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無刷充電機(jī)的工作原理
發(fā)動機(jī)起動期間,發(fā)電機(jī)電壓小于蓄電池電壓時,整流二極管截止,發(fā)電機(jī)不能對外輸出,由蓄電池供給磁場電流。路徑為:蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)SW(或點(diǎn)火繼電器觸點(diǎn))→磁場燒組調(diào)節(jié)器→搭鐵→蓄電池負(fù)極。
流入勵磁繞組的電流,在勵磁鐵心中建立一個帶狀的磁通量。這個帶狀磁通量沿著各個導(dǎo)磁元件環(huán)行,在整個磁回路中,這個磁通量將在勵磁繞組周圍找到一個 磁阻的通道:勵磁電流產(chǎn)生的磁力線通過勵磁鐵心(磁軛托架)→輔助氣隙g1→轉(zhuǎn)子N極→主氣隙g→定子鐵心→主氣隙g→轉(zhuǎn)子S極→輔助氣隙g2→勵磁鐵心形成一個閉合的磁路系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)除轉(zhuǎn)子爪極外徑與定子內(nèi)表面之間的氣隙(稱為主氣隙)外,在閉合的磁路系統(tǒng)中,增加了兩個有相對運(yùn)動的徑向附加氣隙,使閉合回路的磁阻增大。所以必須通過增加磁場繞組的激磁安匝來補(bǔ)有效磁通量所減小的部分,才能保證無刷交流發(fā)電機(jī)的輸出。
隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),使通過定子鐵心的磁通量發(fā)生變化,定子繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,定子繞組發(fā)出三相交流電壓,通過三相橋式整流電路整流成直流。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1000r/min左右時,發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電并對外輸出,經(jīng)濾波電容C后輸出28V直流電壓,發(fā)電機(jī)電壓大于蓄電池電壓,發(fā)電機(jī)自勵,并對蓄電池充電,或?qū)ζ渌?fù)載供電。N端通過VD4、江蘇泰州附近VD5、江蘇泰州附近VD6中的一個硅管整流,與對地端形成半波整流電壓,被稱為中性點(diǎn)電壓,其輸出信號為14V直流脈動電壓( 負(fù)載不能超過2A),N端可用于接轉(zhuǎn)速表。中性點(diǎn)電壓除了直流成分外,還含有交流成分,且幅值隨發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速而變,與中性點(diǎn)相連的二極管(VD10、江蘇泰州附近VD11)就稱為中性點(diǎn)二極管。當(dāng)中性點(diǎn)二極管的正極管(VD11)電位 或負(fù)極管(VD11)電位 時,中性二極管亦處于正向?qū)ǎ蓪ν廨敵?,能有效利用中性點(diǎn)電壓來增加發(fā)電機(jī)的輸出功率。實(shí)踐證明,在交流發(fā)電機(jī)上安裝中性二極管后,輸出功率可增加10%~15%。
定子繞組的三相交流電壓經(jīng)三相全橋整流后,經(jīng)調(diào)節(jié)器向勵磁繞組供電。調(diào)節(jié)器以通/斷方式調(diào)節(jié)勵磁電流,使充電機(jī)的輸出電壓保持在(28±0.3)V范圍內(nèi)波動,給蓄電池浮充電。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電路如圖8-14中調(diào)節(jié)器部分所示,主要由3個電阻R1、江蘇泰州附近R2、江蘇泰州附近R3,2個三極管VT1、江蘇泰州附近VT2和1個穩(wěn)壓管VR組成。R1、江蘇泰州附近R2,為分壓電阻,VT1為小功率三極管,接在大功率管的前一級,起功率放大作用,也稱前級放大。三極管VT2為大功率三極管,其集電極與發(fā)電機(jī)磁場繞組相連,磁場繞組為VT2負(fù)載,VT2導(dǎo)通時,磁場電流接通反之磁場電流切斷。因此,可以通過控制三極管VT2的導(dǎo)通與截止,改變磁場電流使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定。
穩(wěn)壓二極管VR是感受元件,其一端接三極管VT1的基極,另一端接分壓電阻R1、江蘇泰州附近R2、江蘇泰州附近以組成電壓檢測電路,監(jiān)測發(fā)電機(jī)電壓的變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓在分壓電阻R1上的電壓達(dá)到VR的設(shè)定電壓時,VR擊穿,VT1有基極電流使VT1導(dǎo)通,VT2截止,這就使發(fā)電機(jī)的F點(diǎn)不接地面切斷了磁場繞組的電路,發(fā)電機(jī)電壓便會下降。發(fā)電機(jī)電壓下降時又使VR、江蘇泰州附近VT1截止,VT2導(dǎo)通,發(fā)電機(jī)電壓重又升高如此反復(fù)作用,使發(fā)電機(jī)端電壓被控制在一定的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在集成電路電壓調(diào)節(jié)器也被廣泛使用。用集成電路開發(fā)的電壓調(diào)節(jié)器體積很小,可方便地安裝在發(fā)電機(jī)的內(nèi)部與發(fā)電機(jī)組成一個整體,稱之為整體式交流發(fā)電機(jī)。集成電路調(diào)節(jié)器的基本工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器完全一樣,都是根據(jù)發(fā)電機(jī)的電壓信號(輸入信號),利用三極管的開關(guān)特性控制發(fā)電機(jī)的磁場電流以此達(dá)到穩(wěn)定發(fā)電機(jī)輸出電壓的目的。集成電路調(diào)節(jié)器有內(nèi)、江蘇泰州附近外搭鐵之分,以外搭鐵形式居多。



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柴油發(fā)電機(jī)組的電球構(gòu)成和控制系統(tǒng)
電機(jī)按照其發(fā)生或需要的電能的性質(zhì)可分為直流電機(jī)和交流電機(jī);交流電機(jī)除變壓器外,還可分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。異步電機(jī)多作為電動機(jī),作發(fā)電機(jī)用的非常少見。
柴油發(fā)電機(jī)組中常用的發(fā)電機(jī)為同步發(fā)電機(jī),由定子、江蘇泰州轉(zhuǎn)子和電壓調(diào)節(jié)器及輔助裝置構(gòu)成。
1.電樞組件
電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導(dǎo)磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成,既可構(gòu)成發(fā)電機(jī)的部分磁路,又可減小鐵芯的渦流損耗、江蘇泰州電樞硅鋼片的內(nèi)沿中央制有均勻的開口,許多硅鋼片疊壓后其內(nèi)沿形成開口槽,用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強(qiáng)度漆包線統(tǒng)制而成,按照設(shè)計(jì)規(guī)律安放在電樞槽內(nèi)并正確地連接起來,構(gòu)成完整的單相或三相電樞繞組,用以產(chǎn)生交流電動勢,向負(fù)載輸出電能。
2.磁極
磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導(dǎo)磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、江蘇泰州,在勵磁電流的作用下產(chǎn)生主磁場、江蘇泰州同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強(qiáng)度絕緣漆的銅導(dǎo)線集中統(tǒng)制在各個磁促上,然后將其正確地連接起來。當(dāng)通入直流電流時,磁極被磁化,產(chǎn)生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數(shù)由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定,導(dǎo)線的線徑由額定勵磁電流決定。
3.定子和轉(zhuǎn)子
定子是交流發(fā)電機(jī)中固定不動的部分,可以是電樞,也可以是磁極。對于旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī),其定子組件就是電樞組件;而對于旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī),其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件,
轉(zhuǎn)子是發(fā)電阻的旋轉(zhuǎn)部分.可以是發(fā)電機(jī)的磁極,也可以是發(fā)電機(jī)的電摳。對于旋轉(zhuǎn)磁極式同步交流發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)子部分通常由磁極鐵芯、江蘇泰州勵磁繞組、江蘇泰州轉(zhuǎn)軸及附件組成。
4.電壓調(diào)節(jié)器AVR
當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,電壓調(diào)節(jié)器可自動改變發(fā)電機(jī)勵磁電流,確保輸出電壓恒定。常見的電壓調(diào)節(jié)器有SX460型、江蘇泰州SA465型、江蘇泰州SX440型、江蘇泰州SX421型、江蘇泰州MX341型、江蘇泰州MX321型等。
發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)
伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,柴油發(fā)電機(jī)組自動化技術(shù)日臻成熟。專業(yè)控制器采用未處理技術(shù),以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路,直至發(fā)展成以專用控制器為核心的自動化系統(tǒng)。其總體來說具有成本低、江蘇泰州性能高的特點(diǎn)。
柴油發(fā)電機(jī)組控制器具有檢測和顯示發(fā)電機(jī)各物理量的功能;進(jìn)行發(fā)電機(jī)的啟動、江蘇泰州運(yùn)行、江蘇泰州停機(jī)、江蘇泰州緊急停機(jī)等控制性操作;供電及負(fù)載檢測與切換;機(jī)組保護(hù);故障診斷;遠(yuǎn)程通信遙測、江蘇泰州遙控等作用、江蘇泰州增強(qiáng)了柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性和人機(jī)交流方便性。常見的有DSE55O控制器、江蘇泰州ACCESS4000控制器、江蘇泰州TA3000控制器等。

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