無刷式充電發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 無刷式充電發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子、磁場繞組、定子、端蓋、元件板、調(diào)節(jié)器、風(fēng)扇和帶盤等組成，是一種帶泵無刷交流發(fā)電機，其發(fā)電機與普通無刷交流發(fā)電機完全一樣，不同的是轉(zhuǎn)子軸很長并伸出后端蓋，利用外花鍵與真空泵的轉(zhuǎn)子內(nèi)花鍵相連接，驅(qū)動真空泵給汽車制動系統(tǒng)中的真空筒抽真空)。 (1)轉(zhuǎn)子 無刷式充電發(fā)電機轉(zhuǎn)子是充電機的磁場部分，使用了一個與普通交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子鐵心形狀相同的爪極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由爪極、轉(zhuǎn)子磁軛組成，但磁場繞組是固定在端蓋的磁軛上。兩組磁爪(又叫鳥嘴形磁極)中每組磁爪的爪數(shù)為6，同組磁爪極性相同，每個磁爪是一個磁極。兩個爪極中的一個爪極固定在轉(zhuǎn)子軸上，另一個爪極的后端制成中窄、外用非導(dǎo)磁材料與前者焊接在一起。放置勵磁繞組的圓柱形磁軛通過螺釘固定在后端蓋上，電流直接由導(dǎo)線引入。安裝時磁場繞組伸入轉(zhuǎn)子磁軛和爪極的空腔內(nèi)，與兩者都保持有一定的間隙。工作時轉(zhuǎn)子磁軛和爪極隨電樞軸轉(zhuǎn)動而磁場繞組不動，因而不需要電刷和滑環(huán)、便可輸入勵磁電流，由于沒有電刷和集電環(huán)等導(dǎo)電元件，克服了接觸火花，不存在集電環(huán)表面污染和電刷磨損造成功率輸出不足等問題，減少了維護工作，提高了交流發(fā)電機工作的可靠性，延長了其壽命。 (2)定子 定子由鐵心及定子繞組組成。定子鐵心由內(nèi)圓槽的環(huán)狀硅鋼片疊制而成，固定在后端蓋中。定子槽內(nèi)置有三相繞組，按星形接法聯(lián)結(jié)。每相繞組的尾端聯(lián)接在一起，首端分別與元件板上的硅二極管相接。 (3)端蓋 充電機的前端蓋和后端蓋都是用鋁合金鑄成，兩個端蓋上有軸承座。后端蓋內(nèi)裝有元件板和調(diào)節(jié)器，其典型線路。元件板上壓裝有11只二極管，其中6只二極管組成三相橋式整流電路(VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、)，輸出充電機直流電壓。3只小功率勵磁二極管(VD7、VD8、VD9)，與發(fā)電機的3只負二極管組成另一組三相橋式整流電路，向發(fā)電機磁場繞組提供勵磁電流和連接充電指示燈。余下2點二極管(VD10、VD11)并聯(lián)于三相整流橋一側(cè)，可用以提高發(fā)電機的輸出功率。電子調(diào)節(jié)器與發(fā)電機 組合安裝，簡化了電路，電子調(diào)節(jié)器有一根檢測線與發(fā)電機輸出端B相連接，用以測量發(fā)電機輸出端電壓。并根據(jù)該電壓改變勵磁電流，實現(xiàn)對發(fā)電機輸出電壓的調(diào)節(jié)。

一起回望柴油發(fā)電機組的發(fā)展史 現(xiàn)代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發(fā)明的柴油機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，1892年，德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發(fā)電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發(fā)動機的壓縮比來提高熱效率，利用壓縮氣體的高溫來點燃進入汽缸的燃料，這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器，而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。 狄塞爾經(jīng)過了5年的實驗，在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發(fā)電機，即壓燃式柴油機。與以前的柴油發(fā)電機相比，它延長了汽缸內(nèi)氣體的壓縮過程，大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度，實現(xiàn)了不用點火系統(tǒng)而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機能將35％的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動力而當(dāng)時有效的柴油發(fā)動機也只能將28％的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動力，這是柴油發(fā)電機技術(shù)第二次革命性的突破。但是，當(dāng)時狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機存在著很多的缺點，比如重量重、噪聲大、冒黑煙，排出的大量廢氣會對環(huán)境影響很大，而且噴油泵還不完善，從而嚴(yán)重限制和影響了柴油機的衄。可以說，狄塞爾先生生前只看到發(fā)動機的成功的開端，卻沒有看到柴油機技術(shù)的飛躍發(fā)展，沒有看到柴油機的廣泛應(yīng)用。 據(jù)資料記載，柴油機技術(shù)在1914年以前發(fā)展比緩慢，在 次世界期間，由于戰(zhàn)爭的需要柴油發(fā)動機開始大量生產(chǎn)，用于軍事目的。柴油發(fā)動機柴油發(fā)電的發(fā)展史真正得到廣泛應(yīng)用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的，1899年德國工程師雨果．古爾德納制造出了二沖程柴油發(fā)動機，他把當(dāng)時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60％~80％。二沖程柴油機的結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，但其燃油和潤滑油的消耗量較高、冷卻比較困難、耐用性較差，而且很難制造出功率較大的發(fā)動機，所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。 世界上 臺發(fā)電機是1831年由英國的物理學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)明的。當(dāng)時法拉第在試驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁鐵在線圈中移動時，線圈會產(chǎn)生電流，即今天我們大家所熟知的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久，便利用電磁感應(yīng)原理發(fā)明了世界上 臺發(fā)電機，即法拉第圓盤發(fā)電機。這臺發(fā)電機的構(gòu)造與現(xiàn)代的發(fā)電機不同，在磁場中轉(zhuǎn)動的不是線圈，而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄，圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來；紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當(dāng)法拉第轉(zhuǎn)動搖柄使紫銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來的時候，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發(fā)電機。當(dāng)年法拉第曾在英國皇家學(xué)會上表演他的發(fā)電機。當(dāng)時，有一位貴夫人問法拉第：“這玩藝兒有什么用呢？”法拉第非常有禮貌地回答道：“夫人，新生的嬰兒又有什么用處呢？”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。 當(dāng)拉第發(fā)明的圓盤發(fā)電機雖然非常簡單，它產(chǎn)生的電流甚至不能讓一只小燈泡發(fā)光，但是，這是世界上 臺發(fā)電機，是它首先向人類揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。后來，人們在此基礎(chǔ)上將馬蹄形 磁鐵改為能產(chǎn)生強大磁場的電磁鐵，用多股導(dǎo)線繞制的線框代替紫銅圓盤，對電刷也進行了改進，終于制成了功率的可供實用的發(fā)電機。目前，即使功率為IGW、10GW的特大型發(fā)電機，也是根據(jù)法拉第圓盤發(fā)電機的基本原理一電磁感應(yīng)原理制成的。 1866年，德國的電工學(xué)家、實業(yè)家恩斯脫．韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發(fā)電機的基礎(chǔ)上研制出自激勵式發(fā)電機，1870年，比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發(fā)電機。在經(jīng)過不斷改進之后，電機技術(shù)已經(jīng)走向成熟，1877年真正實用的發(fā)電機開始進入商業(yè)化生產(chǎn)階段。 100多年過去了，正是這簡陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤發(fā)電機人類帶入了電氣時代，為人類利用電能做出了重大貢獻。 21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的時代，特別是電腦技術(shù)等高科技成果在柴發(fā)電機組上的應(yīng)用，使柴油發(fā)電機組有了更廣闊的發(fā)展前景。以柴油機為動力用的柴油發(fā)電機組己經(jīng)是通信等企業(yè)必不可少的重要設(shè)備。

發(fā)電機與勵磁電流的有關(guān)特性 一、直流發(fā)電機供電的勵磁方法; 這種勵磁方法的發(fā)電機具有專用的直流發(fā)電機，這種專用的直流發(fā)電機稱為直流勵磁機，勵磁機一般與發(fā)電機同軸，發(fā)電機的勵磁繞組經(jīng)過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機取得直流電流。這種勵磁方法具有勵磁電流獨立，作業(yè)比較牢靠和削減自用電消耗量等長處，是曩昔幾十年間發(fā)電機首要勵磁方法，具有較老練的運轉(zhuǎn)經(jīng)歷。缺陷是勵磁調(diào)理速度較慢，保護作業(yè)量大，故在10MW以上的機組中很少選用。 二、溝通勵磁機供電的勵磁方法： 現(xiàn)代大容量發(fā)電機有的選用溝通勵磁機供應(yīng)勵磁電流。溝通勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上，它輸出的溝通電流經(jīng)整流后供應(yīng)發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁，此刻，發(fā)電機的勵磁方法屬他勵磁方法，又因為選用停止的整流設(shè)備，故又稱為他勵停止勵磁，溝通副勵磁機供應(yīng)勵磁電流。溝通副勵磁機可所以永磁機或是具有自勵恒壓設(shè)備的溝通發(fā)電機。為了更好的進步勵磁調(diào)理速度，溝通勵磁機一般選用100——200HZ的中頻發(fā)電機，而溝通副勵磁機則選用400——500HZ的中頻發(fā)電機。這種發(fā)電機的直流勵磁繞組和三相溝通繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只要齒與槽而沒有繞組，像個齒輪，因而，它沒有電刷，滑環(huán)等滾動觸摸部件，具有作業(yè)牢靠，結(jié)構(gòu)相對比較簡略，制作工藝便利等長處。缺陷是噪音較大，溝通電勢的諧波重量也較大。 三、無勵磁機的勵磁方法： 在勵磁方法中不設(shè)置專門的勵磁機，而從發(fā)電機自身取得勵磁電源，經(jīng)整流后再供應(yīng)發(fā)電機自身勵磁，稱自勵式停止勵磁。自勵式停止勵磁可分為自并勵和自復(fù)勵兩種方法。自并勵方法它經(jīng)過接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流，經(jīng)整流后供應(yīng)發(fā)電機勵磁，這種勵磁方法具有結(jié)簡略，設(shè)備少，出資省和保護作業(yè)量少等長處。自復(fù)勵磁方法除沒有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)作短路時，給發(fā)電機供應(yīng)較大的勵磁電流，以補償整流變壓器輸出的缺乏。這種勵磁方法具有兩種勵磁電源，經(jīng)過整流變壓器取得的電壓電源和經(jīng)過串聯(lián)變壓器取得的電流源。 發(fā)電機與勵磁電流的有關(guān)特性 1、電壓的調(diào)理: 主動調(diào)理勵磁體系可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負反饋操控體系。無功負荷電流是形成發(fā)電機端電壓下降的根本原因，當(dāng)勵磁電流不變時，發(fā)電機的端電壓將隨無功電流的增大而下降?？墒菫榱藵M意用戶對電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機的端電壓應(yīng)根本堅持不變，完成這一要求的方法是隨無功電流的改動調(diào)理發(fā)電機的勵磁電流。 2、無功功率的調(diào)理： 發(fā)電機與體系并聯(lián)運轉(zhuǎn)時，可以認為是與無限大容量電源的母線運轉(zhuǎn)，要改動發(fā)電機勵磁電流，感應(yīng)電勢和定子電流也跟著改動，此刻發(fā)電機的無功電流也跟著改動。當(dāng)發(fā)電機與無限大容量體系并聯(lián)運轉(zhuǎn)時，為了改動發(fā)電機的無功功率，有必要調(diào)理發(fā)電機的勵磁電流。此刻改動的發(fā)電機勵磁電流并不是一般所說的“調(diào)壓”，而是僅僅改動了送入體系的無功功率。 3、無功負荷的分配： 并聯(lián)運轉(zhuǎn)的發(fā)電機依據(jù)各自的額外容量，按份額進行無功電流的分配。大容量發(fā)電機應(yīng)擔(dān)負較多無功負荷，而容量較小的則負供應(yīng)較少的無功負荷。為了完成無功負荷能主動分配，可以終究靠主動高壓調(diào)理的勵磁設(shè)備，改動發(fā)電機勵磁電流保持其端電壓不變，還可對發(fā)電機電壓調(diào)理特性的傾斜度做調(diào)整，以完成并聯(lián)運轉(zhuǎn)發(fā)電機無功負荷的合理分配。