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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、附近VD5、附近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、附近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、附近R2、附近R3,2个三极管VT1、附近VT2和1个稳压管VR组成。R1、附近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、附近R2、附近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、附近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、附近外搭铁之分,以外搭铁形式居多。
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发电机操作规程
发电机以广泛的应用在各行各业中,有些事情还是需要注意的,下面就来说说柴油发电机组操作规程。
1、本地发电机的压力表和阀是需要经常检查的部件,需要经常检查它的灵敏度是否高;
2、本地首先穾闭合器发电机的出线的刀开关;
3、本地如果发电机是三相四线制的柴油发电机,那么就需要闭合上它的中性点的接地道闸;
4、本地检查一下同步指示器的喜好,囚基本同步,那么既可以立刻迅速的和尚主开关,然后机器运作,就可以向系统送电;
5、本地在发电机正常运行的时候,需要做好之前的检查工作,比如不呢过使用有故障的停车开关或者按钮,不能擦拭机组,如果发现发电机的超速保险装置脱开的时候,就需要立刻同时专业的技术人员进行卸除负荷,进行修理;
6、本地在闭合指示开关,检验一定的相序,可以进一步的调节;
7、本地需要经常注意各种运行的仪表,保护装置还有各类绝缘的监视器、本地调速器等是否都是正常的工作,如有异常情况,需要立刻处理;
这些都是柴油发电机需要注意的事项,操作的时候一定要正确的方式去操作,这样才能确保发电机的使用。
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汽油发电机与柴油发电机的主要区别
1、点燃的类型:在柴油机内混合气是用压缩成热量点燃。而在汽油机的气缸内燃油和空气的混合是用火花塞点燃的。
2、燃油的种类:柴油比汽油的挥发性低,每加仑柴油却具有较大的热值。所以,用5dm3柴油比5dm3汽油能获得更多的功率。
3、燃油与空气的混合:在柴油机内,柴油与空气的混合是在柴油被喷入气缸之后进行的。在汽油机内,燃油与空气是在汽化器与进气管道中混合的。
因为混合必须紧接在燃油喷射之后,所以柴油发电机具有一个特殊设计的燃烧室,这个燃烧室有利于柴油与空气的混合。所以燃烧室的设计与制造对柴油发电机是非常重要的。
柴油发电机与汽油发电机的大区别在于点火装置与燃油系统的不同。柴油发电机是个压燃式内燃机,它使用一个喷油泵以及若干个喷油嘴;而汽油发电机有一个汽化器、一个分配器、以及若干个火花塞。
柴油发电机与汽油发电机也有很多相似的地方。柴油发电机与汽油发电机的外观几乎一样。柴油发电机的内部部件也与汽油发电机的相似,但柴油发电机内部的大多数部件比汽油发电机的更结实和更沉重,这是由于柴油发电机要承受机内更大的压力。柴油发电机的运行也如汽油机一样,有赖于空气、燃油和点火。
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柴油发电机组的启动系统有什么启动办法呢
1.人力启动
一般在20PS以下小功率发动机采用人力启动,这是简单的启动方法,通常用手摇柄或索直接转动曲轴,使发动机启动。
手摇启动装置简单,启动摇把或爪轮结构只允许单向传递扭矩,避免发动机反转伤人。
2.电动机启动
直流电动机启动方法广泛用于各种车用发动机和各种用途的中小功率柴油机。这种方法是用铅酸蓄电池作电源,由专用的直流启动电动机拖动发动机曲轴旋转,将发动机发动起来。为保证启动可靠,延长蓄电池的使用寿命,每次启动通电时间不得超过15s,连续使用不得超过3次,而且各次之间的间隙时间不少于1min。
柴油机的启动电动机功率Nq为
Nq=(0.02~01)Ne(kW)
式中 Ne—为柴油机输出的有效功率。
启动用蓄电池电压为(12~24)V,容量为(100~200)Ah。
3.压壩空气启动
对于功率较大的柴油机通常采用压缩空气启动,其方法有两种:一种是用空气分配器將压,力为(2450~2940)kPa(25~30kgf/cm2)的高压空气,按照柴油机的工作次序送入各个汽缸真接推动活塞使柴油机启动,此法一般适用于缸径≥150mm的柴油机;另一种是以压缩空气驱动气动马达,带动柴油机启动
4.辅助汽油机启动
工程机械大中型拖拉机用柴油机,通常采用辅助汽油机启动。启动时先用人力启动汽油机再通过传动装置带动柴油机启动。
在邮电通信部门,常用直流电动机和压缩空气启动这两种启动方法。