小型同步发电机可励磁装置的工作原理.doc

小型同步发电机可控励磁装置的工作原理野外用的小型同步发电机，没有任何资料，给维修带来很大不便。根据实物绘出电路如图。 一、 电路工作原理 主电路是由可控硅T半波整流，供给励磁绕组L2的励磁电流，快速熔断器RD作过流保护，可控硅元件两端通过压敏电阻R2作过压保护。由于励磁绕组电抗很大，因此需加续流二极管D1。同时，在励磁绕组上并有电阻R3分流，使可控硅导通以后就能达到维持电流以上．以保证可控硅触发后不致立即关断。 触发电路的同步电源．由可控硅两端直接取出，经降压电阻R9、R10和整流二极管D7，以及稳压管DW2削波后送到单结晶体管触发电路的输入端。触发导通角由三极管BG的控制电路电压控制，该控制电压由发电机输出线电压U。经变压器B2降压．经D3～D6桥式整流和Cl滤波后．再到稳压管DWl与电阻R5分压取得。显然，发电机电压Ubc的变化，必然导致R5两端电压的变化，从而改变三极管BG的控 制电压。由于R5两端电压的方向与原来的控制电压和方向相反(负反馈)。即当Ubc↑→Ub2副边电压↑→Ur5↑→BG Ube↓→BGIc↓→c2充电发速度放慢一Bl副边输出尖脉冲后移→T导通角减小→L2电流减小→Ubc↓,反之，Ubc↑。起到自动调节励磁电流的大小，实现发电机输出自控恒压。 调节电位器W1的电阻，可以改变R5两端的反馈讯号电压的大小。因此应用电位器w，能够整定励磁电流，从而整定发电机的输出电压(即通过手动调节使发电机达到额定电压)。 二、常见故障分析 1．发电机电压不能建立。大多数情况是剩磁电压过低，原因是稳压管DW1击穿、单结晶体管、三极管等元件出现故障。2．发电机起励建压后，电压过低，无法升高。一般是可控硅的导通角太小，而且无法使其加大，主要电阻R7或电阻R4阻值变大。3．发电机端电压振荡。原因是三极管BG、稳压管DW1接触不良，工作不稳定，电容Cl变质，容量显著下降等。4．发电机起磁建压后，电压过高，无法降低。这种情况出现表明可控硅导通角过大．而且无法通过移相使其减小，问题在Wl损坏或接线松脱，DW1变质，三极管BG热稳定性差。 山东大学电气工程学院(山东省济南市，250061)? 赵振卫? 李光友 ??? 摘? 要：研制开发了带有电子电压调节器的小型拖拉机用永磁交流发电机，该发电机在原动机规定转速范围内，其输出电压基本恒定，是目前小型拖拉机及农用三轮车照明及信号系统的理想电源设备。文中对并联调节和串联调节两种稳压方式进行了分析、比较，并给出了样机实验结果。??? 关键词：永磁? 交流发电机? 电压调节器 1引言??? 永磁交流发电机因其结构简单，价格低廉而广泛应用于小型农用车辆的电源设备。但永磁交流发电机的磁场不能调节，输出电压随负载和转速的变化而变化。就目前使用的无电压调节器的产品来说，普遍存在低速时电压过低的问题，这对车辆的安全运行是极为不利的。为此近年来人们对永磁交流发电机的稳压问题进行了深入的研究，提出了稳速稳压、绕组抽头调节稳压和采用混合励磁稳压等多种方式，但均因其自身的局限性而未得到推广应用。我们研制的带电子调节器的永磁交流发电机，性能可靠，稳压效果好，受到了用户的普遍好评，其推广应用将产生很大的社会效益。??? 本文着重对并联调节和串联调节两种稳压方式进行分析、比较。2并联调节稳压方式2.1稳压原理??? 带并联电压调节器的永磁交流发电机的工作原理如图1(a)所示。在发电机端电压的正半波，检测控制单元检测端电压的大小，当其超过要求值时，产生触发脉冲，使晶闸管T导通，将发电机输出端短路，此时负载电压为零(忽略管压降)，其波形如图1(b)所示。当转速升高电压上升时，晶闸管的触发时刻前移，负载的通电角度减小，这样负载电压的有效值即可保持近似不变。??? 为防止发电机空载时晶闸管被触发而导通，在线路中采取措施，使负载电流为零时，检测控制单元不输出触发脉冲，晶闸管T处于阻断状态，避免了交流发电机输出端半波短路消耗能量。 2.2电压调节范围??? 由于该种稳压方式为半波调节，要使发电机输出电压有效值基本保持不变，必须使发电机在无调节器状态下的输出特性(RL=C,U=f(n))满足一定要求，为此需研究调节器输出电压与晶闸管导通角度α的关系。??? 在恒速恒负载条件下，设无调节器时发电机输出电压为正弦波，幅值为Um时，其有效值为加调节器后，若晶闸管的导通角为α，电压过零时晶闸管关断，则输出电压有效值为??? 其特性曲线如图2所示。 ??? 当α=π时，输出电压有效值最小，为0.707U。要实现在规定的转速范围内发电机输出电压能够保持额定电压UN，则要求发电机在最低转速时的直接输出电压Ul≥UN,而在最高转速时的直接输出电压Ul≤UN/0.707。这是采用并联调节稳压方式永磁交流发