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喬明雷。 廣東省,廣州市 廣州市地處中國華南地區(qū)、珠江下游、瀕臨南海,地理坐標(biāo)介于東經(jīng)112°57′~114°3′、北緯22°26′~23°56′之間,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫和,海洋性氣候特征顯著。廣州市為丘陵地區(qū),地勢東北高西南低,背山面海,北部是丘陵山區(qū),東北部為中低山地,中部是丘陵盆地,南部為沿海沖積平原。
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無刷充電機(jī)的工作原理
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間,發(fā)電機(jī)電壓小于蓄電池電壓時(shí),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(lì)磁繞組的電流,在勵(lì)磁鐵心中建立一個(gè)帶狀的磁通量。這個(gè)帶狀磁通量沿著各個(gè)導(dǎo)磁元件環(huán)行,在整個(gè)磁回路中,這個(gè)磁通量將在勵(lì)磁繞組周圍找到一個(gè) 磁阻的通道:勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁力線通過勵(lì)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(lì)磁鐵心形成一個(gè)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(gè)有相對運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí),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(lì),并對蓄電池充電,或?qū)ζ渌?fù)載供電。N端通過VD4、廣東廣州附近VD5、廣東廣州附近VD6中的一個(gè)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(hào)為14V直流脈動(dòng)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、廣東廣州附近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(shí),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(lì)磁繞組供電。調(diào)節(jié)器以通/斷方式調(diào)節(jié)勵(lì)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(dòng),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(gè)電阻R1、廣東廣州附近R2、廣東廣州附近R3,2個(gè)三極管VT1、廣東廣州附近VT2和1個(gè)穩(wěn)壓管VR組成。R1、廣東廣州附近R2,為分壓電阻,VT1為小功率三極管,接在大功率管的前一級(jí),起功率放大作用,也稱前級(jí)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(shí),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、廣東廣州附近R2、廣東廣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(shí),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(huì)下降。發(fā)電機(jī)電壓下降時(shí)又使VR、廣東廣州附近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(gè)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(hào)(輸入信號(hào)),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)、廣東廣州附近外搭鐵之分,以外搭鐵形式居多。



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柴油發(fā)電機(jī)的環(huán)流產(chǎn)生的靜態(tài)分析
以模塊化并聯(lián)控制系統(tǒng)為例,發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)調(diào)試一般先把并聯(lián)機(jī)組空載并聯(lián)時(shí)的環(huán)流調(diào)平衡、廣東廣州足夠小且穩(wěn)定運(yùn)行,再通過負(fù)荷分配器把有功功率調(diào)平衡,其中關(guān)鍵是解決空載并聯(lián)時(shí)的環(huán)流問題。以兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián)為例,空載并聯(lián)常出現(xiàn)的問題:
(1)環(huán)流過大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過并聯(lián)機(jī)組額定電流的10%;
(2)并聯(lián)后,環(huán)流隨運(yùn)行時(shí)間逐漸變大,直至逆功率報(bào)警;
(3)環(huán)流不穩(wěn)定,隨機(jī)性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)將兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián),首先要將兩臺(tái)機(jī)組的空載電壓、廣東廣州調(diào)壓特性調(diào)整到完全相同,這是保證兩臺(tái)機(jī)組無功功率完全平均分配的前提條件,也是后續(xù)調(diào)整兩臺(tái)機(jī)組功率平均分配的基礎(chǔ)。當(dāng)上述兩項(xiàng)調(diào)整平衡后,才能保證并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)機(jī)組輸出端電壓在任意負(fù)荷下都相等,同時(shí)保證功率平均分配,才能保證環(huán)流為0(理想狀態(tài))。表明:環(huán)流產(chǎn)生的根本原因是兩臺(tái)機(jī)組空載電壓不是完全相等或調(diào)壓特性有差異,造成輸出端電壓不相等而產(chǎn)生了環(huán)流。
(2)兩臺(tái)機(jī)組的空載電壓、廣東廣州調(diào)壓特性都相等,而兩臺(tái)機(jī)組的輸出電流不相等,也就是兩臺(tái)機(jī)組的功率分配不均勻,也會(huì)造成U1和U2不相等,而產(chǎn)生環(huán)流。
(3)影響無功功率分配的因素還有很多,像自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器特性、廣東廣州用均壓線環(huán)節(jié)的穩(wěn)定作用等,在此不再分析。