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無刷式充電發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
無刷式充電發(fā)電機(jī)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(jī),其發(fā)電機(jī)與普通無刷交流發(fā)電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子是充電機(jī)的磁場部分,使用了一個與普通交流發(fā)電機(jī)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(hù)工作,提高了交流發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)直流電壓。3只小功率勵磁二極管(VD7、VD8、VD9),與發(fā)電機(jī)的3只負(fù)二極管組成另一組三相橋式整流電路,向發(fā)電機(jī)磁場繞組提供勵磁電流和連接充電指示燈。余下2點(diǎn)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(jī)的輸出功率。電子調(diào)節(jié)器與發(fā)電機(jī)
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(jī)輸出端B相連接,用以測量發(fā)電機(jī)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(jī)輸出電壓的調(diào)節(jié)。
朔銳機(jī)電設(shè)備(隴南市分公司)
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柴油發(fā)電機(jī)容量應(yīng)該如何選擇?
1 設(shè)置原則
一類高層建筑應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電,二類高層建筑應(yīng)按二級負(fù)荷要求供電?!睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計規(guī)范》JGJ/T16—92 3.1條規(guī)定:一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電,當(dāng)一個電源發(fā)生故障時,另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞;二級負(fù)荷條件允許時,也宜采用二路電源來供電,特別是消防用的二級負(fù)荷,更應(yīng)該按兩個回路要求供電;一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷,除上述兩個電源外,還必須增設(shè)應(yīng)急電源。根據(jù)這些規(guī)定,筆者總結(jié)了自備柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)置原則: (1)當(dāng)民用建筑需按一級負(fù)荷要求供電時,若城市電網(wǎng)能提供二路獨(dú)立電源(一用一備或相互備用),則可不設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組;但當(dāng)一級負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷時,則一般應(yīng)設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。
(2)當(dāng)電網(wǎng)只能提供一路電源時,為滿足對一、二級負(fù)荷的供電要求,一般應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組,此時柴油發(fā)電機(jī)組將作備用電源及應(yīng)急電源使用。
(3)大、中型商業(yè)建筑中為確保市電中斷時不造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,也宜設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組。由于城市電網(wǎng)不可能完全獨(dú)立,有時一個電源故障或檢修時,另一電源有可能同時故障,因此,即使有兩路或以上電源供電,為確保民用建筑中消防及其他重要設(shè)備(如智能化設(shè)備、通訊設(shè)備等)的可靠供電,一般都設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。
2 容量選擇
自備柴油發(fā)電機(jī)組容量的選擇,目前 尚無統(tǒng)一的計算公式:有的簡單地按電力變壓器容量的10%-20%確定;有的按消防設(shè)備的容量相加;有的則根據(jù)投資者的意愿選擇,造成了自備發(fā)電機(jī)組容量選擇的不準(zhǔn)確性,若容量選擇太大造成一次投資浪費(fèi),選擇太小則在事故時滿足不了使用要求。那么,如何選擇自備發(fā)電機(jī)組的容量呢?
(一)方案或初步設(shè)計階段
自備發(fā)電機(jī)的容量按供電變壓器總?cè)萘康?0%-20%計算。 (二)施工圖階段
(1)建筑物的用電負(fù)荷可分為三類: 類為保安型負(fù)荷,即保證大樓內(nèi)人身及設(shè)備和可靠運(yùn)行的負(fù)荷,如消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)備、應(yīng)急照明、通訊設(shè)備、重要的計算機(jī)及相關(guān)設(shè)備等;第二類為保障型負(fù)荷,即保障大樓運(yùn)行的基本設(shè)備負(fù)荷,主要是工作區(qū)照明、部分電梯、通道照明;第三類為一般負(fù)荷,即除了上述負(fù)荷以外的其它負(fù)荷,例如:空調(diào)、水泵及其他一般照明、動力設(shè)備。計算自備發(fā)電機(jī)組的容量時, 類負(fù)荷必須考慮在內(nèi),即必須采用柴油發(fā)電機(jī)組:第二類負(fù)荷則根據(jù)大樓功能及電網(wǎng)情況來定,若大樓功能要求較高或城市電網(wǎng)供電不穩(wěn)定,則應(yīng)將第二類負(fù)荷考慮在內(nèi),但若將 類、第二類負(fù)荷簡單相加來選擇柴油發(fā)電機(jī)容量,則所選容量偏大,因為在消防狀態(tài)時,只需保證消防設(shè)備的運(yùn)行,第二類負(fù)荷不使用;而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時,消防設(shè)備不使用??梢赃x擇兩者中較大者作為柴油發(fā)電機(jī)組的容量。
設(shè)備容量統(tǒng)計出來后,根據(jù)實際情況選擇需要系數(shù)Kx(一般取0.85-0.95),計算出計算容量Pj=KxP∑,自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率按下式計算P=kPj/η式中: P—自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率kw; Pj—負(fù)荷設(shè)備的計算容量kw; P∑—總負(fù)荷kw;
η—發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行不均勻系數(shù)一般取0.9,單臺取1; k—可靠系數(shù),一般取1.1。
(2)按 的單臺電動機(jī)或成組電動機(jī)起動的需要,計算發(fā)電機(jī)容量P=(P∑-Pm)/η∑+ PmKCcosψm(KW)
Pm—起動容量 的電動機(jī)或成組電動機(jī)的容量(kw); η∑一總負(fù)荷的計算效率,一般取0.85;
cosΨm —電動機(jī)的起動功率因數(shù),一般取0.4; K—電動機(jī)的起動倍數(shù); C—全壓起動C=l.0,Y—△起動C=0.67,自耦變壓器起動50%抽頭C=0.25,65%抽頭C==0.42,80%抽頭C=0.64。
(3)按起動電動機(jī)時母線容許電壓降計算發(fā)電機(jī)容量P=PnKCXd″(1/△E-1)(kw)
Pn一造成母線壓降 的電動機(jī)或成組起動電動機(jī)組的容量(kw) K—電動機(jī)的起動電流倍數(shù);
Xd″—發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗,一般取0.25;
E—母線允許的瞬時電壓降,有電梯時取0.20,無電梯時取0.25.在實際工作中,也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機(jī)組的起動能力
工程實例:以某工程為例,該工程建筑面積10000m2,12層,為二類高層,保安性負(fù)荷主要為消防負(fù)荷,其容量為191kw, 一臺電動機(jī)為噴淋泵37kw,采用自耦降壓80%抽頭降壓起動。
(1)按計算負(fù)荷計算P=kPj/η=1.1×191/1kw=210.1 kw
(2) 的單臺電動機(jī)起動的需要計算P=(P∑-Pm)/η∑ +PmKCcosΨm =(191—37)/0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
(3)按起動電動機(jī)時發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計算P=PnKCXd″(1/△E-1) =37×6×0.64×0.25(1/0.20-1) =142.08 kw
根據(jù)以上計算,應(yīng)選擇≥238.0 kw的柴油發(fā)電機(jī)組一臺,因此可選一臺250kw機(jī)組。
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