 14.2V의 조정 전압에서 작동하며 배터리 단자에서 허용되는 범위는 약 13.5V ~ 14.8V입니다. 견고한 24V 시스템은 대략 28V에서 유사한 조정기 기능을 사용합니다. 불량 레귤레이터는 배터리가 고갈되거나 끓어오르기 때문에 배터리 고장의 가장 빈번한 원인 중 하나입니다.

레귤레이터 교정은 부품 번호 일치가 중요한 또 다른 이유입니다. 에이 Toyota Corolla용 12V 90A Denso 발전기 해당 모델의 원래 레귤레이터 곡선을 유지하는 대체품의 예입니다.

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기계적 지지 부품

슬립 링 및 브러쉬

로터는 회전하지만 계자 전류를 수신하려면 여전히 안정적인 전기 연결이 필요합니다. 해당 연결은 로터 샤프트에 장착된 두 개의 구리 슬립 링과 이를 누르는 두 개의 카본 브러시를 통해 이루어집니다. 한 브러시는 계자 권선에 전류를 공급하고 다른 브러시는 회로를 완성합니다.

브러시는 슬립 링에 미끄러지기 때문에 자연스럽게 마모됩니다. 마모된 브러시는 간헐적인 충전 회로를 생성하며, 이는 유휴 상태에서 깜박이는 충전 표시등 또는 저전압으로 나타납니다. 슬립 링 주위에 브러시 먼지가 많다는 것은 브러시 세트에 주의가 필요하다는 확실한 신호입니다.

하우징, 베어링, 풀리, 냉각팬

하우징은 일반적으로 다이캐스트 알루미늄입니다. 이는 회전자와 고정자의 정렬을 유지하고 베어링 저널을 지지하며 정류기와 조정기의 방열판 역할을 합니다. 베어링이 마모되면 로터 샤프트가 중심에서 벗어날 수 있습니다. 극단적인 경우에는 회전자가 고정자와 닿아 교류 발전기가 파손될 수 있습니다.

풀리는 엔진 회전을 교류 발전기로 전달하고 크랭크축과 교류 발전기 샤프트 사이의 속도 비율에 영향을 줍니다. 많은 최신 모델 교류 발전기는 오버러닝 교류 발전기 풀리를 사용하여 벨트 진동을 줄이고 벨트 수명을 연장합니다. 하우징 내부 또는 외부에 장착할 수 있는 냉각 팬은 장치를 통해 공기를 흡입합니다. 정류기 및 조절기의 고장은 열과 관련되어 있으므로 대부분의 구매자가 생각하는 것보다 적절한 공기 흐름과 깨끗한 하우징이 더 중요합니다.

발전기 구매 시 부품 지식이 중요한 이유

새로운 발전기와 재제조된 장치

100% 새 교류 발전기에는 새 회전자 권선, 새 고정자, 새 정류기 다이오드, 새 조정기 및 새 베어링이 포함됩니다. 재생산된 장치는 고정자, 회전자 또는 하우징을 재사용하고 브러시와 베어링만 교체할 수 있습니다. 이러한 차이는 동일한 부품 번호를 가진 두 개의 교류 발전기가 매우 다른 서비스 수명을 가질 수 있는 이유를 설명합니다.

작업장이나 부품 유통업체인 경우 장치 내부의 내용물을 알면 보증 위험을 관리하는 데 도움이 됩니다. 정류기와 조절기가 새 것인지, 회전자와 고정자가 부하 상태에서 테스트되었는지 물어보십시오. 탐색 중 자동차 발전기 제품군 명확한 전압 및 전류 사양을 확인하는 것은 주문 전 유용한 첫 번째 단계입니다.

표준 출력과 고출력

표준 교류 발전기는 공장에서 제공되는 전기 부하에 맞게 크기가 지정됩니다. 개조 조명, 증폭기, 윈치, 보조 난방 또는 고출력 오디오 시스템은 특히 유휴 상태에서 표준 장치를 한계 이상으로 밀어붙일 수 있습니다. 고출력 교류 발전기는 더 강한 고정자, 더 높은 등급의 정류기 및 개선된 냉각 기능을 사용하여 무거운 부하에서도 전압을 유지합니다.

표준 출력과 고출력 중 하나를 선택할 때 장착 브래킷, 커넥터 유형, 벨트 풀리 크기가 차량과 호환되어야 한다는 점을 기억하십시오. 전류량이 정확하더라도 물리적으로 다른 프레임은 맞지 않습니다. 이 선택에 대한 자세한 내용은 다음 가이드를 참조하세요. 표준 및 고출력 교류발전기 비교 .

전기 부하가 추가된 자동차의 경우, BMW 118용 12V 150A Valeo 발전기 더 높은 출력의 교체가 어떻게 원래 인터페이스를 유지하면서 더 많은 용량을 제공할 수 있는지 보여줍니다.

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