柴油發(fā)電機(jī)組交流勵(lì)磁機(jī)
1.基本結(jié)構(gòu)
交流勵(lì)磁機(jī)是一臺轉(zhuǎn)樞式三相交流發(fā)電機(jī),即感應(yīng)三相交流電的電樞在轉(zhuǎn)子上,磁極鐵心在定子上。其零部件分解如圖3-38所示。
(1)電樞。包括電樞鐵心、電樞繞組、三相旋轉(zhuǎn)整流器。
①電樞鐵心。它是交流勵(lì)磁機(jī)電樞磁路部分。鐵心由外圓周均布有若干槽的電樞沖片疊裝而成,槽的數(shù)量及槽形尺寸、鐵心長度按設(shè)計(jì)規(guī)定。沖片材料為厚0.5mm硅鋼片。
②電樞繞組。它是交流勵(lì)磁機(jī)電樞中感應(yīng)三相交流電壓部分。繞組為單層疊式,由高強(qiáng)度聚酯漆包圓銅線繞制而成。繞組按設(shè)計(jì)規(guī)定嵌裝在電樞鐵心槽中,接成三相星形。
③旋轉(zhuǎn)整流器。其作用是把電樞繞組感應(yīng)的三相交流電整流成直流電,輸人發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞組。常見的結(jié)構(gòu)有兩種:一是由6個(gè)旋轉(zhuǎn)整流管固定在圓形絕緣板上,形成三相全波整流;二是由正極性三相旋轉(zhuǎn)半整流橋和反極性三相旋轉(zhuǎn)半整流橋各一個(gè),對稱固定在圓形絕緣板上,形成三相全波整流器。由于第二種結(jié)構(gòu)可靠性高,安裝、接線方便,因而得到更廣泛采用。作為旋轉(zhuǎn)整流器的過電壓保護(hù),常在其直流端F1和F2之間并聯(lián)過壓保護(hù)電阻。
(2)定子。包括定子鐵心和定子繞組
①定子鐵心。它是交流勵(lì)磁機(jī)磁極主磁路部分,幾乎都為凸極式。鐵心沖片材料有兩種,一種是導(dǎo)磁性能好的硅鋼片,但需在定子鐵心的極身上鑲裝1?2個(gè)永久磁鋼,方可維持定子鐵心剩磁磁場。另一種是厚1mm薄鋼板(Q235-A),其有良好維持剩磁場能力,有利于交流勵(lì)磁機(jī)可靠自勵(lì)建立電壓。
②定子繞組。在定子繞組中流過直流電流(交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流),定子鐵心中建立磁 場。繞組由高強(qiáng)度聚酯漆包圓銅線在線圈框架上繞制而成,然后套于定子鐵心磁極上,并用銷釘固定。定子繞組應(yīng)正確連接,使所有相鄰磁極的極性形成N、S、_N、S……
2.工作原理
交流勵(lì)磁機(jī)的原理電路如圖3-39所示。交流勵(lì)磁機(jī)電樞與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝,由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至空載轉(zhuǎn)速,依靠交流勵(lì)磁機(jī)定子鐵心剩磁磁場,電樞繞組感應(yīng)三相交流電,經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流成直流電,輸入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞組,增強(qiáng)轉(zhuǎn)子主磁場,提高發(fā)電機(jī)定子主繞組或副繞組電壓。該電壓作為交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電源,增大交流勵(lì)磁機(jī)定子繞組電流(交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流),電樞繞組感應(yīng)的三相交流電壓迅速提高,以滿足發(fā)電機(jī)建立額定電壓所需的勵(lì)磁電流。
為了提高無刷三相交流發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能及動(dòng)態(tài)負(fù)載時(shí)電壓反應(yīng)速度,可在交流勵(lì)磁定子磁極增設(shè)一套復(fù)勵(lì)繞組,其復(fù)勵(lì)電源來自與發(fā)電機(jī)定子三相輸出線串聯(lián)的電流互感器的副繞組電流整流后的直流電流,該電流與發(fā)電機(jī)負(fù)載電流成線性比例關(guān)系。只要發(fā)電機(jī)有負(fù)載電流,交流勵(lì)磁機(jī)定子復(fù)勵(lì)繞組中便有相應(yīng)的直流電流(復(fù)勵(lì)電流),起復(fù)勵(lì)作用。