自動車用発電機。
自動車用発電機は自動車の主要な電源であり、エンジンが正常に作動しているときに（スターターを除く）すべての電気機器に電力を供給し、同時にバッテリーを充電する機能を持つ。
一般的な交流発電機の三相固定子巻線をベースに、巻線数を増やし、端子を引き出すとともに、三相ブリッジ整流器を追加する。低速時には一次巻線と延長巻線が直列に出力され、高速時には一次三相巻線のみが出力される。
動作原理
オルタネーター全体の動作原理
外部回路がブラシを通して界磁巻線に通電すると、磁場が発生し、爪型磁極がN極とS極に磁化されます。回転子が回転すると、固定子巻線内の磁束が交互に変化し、電磁誘導の原理に従って、固定子三相巻線に交流誘導起電力が発生します。これが交流発電機が発電する仕組みです。
原動機（すなわちエンジン）は、直流励磁同期発電機の回転子を回転速度n（rpm）で回転させ、三相固定子巻線に交流電位を誘導します。固定子巻線が電気負荷に接続されると、モータは交流電力を出力し、発電機内部の整流ブリッジを介して出力端子から直流電力に変換されます。
交流発電機は、固定子巻線と回転子巻線の2つの部分に分かれており、3相固定子巻線は互いに120度の電気角の差で筐体上に配置され、回転子巻線は2つの極爪で構成されています。回転子巻線に直流電流が接続されると励磁され、2つの極爪がN極とS極を形成します。磁力線はN極から始まり、エアギャップを通って固定子コアに入り、隣接するS極に戻ります。回転子が回転すると、回転子巻線が磁力線を切断し、固定子巻線に120度の電気角の差を持つ正弦波起電力、すなわち3相交流電流を発生させ、ダイオードで構成された整流素子を通して直流出力に変換します。
スイッチを閉じると、まずバッテリーから電流が供給されます。回路は次のようになります。
バッテリーのプラス端子 → 充電ランプ → レギュレータ接点 → 励磁巻線 → ラップアイアン → バッテリーのマイナス端子。このとき、電流が流れるため充電表示ランプが点灯します。
しかし、エンジン始動後、発電機の回転速度が上昇するにつれて、発電機の端子電圧も上昇します。発電機の出力電圧がバッテリー電圧と等しくなると、発電機の「B」端子と「D」端子の電位が等しくなり、このとき、両端の電位差がゼロになるため、充電表示灯が消灯します。これは、発電機が正常に動作しており、励磁電流が発電機自身によって供給されていることを示しています。発電機内の三相巻線によって生成された三相交流起電力は、ダイオードによって整流され、直流電流を出力して負荷に電力を供給し、バッテリーを充電します。
オルタネーターは一般的に、ローター、ステーター、整流器、エンドキャップの4つの部品で構成されています。
（１）回転子
ローターの機能は、回転磁場を発生させることである。
ローターは、爪状の支柱、ヨーク、磁界巻線、コレクターリング、およびローターシャフトから構成される。
回転軸には２本の爪状磁極が押し付けられており、それぞれの爪状磁極には６つの鳥のくちばし状の磁極が設けられている。爪状磁極の内部には、磁界巻線（回転子コイル）と磁気ヨークが配置されている。
コレクタリングは、互いに絶縁された2つの銅リングから構成される。コレクタリングは回転子軸に圧入され、回転子軸と絶縁されている。2つのコレクタリングは、磁界巻線の両端に接続されている。
2つのコレクタリングに直流電流（ブラシを介して）を流すと、磁界巻線に電流が流れ、軸方向の磁束が発生し、一方の爪状磁極がN極に、もう一方の爪状磁極がS極に磁化され、6対の磁極が交互に配置されます。ロータが回転すると、回転磁界が生成されます[1]。
オルタネータの磁気回路は、ヨーク→N極→ロータとステータ間のエアギャップ→ステータ→ステータとロータ間のエアギャップ→S極→ヨークです。
（２）固定子
固定子の機能は交流電流を生成することである。
ステータは、ステータコアとステータコイルから構成される。
ステータコアは、内輪に溝が設けられたケイ素鋼板で構成されており、ステータ巻線の導体はコアの溝に埋め込まれている。
固定子巻線は3相であり、3相巻線はスター結線または三角（高出力）結線を採用することで、3相交流電流を生成することができる。
三相巻線は、同一の周波数、等しい振幅、120°の位相差を持つ三相起電力を得るために、特定の要件に従って巻かれなければならない。
1. 各コイルの2つの有効面間の距離は、磁極が占める空間と等しくなければならない。
2. 各相巻線の隣接するコイルの始端間の距離は、一対の磁極が占める距離と等しいか、その倍数でなければならない。
3. 三相巻線の始端は、2π+120°の電気角で離れている必要があります（一対の磁極が占める空間は360°の電気角です）。
国内のJF13シリーズオルタネータでは、一対の磁極が6スロット（1スロットあたり60°電気角）の空間位置を占め、1つの磁極が3スロットの空間位置を占めるため、各コイルの2つの有効側の位置間隔は3スロットとなり、各相巻線の始端と隣接するコイル間の距離は6スロット、三相巻線の始端は2スロット、8スロット、3スロット、14スロットなどで分離できます。
（３）整流器
オルタネータ整流器の役割は、ステータ巻線の三相交流電流を直流電流に変換することです。6管オルタネータの整流器は、6個のシリコン整流ダイオードで構成された三相全波ブリッジ整流回路であり、6個の整流管はそれぞれ2枚のプレートに圧着（または溶接）されています。
1. 車載用シリコン整流ダイオードの特性
（１）大電流、順方向平均電流５０Ａ、サージ電流６００Ａ
（２）高逆電圧、逆繰り返しピーク電圧２７０V、逆非繰り返しピーク電圧３００V
（３）リード線は１本だけです。ダイオードのリード線には正極と負極があり、正極リード線を持つ管は正極管、負極リード線を持つ管は負極管と呼ばれます。したがって、整流ダイオードには正極ダイオードと負極ダイオードがあります。
（４）エンドカバー
エンドカバーは一般的にフロントエンドカバーとリアエンドカバーの2つの部分に分かれており、ローター、ステーター、整流器、ブラシアセンブリを固定する役割を果たします。エンドカバーは通常アルミニウム合金で鋳造されており、磁気漏れを効果的に防止し、優れた放熱性能を備えています。
後端カバーには、ブラシ、ブラシホルダー、ブラシスプリングから構成されるブラシアセンブリが備えられている。ブラシの役割は、コレクタリングを通して電源を界磁巻線に供給することである。
磁界巻線（2つのブラシ）と発電機との接続方法が異なるため、発電機は内部型と外部型に分けられます。
1. 内部ラップアイアンジェネレータ：磁場巻線負ブラシ付きラップアイアン（ハウジングに直接接続）を備えたジェネレータ。
2. 外部被覆型発電機：界磁巻線のブラシが両方とも筐体から絶縁されている発電機。
外部鉄心型発電機の磁界巻線の負極（負極ブラシ）はレギュレータに接続され、その後鉄心が接続される。
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