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无刷充电机的工作原理 发动机起动期间，发电机电压小于蓄电池电压时，整流二极管截止，发电机不能对外输出，由蓄电池供给磁场电流。路径为：蓄电池正极→点火开关SW(或点火继电器触点)→磁场烧组调节器→搭铁→蓄电池负极。 流入励磁绕组的电流，在励磁铁心中建立一个带状的磁通量。这个带状磁通量沿着各个导磁元件环行，在整个磁回路中，这个磁通量将在励磁绕组周围找到一个 磁阻的通道：励磁电流产生的磁力线通过励磁铁心(磁轭托架)→辅助气隙g1→转子N极→主气隙g→定子铁心→主气隙g→转子S极→辅助气隙g2→励磁铁心形成一个闭合的磁路系统。这种结构除转子爪极外径与定子内表面之间的气隙(称为主气隙)外，在闭合的磁路系统中，增加了两个有相对运动的径向附加气隙，使闭合回路的磁阻增大。所以必须通过增加磁场绕组的激磁安匝来补有效磁通量所减小的部分，才能保证无刷交流发电机的输出。 随着转子的旋转，使通过定子铁心的磁通量发生变化，定子绕组切割磁力线而产生感应电动势，定子绕组发出三相交流电压，通过三相桥式整流电路整流成直流。当转速达到1000r/min左右时，发电机应能正常发电并对外输出，经滤波电容C后输出28V直流电压，发电机电压大于蓄电池电压，发电机自励，并对蓄电池充电，或对其他负载供电。N端通过VD4、VD5、VD6中的一个硅管整流，与对地端形成半波整流电压，被称为中性点电压，其输出信号为14V直流脉动电压( 负载不能超过2A)，N端可用于接转速表。中性点电压除了直流成分外，还含有交流成分，且幅值随发电机的转速而变，与中性点相连的二极管(VD10、VD11)就称为中性点二极管。当中性点二极管的正极管(VD11)电位 或负极管(VD11)电位 时，中性二极管亦处于正向导通，可对外输出，能有效利用中性点电压来增加发电机的输出功率。实践证明，在交流发电机上安装中性二极管后，输出功率可增加10%～15%。 定子绕组的三相交流电压经三相全桥整流后，经调节器向励磁绕组供电。调节器以通/断方式调节励磁电流，使充电机的输出电压保持在(28±0.3)V范围内波动，给蓄电池浮充电。发电机调节器电路如图8-14中调节器部分所示，主要由3个电阻R1、R2、R3，2个三极管VT1、VT2和1个稳压管VR组成。R1、R2，为分压电阻，VT1为小功率三极管，接在大功率管的前一级，起功率放大作用，也称前级放大。三极管VT2为大功率三极管，其集电极与发电机磁场绕组相连，磁场绕组为VT2负载，VT2导通时，磁场电流接通反之磁场电流切断。因此，可以通过控制三极管VT2的导通与截止，改变磁场电流使发电机输出电压稳定。 稳压二极管VR是感受元件，其一端接三极管VT1的基极，另一端接分压电阻R1、R2、以组成电压检测电路，监测发电机电压的变化。当发电机的输出电压在分压电阻R1上的电压达到VR的设定电压时，VR击穿，VT1有基极电流使VT1导通，VT2截止，这就使发电机的F点不接地面切断了磁场绕组的电路，发电机电压便会下降。发电机电压下降时又使VR、VT1截止，VT2导通，发电机电压重又升高如此反复作用，使发电机端电压被控制在一定的范围内。 现在集成电路电压调节器也被广泛使用。用集成电路开发的电压调节器体积很小，可方便地安装在发电机的内部与发电机组成一个整体，称之为整体式交流发电机。集成电路调节器的基本工作原理与晶体管调节器完全一样，都是根据发电机的电压信号(输入信号)，利用三极管的开关特性控制发电机的磁场电流以此达到稳定发电机输出电压的目的。集成电路调节器有内、外搭铁之分，以外搭铁形式居多。
发电机空冷和水内冷的特点是什么 现在的工业生产活动，离不开动力设备的使用，其中发电机组的使用是少不了的。发电机组类型多种多样，北京本地柴油发电机组的特点是：质量稳定，噪音小，油耗低，大修时间长，使用成本小。 1.发电机空冷的特点 全空冷的发电机具有运行可靠、操作简单、维修方便的优点。空冷机组从制造上考虑，其参数较好，额定点的效率略高。没有水冷机组的如定子水接头，水处理等附属设备，结构简单，制造上比较容易实现。目前大型发电机不再采用在工厂组装分瓣，然后运到工地合缝安装的方式，而采用在现场叠片组装的安装方式。空冷机组具有安装工艺要求相对比较简单，安装周期短的优势。空冷的主要问题是定子线棒轴向温度分布不均匀，由热引起的机械应力，定子铁芯热膨胀引起定子叠片翘曲等问题较水冷机组严重。对于后一问题，目前技术上也有一些比较好的成功经验。空冷发电机因结构相对简单，发电机定子绕组内部无特殊接头，在运行可靠性方面具有优势。 2.水内冷的特点 定子绕组采用水内冷方式，绕组的热量直接由水带走。水的体积热容量为空气的3500倍，导热系数为空气的23倍，因此水冷却的效果很好。水内冷机组的极限容量可达空冷机组的1。5～2倍。全空冷的发电机尺寸比同容量的水冷发电机要大25%左右。定子绕组水内冷的主要优点是定子线棒的内部温度可控制在65℃左右，降低定子温升，改善热应力;线棒沿定子铁芯轴向的温度分布均匀，可减少因热膨胀不均引起的变形，这样主绝缘的寿命得以增加，理论上其整机寿命应长于空冷机组。水冷机组定子铁芯长度比空冷机组短，能有效节省材料。需要的通风量比空冷机组小，相应风损也减小。虽额定负荷下的效率较空冷机组低，但空载损耗较小，在低于额定容量运行时的效率较高。水冷机组的定子槽宽而浅，增加了定子铁芯刚度，使定子振动得以减轻。由于定子线棒结构复杂，使得某些制造工艺和安装工艺也很复杂。 水冷机组的主要问题是定子水接头结构及水处理装置的可靠性。发电机附近发生突然短路或发电机非同步分，合闸时，定子线棒端部要受到很大的电磁力的作用，而此处又是绕组的水路连接处。水接头的焊接质量也是发电机运行可靠性的关键之一，这与厂家的制造水平有很大关系。此外，用于发电机定子绕组的冷却水必须是去除离子的洁净水，冷却水系统的可靠性对发电机运行的可靠性也构成一定的制约关系。 由水冷带来的其他优点: (1)因转子重量降低，使厂房桥机的起重量降低。 (2)因定子铁芯高度降低，机组整体高度下降，因而厂房高度可以相应降低。 (3)转子重量降低，使发电机推力负荷减少，便于推力轴承的运行。 电气系统事项： (1)只有那获得电力系统认可的专业人员，才允许依照操作规程、电气标准和其他规则将发电机组与负载连接。如果需要，机组启动和运行之间，这些电工的工作应得到监督部门检查和认可。 (2)当连接或拆卸线路时，必须关闭发电机组，同时必须断开电池连接。 (3)当发电机组进水，过分潮湿及表面有霉斑，切勿拆装负载线路。
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