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汽车交流发电机市场分析及预测(三)

来源:中国汽车电机网 作者:管理员 发布时间:2007-06-15

6.主要技术指标

    随着改革开放以来,我国的汽车工业依靠技术引进和合资合作,发展迅速,带动了与之配套的汽车零部件制造业的发展。不同的技术合作伙伴采用不同的技术标准,虽然大体相似,但还存在一些不同,同时与国内的汽车交流发电机标准也有差异,表7将国内外部分汽车交流发电机的主要技术指标摘录,仅供参考。

7

国内行业QC/T29094

德国大众TL877

法国雪铁龙B25 5140

工作温度

-4085

-4090

-30100

额定转速

6000r/min

6000r/min

6000r/min

温度交变试验

-40℃存放2h
85
℃存放2h
5
个循环

-40℃存放1h
90
℃存放1h
4
个循环

-30℃存放1h
100
℃存放1h
10
个循环

超速试验

14400r/min
2 min

16500r/min
1h

国内行业
QC/T29094

德国大众
TL877

法国雪铁龙
B25 5140

振动试验

QC/T413 3.6
装于发动机上零件

频率:100200Hz
振幅:
127um
频率:
200500Hz
加速度:200m/S2
频率变化:1倍频程/min
时间:每方向8h

B32 0710
支承架耐振性试验

环境试验

GB/T2431.17
48h

盐雾:DIN50021
SO2
DIN50018SFW2.0

D17 1058
96h

干扰性

TL965

电磁相容性

TL82066

耐久性

3000 r/min 2/3IR 3000h120000Km路试

3000 r/min 20% IR 100h
6000 r/min 20% IR 150h
15000 r/min 20% IR 50h
3000 r/min 70% IR 150h
6000 r/min 70% IR 150h
15000 r/min 70% IR 50h
3000 r/min Imax 150h
6000 r/min 70% IR 150h
15000r/min 70% IR 50h
进行2个循环

100000Km装车路试

7.国内汽车交流发电机与国外的差距

    随着改革开放的不断深入,依靠技术引进以及与国外著名的汽车生产厂合资建厂,使得我国的汽车业的技术水平得到了前所未有的提高,同时也带动了汽车交流发电机产品的迅速发展,与国外技术水平相比,差距正在逐渐缩小,但仍然存在很大的差距。产品结构上是亦步亦趋,处于模仿、跟随的地步,而产品的质量、可靠性比较差,故障率比较高。 在产品设计方面,我国目前生产的交流发电机基本上都属于仿制,通过对国外样机进行测绘,再结合国内的材料、设备和工艺等实际情况,进行调整和修正,真正自主设计开发的产品很少。至于进行创新研究、使用新的设计理念、进行技术储备、超前开发基本谈不上。国内也很少有单位或个人进行一些基础性技术研究领域的工作。在工艺设备和工艺水平方面,目前国内主要交流发电机生产厂家的关键和重要设备主要采用进口设备,比如定子嵌线及整形、定子铁心冲槽卷绕等等,大大提高了加工效率、加工精度和材料利用率。但与国外高度机械化、自动化和工序间大量的电子自动检测的加工和装配设备相比,国内还存在大量的手工劳动操作,人为检测判断。这些人为因素的存在,使得产品的一致性、可靠性难以得到保证。

    在相关产业方面,由于国内相关产业与国外相比有较大的差距,对国内交流发电机有较大的影响。目前国内生产的二极管、调节器质量不稳定,可靠性差。轴承难以满足交流发电机苛刻的工作要求,使得国内主要的交流发电机生产厂家对这些关键零部件采用进口件。而铜线电阻率偏高、线径不均匀,金属材料杂质含量高,合金材料配比不合理等等一系列因素,也制约了国内交流发电机的发展。

8.发展趋势

    体积小而输出功率大是汽车交流发电机的一个重要的发展趋势。为了减轻重量和减少体积,而又要提高输出功率,自然就想到要提高电机转速。因此,改善电机的散热条件,就成了发电机研究的中心课题之一。80年代初期国外开始研制的双风扇内置发电机,其在冷却方式和冷却结构上的设计思想,目前已逐步成为汽车交流发电机的主流。将两个冷却风扇分别固定在转子极爪的两端,通过对风路设计的改进,对电机产生热量最大的定子绕组进行直接均匀的冷却,增强了发电机的冷却效果,有利于提高发电机的电磁负荷,从而达到了提高发电机的输出功率的目的。在传动方面,减小发电机皮带轮的直径,提高发动机与发电机之间的传动比。传动比的提高,即在发动机转速不变的前提下,提高了发电机的转速,从而提高了发电机的输出。传动比提高后,为了保证皮带传动的稳定性,皮带轮的槽数由单槽改为多槽。在皮带轮的结构上,增加一个单向装置,当发动机急变速时,皮带轮随之急变速,而转子仍可惯性转动,这样可以延长皮带使用寿命同时也减缓了发动机对发电机的冲击。在整流电路方面,具有齐纳特性的雪崩型整流二极管逐步取代了普通的整流二极管,其在反向电压超过一限定值时自动击穿,并在一定的范围内能够恢复的特性,使车用电子设备获得了更为有效的保护。在电压调节的控制方面,国外已对传统的9管发电机的电压调节原理进行了进一步的改进,不需要通过3个磁场整流二极管进行电压取样,而是直接通过发电机的一相绕组进行取样。这样,简化了发电机的电压取样线路,使发电机的体积更小,结构简单而紧凑,可靠性更高。在电压调节器方面,采用单片集成电路替代混合电路已成为主流,单片集成电路使得电压调节器的性能更可靠,体积更小。多功能调节器也正在逐步取代单功能调节器。其不仅具有电压调节功能,还具有许多其他功能,如光电指示,过电压保护,故障显示比取样等。这些功能无论对整车线路还是对发电机本身都大有益处。

   除了以上这些,还有以下一些设计思想可能在未来的发电机上占有重要的地位。

      8.1 水冷发电机

   发电机采用无刷结构,用铝外壳包住并密封,作为发动机的一个部件安装在发动机上,发动机内特制的水箱中的循环水有温控装置。发电机利用发动机的循环水冷却系统进行冷却,大大提高了发电机的冷却效果,使发电机能提供较大的输出功率。由于采用发动机冷却水对发电机进行冷却,取消了发电机的冷却风扇,降低了噪声,同时采用铝外壳包住并密封有效降低了发电机电磁干扰,提高了乘坐的舒适性。目前德国博世公司与宝马汽车公司合作,已将该产品投入了小批生产,并使用在宝马汽车公司推出的某些特制的高档轿车上。

      82 起、发电机合为一体

根据电机的可逆性原理,国外的一些研究机构和汽车电器生产厂家研制出汽车发电机和起动机合为一体的新型产品。目前该产品仍然存在一些相当复杂的问题亟待解决,特别是它的控制系统。它有一个可转换装置,交流端接异步电机,直流端接蓄电池和汽车电路。其工作原理是:在启动工况时,异步电机的轴通过减速器以较大的减速比与发动机连接。发动机发动后,即曲轴的转速超过异步电机的转速时,超越离合器自动将减速器的减速比降低,异步电机变为发电工况,可转换装置将异步电机输出的三相交流电变为直流电,给蓄电池充电和给用电器供电,同时给异步电机励磁。

83 42V发电机

随着各种汽车电气系统负荷量大大增加,相应的要求汽车供电容量要较大幅度的提高,传统的单一的14V(28V)供电系统难以适应。90年代中期,由世界几大著名的汽车制造商提出了1442V双电压供电系统的规范草案。在这种双压供电系统中,交流发电机输出电压为42V,通过一个 DCDC变换器,变换成14V的低电压。中小功率的用电器采用14V电压供电,较大功率的用电器采用42V电压供电。该交流发电机目前尚存在一些问题,比如要重新选用调节器、二极管,以及使用的安全性等等。随着1442V双电压供电系统的发展,这些问题也将逐步解决。

发电机、起动机主要生产厂基本情况汇总表单位:万元

单位名称

从业人员

资产总额

流动资产

负债总额

流动负债

现价工业总产值

销售总金额

汽配销售额

利润总额

中汽长电股份有限公司

1561

72561

49641

47606

47606

30901

34089

33979

983

上海法雷奥汽车电器系统有限公司

1168

37600

18724

20840

12750

29800

29830

29830

600

襄樊东风汽车电气有限责任公司

1597

21469

11559

11694

11694

15382

15083

13766

746

江苏恒力电机集团股份有限公司

1379

25674

20303

18426

15840

20337

18021

16876

598

湖北神电汽车电机有限公司

2245

54284

34846

29942

21872

28727

27498

27498

2951

湖州德宏汽车电器系统股份有限公司

233

11744

3869

7063

4663

13609

13083

13083

310

锦州汉拿电机有限公司

93

16252

5616

6642

5520

9564

9750

9750

455

武进市起动电机厂

258

8239

2500

7981

6981

7000

6000

1000

120

四川东方汽车电器有限公司

300

4718

3568

2830

2830

4806

5598

5598

113

成都南方华川工业有限公司

1800

48316

22613

39576

11322

14862

15096

1413

100

博山电机集团

3493

39855

22418

30975

17652

11257

10214

1914

10

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