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提升发电机外输功率的相关探索

时间:2011-12-21 15:18:00   来源:中国发电机网   添加人:admin

  2.1降低励磁损耗,采用永磁无刷交流发电机,可控硅调压系统,效率可提高近10%2.2对Y形连接的中性点电压进行整流输出,可以使发电机高速时的输出功率提高11~12%。

  2.3提高电压调节器的工作电流,增加输出功率。

  从上面介绍可知定子绕组采用△形接法后在相同情况下可比Y形接法承受电流值大3 "倍,而且不需增大导线直径,这就给发电机制造工艺带来了方便。当然采用△接法后,在相同转速下比Y形接法的输出电压要下降3 "倍,这对发电机在装车后需提高初始充电转速,但这一点可以在设计参数上给予修正。除此之外,在轿车上有两个有利因素会给初始充电转速提高带来了有利条件。一是目前轿车发动机曲轴上的皮带轮与发电机皮带轮的速比约在2:1,并且为了增加传动中的摩擦力,均采用恒力矩的涨紧轮,以防止皮带在转动中打滑而影响发电机的功率输出。二是现代电子控制系统对发动机处在怠速状态时,一旦外界的负载增加,例如空调系统突然运行。此时电子控制闭环系统便发生作用,能适当提高发动机的怠速转速,这对发电机的初始充电转速非常有利。

  3.2采用扁铜线绕制2套三相绕组,Y形连接,应减少绕组长度,增大导线的截面积。

  采用双层扁铜线嵌线法,在相距π/2处下层线圈翻转,同样在距离π/2处的槽中,嵌入上层线圈。以这种方式嵌入所有线圈,端部线圈彼此之间没有干涉,而且可以缩短绕组端部的高度,即可以消除铁心槽内的死区。将绕组导线改为扁铜线,可以增加绕组导线的截面积,即可以提高槽满率。由于采用了无重叠嵌线方式,线圈端部成网状,可以降低定子绕组的发热并改善了通风性能。

  3.2.1减少磁振动力。发电机的磁噪声形成的主要原因是:定子所产生的反作用磁动势中含有的高次谐波,而且电频率6次谐波的成分是主要的,属于高频、刺耳的噪声,因此应以6次谐波为对象,研究降低发电机磁噪声的问题。

  反作用磁动势的6次谐波是以电角度60 0为周期随时间而变化的,如果加上相位差为30 0的反作用磁动势,就可以抵消磁动势的变化。也就是说,将分别产生反作用磁动势的6次谐波的2套三相绕组以30 0的相位差嵌线,使两者产生的反作用磁动势相互抵消,以达到降低噪声的目的。

  3.2.2具体做法。若想用连续嵌线方式实现无重叠嵌线是非常困难的,因为传统方式嵌线是从内圆一侧插入绕组的,所以只有小于槽口宽度的较细导线才能嵌入。我们仿照起动机电枢绕组的嵌线方式,把每个线圈分别成型,从铁心的一端轴向插入。

  3.2.3绕组的组装。各定子绕组用扁铜线经扭头后作成U字形线圈,将一套U字形线圈迭放整理后,就可以从轴的方向插入槽中,然后进行绕组整形。把各个U字形线圈的端部压弯,将端部连接后,整个就会形成定子绕组,如所示。为提高绝缘性能,还要做绝缘处理。

  3.2.4结果。新型发电机在外径、全长等项目上都明显缩短,质量也得到了减轻,而且性能大有提高。由于定子绕组内阻的降低以及散热性能的改善,与传统型相比,怠速下的发电机输出提高了近50%。效率提高了10%,磁噪声减少了10dB,散热性能也得到了改善,每年大约可节省燃油2%,具有一定的推广价值。