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發(fā)電機(jī)安裝的永磁機(jī)

永磁發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的最大區(qū)別在于它的勵(lì)磁磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的。永磁體在電機(jī)中既是磁源,又是磁路的組成部分。

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    永磁發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的最大區(qū)別在于它的勵(lì)磁磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的。永磁體在電機(jī)中既是磁源,又是磁路的組成部分。永磁體的磁性能不僅與生產(chǎn)廠(chǎng)的制造工藝有關(guān),還與永磁體的形狀和尺寸、充磁機(jī)的容量和充磁方法有關(guān),具體性能數(shù)據(jù)的離散性很大。而且永磁體在電機(jī)中所能提供的磁通量和磁動(dòng)勢(shì)還隨磁路其余部分的材料性能、尺寸和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)而變化。此外,永磁發(fā)電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)多種多樣,漏磁路十分復(fù)雜而且漏磁通占的比例較大,鐵磁材料部分又比較容易飽和,磁導(dǎo)是非線(xiàn)性的。這些都增加了永磁發(fā)電機(jī)電磁計(jì)算的復(fù)雜性,使計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度低于電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。因此,必須建立新的設(shè)計(jì)概念,重新分析和改進(jìn)磁路結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng);必須應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,研究新的分析計(jì)算方法,以提高設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確度;必須研究采用先進(jìn)的測(cè)試方法和制造工藝。
控制問(wèn)題
永磁發(fā)電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場(chǎng),但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場(chǎng)極為困難。這些使永磁發(fā)電機(jī)的應(yīng)用范圍受到了限制。但是,隨著MOSFET、IGBTT等電力電子器件的控制技術(shù)的迅猛發(fā)展,永磁發(fā)電機(jī)在應(yīng)用中無(wú)需磁場(chǎng)控制而只進(jìn)行電機(jī)輸出控制。設(shè)計(jì)時(shí)需要釹鐵硼材料,電力電子器件和微機(jī)控制三項(xiàng)新技術(shù)結(jié)合起來(lái),使永磁發(fā)電機(jī)在嶄新的工況下運(yùn)行。

不可逆退磁問(wèn)題
如果設(shè)計(jì)和使用不當(dāng),永磁發(fā)電機(jī)在溫度過(guò)高(釹鐵硼永磁)或過(guò)低(鐵氧體永磁)時(shí),在沖擊電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)作用下,或在劇烈的機(jī)械振動(dòng)時(shí)有可能產(chǎn)生不可逆退磁,或叫失磁,使電機(jī)性能降低,甚至無(wú)法使用。因而,既要研究開(kāi)發(fā)適合于電機(jī)制造廠(chǎng)使用的檢查永磁材料熱穩(wěn)定性的方法和裝置,又要分析各種不同結(jié)構(gòu)形式的抗去磁能力,以便在設(shè)計(jì)和制造時(shí)采用相應(yīng)措施保證永磁式發(fā)電機(jī)不會(huì)失磁。

永磁轉(zhuǎn)子特點(diǎn):
結(jié)構(gòu)
1:并聯(lián)磁場(chǎng)結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)采用采用鑄造壓制而成,里面嵌放永磁體,能量大、重量輕、體積小、整體結(jié)構(gòu)牢固可靠,最大工作轉(zhuǎn)速大于
15000轉(zhuǎn)/分。
2:串聯(lián)磁場(chǎng)式結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)子采用鋼結(jié)構(gòu),表面按順序嵌放永磁鐵,轉(zhuǎn)子表面磁通強(qiáng)、重量輕、體積小、整體結(jié)構(gòu)牢固可靠,最大工作轉(zhuǎn)速大于15000轉(zhuǎn)/分。整機(jī)穩(wěn)壓系統(tǒng)特點(diǎn):采用可控硅和二極管組成半控橋式整流電路。穩(wěn)壓系統(tǒng)是一種斬波調(diào)制型穩(wěn)壓裝置,其穩(wěn)壓精度為正負(fù)0.1v,故該發(fā)電機(jī)具有能瞬間承受較大電流、運(yùn)行可靠和耐用等特點(diǎn),又因可直接利用發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的反向電壓使可控硅自行關(guān)斷,故無(wú)需加關(guān)斷電路,使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠。
2、永磁發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
2.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高
永磁式發(fā)電機(jī)省去了勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組、碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu),整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,避免了勵(lì)磁繞組易燒毀、斷線(xiàn),碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu),整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,避免了勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組易燒毀、斷線(xiàn),碳刷、滑環(huán)易磨損等故障,可靠性大為提高。
2.2 體積小、重量輕、比功率大永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的采用,使得發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)排列得很緊湊,體積、重量大為減少。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化,還使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少,實(shí)用轉(zhuǎn)速增加,比功率(即功率、體積之比例)達(dá)到一個(gè)很高的值。
2.3 中、低速發(fā)電性能好功率等級(jí)相同的情況下,怠速時(shí),永磁式發(fā)電機(jī)要比勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)的輸出功率高一倍,也就是說(shuō),永磁式發(fā)電機(jī)的實(shí)際等功率等級(jí)的勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)。
2.4 能顯著地延長(zhǎng)蓄電池壽命,減少蓄電池維護(hù)工作主要原因是永磁式發(fā)電機(jī)采用的是開(kāi)關(guān)式的整流穩(wěn)壓方式,穩(wěn)壓精度高,充電效果好。避免了過(guò)電流充電造成的蓄電池壽命縮短。永磁式發(fā)電機(jī)的開(kāi)頭式整流輸出對(duì)蓄電池采用小電流脈沖充電,相同的充電電流充電效果更好,從而延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
2.5 效率高永磁式發(fā)電機(jī)是一種節(jié)能產(chǎn)品。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)免去了產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)所需的勵(lì)磁功率和碳刷、滑環(huán)之間磨擦的機(jī)械損耗,使得永磁式發(fā)電機(jī)效率大為提高。普通勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)在1500轉(zhuǎn)/分至6000轉(zhuǎn)/分之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平均效率只有45%至55%,而永磁式發(fā)電機(jī)則可高達(dá)75%至80%。
2.6 采用自啟動(dòng)式穩(wěn)壓器
無(wú)需外加勵(lì)磁電源。發(fā)電機(jī)只要一旋轉(zhuǎn)就能發(fā)電。當(dāng)蓄電池?fù)p壞時(shí),只要發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài),汽車(chē)充電系統(tǒng)仍可工常工作。如汽車(chē)沒(méi)有蓄電池,只要搖轉(zhuǎn)手把或溜車(chē),也可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火運(yùn)行。
2.7 特別適合于在潮濕或灰塵多的惡劣環(huán)境下工作
2.8 無(wú)無(wú)線(xiàn)電干擾永磁發(fā)電機(jī)無(wú)碳刷、無(wú)滑環(huán)的結(jié)構(gòu),消除了碳刷與滑環(huán)磨擦產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電干擾;消除了電火花,特別適合于爆炸性危險(xiǎn)程度較大的環(huán)境下工作,也降低了發(fā)電機(jī)對(duì)環(huán)境溫度的要求。
3.1 永磁式發(fā)電機(jī):永磁式發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)大,無(wú)勵(lì)磁繞組,無(wú)碳刷,無(wú)滑環(huán),氣隙大,無(wú)觸點(diǎn),整機(jī)唯一磨損部位是軸承。提高了產(chǎn)品可靠性,不用外接調(diào)節(jié)器,導(dǎo)磁體材料間距采用優(yōu)化設(shè)計(jì),減少了漏磁,使發(fā)電機(jī)怠速性能好,出電路足,勵(lì)磁式發(fā)電機(jī):勵(lì)磁式發(fā)電機(jī),怠速發(fā)電性能差,電瓶容易放完電;發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在1500-6000轉(zhuǎn)/分區(qū)間效率只有40%-50%,效率低,因轉(zhuǎn)子存在勵(lì)磁線(xiàn)圈,整機(jī)溫升高;勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)還極易出現(xiàn)碳刷、滑環(huán)損壞等問(wèn)題。