小型單相汽油發(fā)電機的現(xiàn)狀與發(fā)展
小型單相汽油發(fā)電機組是農村、城鎮(zhèn)、山區(qū)，牧區(qū)部隊等流動赦映電影不可缺少的設備。同時還可以作為通訊、照明、醫(yī)療、家用電器的應急電源或流動電源等，因此，小型汽油發(fā)電機的制造與發(fā)展，在國民經濟中占有一定地位。
我國目前生產和正在研制的發(fā)電機的原理及特點簡述如下。
一有尉結構發(fā)電機
1.磁復合復勵式單相同步發(fā)電機磁復合武復勵電機結構簡單，與相復勵式相比，可省去笨重的移相元件及互感器等，它在小容量單相同步發(fā)電機中應用廣泛電影用汽油發(fā)電機LD一75、JD_-75、DF750、DF1000等型號就采用了這種結構，其原理如圖I空載時，刊用剩磁在電樞副繞組wo中感應電勢。整流供給空載勵磁繞組w，實現(xiàn)自勵負載時，將電摳電漉整漉供崢負載補償繞組wH-.以補償電摳反應及電摳滿阻抗的影響，使端電壓基本穩(wěn)定。臺理調節(jié)主繞組w的匝數(shù)，政變電機的飽和程度，變動補償繞組w№匝數(shù)。改變補償程度，可以得到較好的調壓率(5左右)及效率等性能指標。
2：幸r控硅直接廊詹單相同步發(fā)電機0.7"SGF1型汽油發(fā)電機采用這種結構，其掉理如圖。這種結構優(yōu)點是穩(wěn)態(tài)調壓率好，可達到士J～士3，電壓整定方便，溫度補償好。缺點是電子線路復雜，電壓渡形有蛾口，無線電干擾大
3逆序補償單相同步發(fā)電機這種發(fā)電機利用了單相電機中的逆七畦場，簡化了電機結構，其原理如圖3它的定子鐵芯槽由除了發(fā)電機的主繞組w外。還有一輔助繞組we。其轉子磁極上f5套繞有勵磁繞組L外，還有逆序補償繞組w當發(fā)電機空載時，轉子剩磁磁場切割定子輔助繞組w，并在該繞組中感應一剩磁電勢，這個電勢經整流后供給勵磁繞組產生勵磁磁勢井與荊磁磁勢迭加。如此反復增強，使發(fā)電機建立空載電壓。
發(fā)電機帶上負載后。定子主繞組中有電流通過。在單相電機中，進一定子電流產生的逆序磁場可以分解為兩個方向相戾的旋轉磁場，即正序磁場和逆序磁場。其中正序磁場轉向與轉子轉向相同，兩者相對靜止。其作用與三相同步發(fā)電機的電樞反應一樣，在電感電阻性負載時產生去磁作用。逆序磁場在轉子上的逆序補償繞組中感應出2倍頻率電勢，這個電勢經整流后也加在轉子勵磁繞組的兩端，但它的作用是加強主磁場，補償電樞反應廈定子溻阻抗的作用。從而使發(fā)電機電壓穩(wěn)定。
4.’柑復勵單相同步發(fā)電機相復勵有電抗移相式、電容諧振式、電阻武等形式。常見的電抗移相式單相同步發(fā)電機的原理如圖4(如5GFi2單相同步發(fā)電機就是這種結構)。其優(yōu)點是線路較簡單可靠。低竭忖。無線電干擾小。穗態(tài)調壓車可達土3～士
5。缺點是體積大。笨重。溫度訃償性較羞，勵磁裝置效率較差。僅65～7O%。5.諧波勵磁單相同步發(fā)電機ST系列單相同步發(fā)電機采用三次諧波勵磁。冀線路如圖5。w.：l樞主繞勻【1w，：嘞礁繞_lW一趺諧波繞自【。這種發(fā)電機的優(yōu)點是線路簡單可靠。勵磁裝置體積小。造價低廉。缺點是調壓率較差(僅土7左右)。電壓整定困難。工藝分散性大。
6.雙繞組電抗分流單相同步發(fā)電機雙繞組電抗分疏武是由三相電機演赍而毒1其原理如圖6。
這種結構的特點是線路簡單可靠，電機具有相復勵特性
二、無刷結構發(fā)電機
無刷單相同步發(fā)電機有帶受流勵磁機無刷;電客式逆序磁場;定子直流武無刷勵磁;及永磁式、爪極式、感應子式等幾種結構。J.帶交流勵磁機勵磁無刷單相同步發(fā)電機這種結構由三相電機派生而來。山東電影機械廠生產的DFI500汽油發(fā)電機采用了這種結構，其原理如圖7由于它的勵磁機由汽油機磁電機提供他勵勵磁，因此無論電機有無剩磁都能可靠地建立電壓這種結構的勵磁機勵磁調節(jié)還可以采用電壓調節(jié)器、諧波繞組調節(jié)，勵磁機還可以是三相的。
其特點是交流勵磁機與主發(fā)電機只有電的聯(lián)系，發(fā)電機設計調整方便，配上可控電壓調節(jié)器，調壓率可達土l～±3%缺點是電機結構夏雜，外型尺寸大。價格貴
2.電容式逆序磁場無刷單相同步發(fā)電機為簡化無刷電機的結構，我們與東電影機l械廠合作，研制了一種電容式逆序磁自勵恒壓無刷單相同步發(fā)電機，采用凸極結構，其原理如圖8
空載時，利甩剩磁在電容繞組感應的電流產生一脈擐磁勢，其正序磁勢起助磁作用，負序磁勢在勵磁繞組中感應倍頻電勢，整流進行勵磁，由此建立空載電壓負戢肘，逆序磁勢增加，勵磁繞組中的倍頻電勢和勵磁電流也相應增加，補償負載電樞反應及漏阻抗對端電壓的影響。該電機結構簡單.起勵容易，體積小，重量輕，效率高。臺肥工業(yè)大學研制了一種臆板結構(如圖9)，還可以將電容直接并在負載繞組兩端。如DF300型電影用汽油發(fā)電機就采用了這種結構較凸極結構復雜，但端電壓波形較好。
3.定子直流式逆序磁場無刷單相同步發(fā)電機這種勵磁方式一般是同樞倍極式?？梢允请[極結構，也可以是凸極結構。轉子繞組有不同形武其線路.其原理相當于將一臺倍極的勵磁機與主發(fā)電機裝在同一鐵芯上，并用逆序補償繞組進行補償。其特點是發(fā)電機結構比帶交流勵磁機無刷電機要簡單一些，與電容式相比，可以不用電容器。缺點是負載耐電壓波形較差，效率較低，噪聲較大.繞組較復雜。
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