新型水冷式交流發(fā)電機(jī)原理和應(yīng)用

水冷式交流發(fā)電機(jī)利用水來代替風(fēng)扇進(jìn)行冷卻。交流發(fā)電機(jī)主要的發(fā)熱部位是定子，水冷式交流發(fā)電機(jī)重點(diǎn)冷卻部分就是定子及線圈繞組。發(fā)電機(jī)的前端蓋和后端蓋用鋁材制造，開有水道槽。定子及線圈繞組用合成樹脂固定密封，定子與轉(zhuǎn)子之間有鋁質(zhì)圍板與水道隔離。水道與進(jìn)水管和出水管連通，進(jìn)水管和出水管分別與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)連通。
這樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的帶動(dòng)下循環(huán)流動(dòng)，通過發(fā)電機(jī)殼體，可以有效地冷卻定子線圈繞組、定子鐵芯，同時(shí)也冷卻轉(zhuǎn)子、內(nèi)藏式調(diào)節(jié)器和軸承等其它發(fā)熱零部件。
水冷式交流發(fā)電機(jī)與風(fēng)冷式交流發(fā)電機(jī)相比，內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜了，防漏密封要求提高了，成本也會(huì)增加。同時(shí)因聯(lián)接水管的問題，安裝布置也受到諸多限制，自由度減少了。但是，水冷式交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電及低噪聲性能，是風(fēng)冷式交流發(fā)電機(jī)無法比擬的。
首先，水冷式交流發(fā)電機(jī)具有良好的低速充電特性。我們知道，在交流發(fā)電機(jī)的電流特性曲線上有一個(gè)“拐點(diǎn)”，即超過所謂“0安培速度”之后才會(huì)有電流產(chǎn)生，電流上升到一定程度才能充電。在哪個(gè)轉(zhuǎn)速以上才出現(xiàn)“拐點(diǎn)”和達(dá)到可充電電流與勵(lì)磁電流的大小相關(guān)。
由于水冷式交流發(fā)電機(jī)大幅度抑制了定子、轉(zhuǎn)子及調(diào)節(jié)器的溫升，可以相應(yīng)提高勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電流越大輸出電壓也越高，因此當(dāng)水冷式交流發(fā)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也會(huì)有良好的充電表現(xiàn)，這種低速充電性能對(duì)城市用車的正常使用相當(dāng)重要。
第二，水冷式交流發(fā)電機(jī)具有低噪聲。由于省略了風(fēng)扇，所以不存在發(fā)電機(jī)風(fēng)扇發(fā)出的噪聲。據(jù)介紹在3500轉(zhuǎn)/分時(shí)，水冷式交流發(fā)電機(jī)與風(fēng)冷式交流發(fā)電機(jī)相比，噪聲要低15分貝。
水冷式交流發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)被看好，認(rèn)為是汽車發(fā)電機(jī)的發(fā)展方向。有人認(rèn)為在12伏特汽車中，2500瓦以下適宜用風(fēng)冷式交流發(fā)電機(jī)，2500瓦以上或者42伏特電系適宜用水冷式交流發(fā)電機(jī)。