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同步康明斯发电机              的工作原理
发布时间: 2013-1-31  【关闭窗口】

康明斯发电机             是常用的备用电源 ,由于它以柴油发动 机燃烧柴油为动力,带动发电机发出与 市电同样性质的电力,所以用在市电断电 后需要后备电源供电几小时以上的场合。从性能价格比、对工作环境的要求、带非线性负载能力方面考虑,采用康明斯发电机             比使用很多大容量 蓄电池的长延时UPS往往具有一定的优势。但是康明斯发电机             在市电断电后需要十秒钟左右才能发出稳定的电力,这就大不如 UPS可不间断供电的特 点。因此,康明斯发电机             和UPS通常是取其各自的 优势构成一个完善的、可靠的电源系统,以确保重要设备的 不间断供电。 
   
康明斯发电机             一般是采用同步发 电机(也俗称电球 )将柴油发动机的旋 转机械能转为电能。各种用电设备要依靠它发出的电力工作,因此对同步发电机 的工作性能要求是很高的。

  1 同步发电机的工作 原理

  同步康明斯发电机             是根据电磁感应原 理制造的。主要组成部分如图1。现代交流发电机 通常由两部分线圈构成;为了提高磁场的强 度,一部分线圈绕在一 个导磁性能良好的金属片叠成的圆筒内壁的凹槽内,这个圆筒固定在机 座上称为定子。定子内的线圈可输出感应电动势和感应电流,所以又称其为电枢 。康明斯发电机             的另一部分线圈则 绕在定子圆筒内的一导磁率强的金属片叠成的圆柱体的凹槽内,称为转子。一根轴 穿过转子中心并将其紧固在一起,轴两端与机座构成 轴承支撑。转子与定子内壁之间保持小而均匀的间隙且可灵活转动。这叫做旋转磁场式结构的无刷同步发电机。 

  工作时 ,转子线圈通以直流 电形成直流恒定磁场,在柴油机的带动下 转子快速旋转,恒定磁场也随之旋 转,定子的线圈被磁场 磁力线切割产生感应电动势,发电机就发出电来 。    

  康明斯发电机             转子及其恒定磁场 被柴油机带动快速旋转时,在转子与定子之间 小而均匀的间隙中形成一个旋转的磁场,称为转子磁场或主 磁场。平常工作时发电机的定子线圈即电枢都接有负载,定子线圈被磁场磁 力线切割后产生的感应电动势通过负载形成感应电流,此电流流过定子线 圈也会在间隙中产生一个磁场,称为定子磁场或电 枢磁场。这样在转子、定子之间小而均匀的间隙中出现了转子磁场和定子磁场,这两个康明斯发电机             磁场相互作用构成 一个合成磁场。发电机就是由合成磁场的磁力线切割定子线圈而发电的。由于定子磁场是由转子磁场引起的,且它们之间总是保 持着一先一后并且同速的同步关系,所以称这种发电机 为同步发电机。同步发电机在机械结构和电器性能上都具有许多优点。

  2 康明斯发电机             的调控

同步发电机在其额 定负载范围内允许带各种用电负荷。这些负荷的输入特性会直接影响发电机的输出电压;当负载为纯电阻性 时,因为同步发电机的 定子端电压——电枢端电压与负载电流是同相的,所以使得转子磁场 的前一半被定子磁场削弱,而后一半又被定子 磁场加强,一周内合成磁场平 均值不变,发电机输出电压不 变。负载呈现为纯电感性时,则因负载电流滞后 电枢端电压90°而使得定子磁场 削弱了转子磁场,合成磁场降低 ,造成康明斯发电机             输出电压下降。若 负载是纯电容性的,负载电流就会超前 电枢端电压90°,从而使定子磁场加 强了转子磁场,合成磁场增大 ,发电机输出电压上 升。可见;合成磁场是使发电 机性能变化的一个重要因素。而合成磁场中起主要作用的是转子磁场即主磁场,因此,调控转子磁场就可 以调节同步发电机的输出电压改善其带负载能力,从而达到在额定负 荷范围内稳住发电机输出电压的目的。

 (1)同步康明斯发电机             转子的励磁

  所谓励磁即是 向同步发电机转子提供直流电使其产生直流电磁场的过程。同步发电机转子凹槽内的线圈就是由称做励磁机的一个专门的设备为其供以直流电形成直流磁场的。早期的发电机是采用单独的励磁机给转子线圈提供直流电的,系统庞大而复杂。 随着技术的进步,现代同步康明斯发电机             都是将发电机与励 磁机组装在一起构成一个完整的发电机。

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