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呼和浩特發電機無刷交流發電機

2021-05-15 16:28:20

五、呼和浩特發電機無刷交流發電機

由于沒有電刷和集電環,所以不會因為電刷和集電環的磨損和接觸不良造成激磁不穩定或發電機不發電等故障;同時工作時無火花,也減小了無線電干擾。無刷交流發電機分為爪極式、激磁機式和永磁式三種。

(一)爪極式無刷交流發電機見圖2-18

1.爪極式無刷交流發電機的結構及工作原理

爪極式無刷交流發電機磁場繞組是靜止的,它通過一個磁軛托架固定在后端蓋上,所以,不再需要電刷。

兩個爪極中只有一個爪極直接固定在電機轉子軸上,另一爪極則用非導磁聯接環固定在前一爪極上。當轉子旋轉時,一個爪極就帶動另一爪極一起在定子內轉動,當磁場繞組中有直流電通過時,爪極被磁化,,就形成了旋轉磁場。磁路如圖2-18所示

2.優點

(1)結構簡單、維護方便、工作可靠

(2)不存在電刷與集電環接觸不良導致的發電不穩或不發電故障。

3.缺點

(1)爪極間連接工藝困難

(2)呼和浩特發電機由于磁路中間隙加大,發電機相同輸出功率下需加大勵磁電流。

(二)激磁機式無刷交流發電機

德國波許公司生產的帶有激磁機的無刷交流發電機。它實際上是在一臺爪極式三相交流發電機的基礎上增加了一部專為其激磁的小型硅整流交流發電機,稱為激磁機(圖中4、5、6),激磁機的磁場繞組固定,而三相繞組是轉動的。當發電機轉動時,在激磁機轉子4的三相繞組中感應出三相交流電,在發電機內部經二極管整流后變為直流電,直接供給爪極式三相交流發電機的磁場繞組15激磁發電。這種無刷發電機的優點是磁路中無附加氣隙,因而漏磁少,輸出功率大,但結構復雜。

(三)永磁式無刷交流發電機

該種發電機與普通發電機不同的是轉子部分——以永久磁鐵作為轉子磁極而產生旋轉磁場,不僅去掉了電刷和滑環,而且不需要磁場繞組和爪極。結構簡單可靠、使用壽命長。轉子常用的永磁材料有鐵氧體、鉻鎳鈷、稀土鈷、釹鐵硼等。

由于轉子為永磁結構,所以產生的旋轉磁場強度是不變的、不可調的,因此,不能采用普通交流發電機通過調節器控制磁場電流的辦法來調節發電機的輸出電壓。為解決調壓問題可采用電壓調節器與三相半控橋式整流相配合的辦法,使發電機輸出電壓不隨轉速大幅度變化而變化。

永磁發電機電壓控制原理圖。3只共陽極硅二極管VD1、VD2、VD3與3只共陰極晶閘管VT1、VT2、VT3組成三相半控橋式整流電路。另外由硅整流二極管VD1~VD6組成三相全波整流電路,為晶閘管控制極提供觸發電壓,呼和浩特發電機與電壓調節器的一個觸點相接,另一個觸點則與晶閘管的控制極相連,電壓調節器的線圈并接在三相半

控橋的輸出端,電壓控制原理如下:

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