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無刷充電機的工作原理
發(fā)動機起動期間,發(fā)電機電壓小于蓄電池電壓時,整流二極管截止,發(fā)電機不能對外輸出,由蓄電池供給磁場電流。路徑為:蓄電池正極→點火開關(guān)SW(或點火繼電器觸點)→磁場燒組調(diào)節(jié)器→搭鐵→蓄電池負極。
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有效磁通量所減小的部分,才能保證無刷交流發(fā)電機的輸出。
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)速達到1000r/min左右時,發(fā)電機應(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)電機電壓大于蓄電池電壓,發(fā)電機自勵,并對蓄電池充電,或?qū)ζ渌撦d供電。N端通過VD4、貴州銅仁VD5、貴州銅仁VD6中的一個硅管整流,與對地端形成半波整流電壓,被稱為中性點電壓,其輸出信號為14V直流脈動電壓( 負載不能超過2A),N端可用于接轉(zhuǎn)速表。中性點電壓除了直流成分外,還含有交流成分,且幅值隨發(fā)電機的轉(zhuǎn)速而變,與中性點相連的二極管(VD10、貴州銅仁VD11)就稱為中性點二極管。當(dāng)中性點二極管的正極管(VD11)電位 或負極管(VD11)電位 時,中性二極管亦處于正向?qū)?,可對外輸出,能有效利用中性點電壓來增加發(fā)電機的輸出功率。實踐證明,在交流發(fā)電機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、貴州銅仁R2、貴州銅仁R3,2個三極管VT1、貴州銅仁VT2和1個穩(wěn)壓管VR組成。R1、貴州銅仁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)電機磁場繞組相連,磁場繞組為VT2負載,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、貴州銅仁R2、貴州銅仁以組成電壓檢測電路,監(jiān)測發(fā)電機電壓的變化。當(dāng)發(fā)電機的輸出電壓在分壓電阻R1上的電壓達到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)電機的F點不接地面切斷了磁場繞組的電路,發(fā)電機電壓便會下降。發(fā)電機電壓下降時又使VR、貴州銅仁VT1截止,VT2導(dǎo)通,發(fā)電機電壓重又升高如此反復(fù)作用,使發(fā)電機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)電機的內(nèi)部與發(fā)電機組成一個整體,稱之為整體式交流發(fā)電機。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)電機的磁場電流以此達到穩(wěn)定發(fā)電機輸出電壓的目的。集成電路調(diào)節(jié)器有內(nèi)、貴州銅仁外搭鐵之分,以外搭鐵形式居多。
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發(fā)電機組壽命的長短取決于是否正確使用
發(fā)電機組壽命的長短不僅要做好平時的科學(xué)正規(guī)的保養(yǎng),平時正確使用也有很大關(guān)系。就發(fā)電機組何時運行負載也有講究。
發(fā)電機組在運行負載前應(yīng)好以下準備:
1:柴油發(fā)電機啟動成功后空載電壓400V,頻率50HZ,三相電壓平衡無大偏差。電壓偏離400V太大,頻率低于47HZ或者高于52HZ應(yīng)對柴油發(fā)電機進行檢查維修方可進行負載運行;
2:散熱器內(nèi)冷卻液應(yīng)在飽和狀態(tài),冷卻液的溫度在60攝氏以上可以合閘帶負載,運行負載應(yīng)該從小負載慢慢增加規(guī)律操作;
3:機油液位在規(guī)定刻度線內(nèi),啟動后機油壓力不要低于0.2MPA;
4:發(fā)動機空濾污染警示標志應(yīng)為綠色,如果顯示紅色在運行負載前更換新空濾芯;
5:發(fā)電機組整機有牢靠有效接地,電纜連接正確牢靠無破皮現(xiàn)象;
6:發(fā)電機空氣開關(guān)分合自如靈活,空氣開關(guān)容量應(yīng)接近發(fā)電機電流大小并有效保護;
7: 簡單也很重要的環(huán)節(jié),柴油發(fā)電機油箱內(nèi)有足夠量的柴油供發(fā)電機負載運行。
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