同步电机的工作原理（共12篇）
同步电机的工作原理 篇1
同步电机的工作原理
同步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机。特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间又不变得关系n=ns=60f/p，ns成为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。
同步电机分为同步发电机和同步电动机。现代发电厂中的交流机以同步电机为主。工作原理
◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。
◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。◆ 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三 相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。
◆ 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。
同步电机的工作原理 篇2
在大规模集成电路技术、网络通信技术、超精密加工技术的发展下, 各类微机电系统、微小型电子设备已经在通信、工业、医学等领域得到推广, 为了满足这一需求, 需要寻找出可再生的清洁电池, 压电振动发电机是解决这一问题的有效措施。
1 压电振动发电机工作原理
压电振动发电机是利用压电元件伴随外界振动刺激而产生形变, 使压电元件上下两个电极之间生成有差异的电荷, 从而形成电势差, 再由能量采集电路处理收集, 转换成电能。目前几种运用最广泛的压电材料是:压电单晶体、压电陶瓷、压电聚合物以及压电复合材料等。压电换能结构是压电发电机核心之一。压电换能结构可分为压电双晶片、多层叠堆形、虹形、钹形和弹珠形等。如果想要高效运用振动能量, 第一步就是研究压电换能结构, 提高其能效率。目前应用最多的是悬臂梁式换能结构, 其具有的易实现性成为研究开发中最普遍的换能结构。
2 压电振动发电机能量转换接口电路
外部振动激励的不确定性使压电发电机输出功率低、电流小, 转换过程中的损耗和产生的电压使交变电压等无法达到负载的供电要求。这样就要有特定的能量转换接口电路, 以便增多储能元件。能量转换接口电路可分为单级和多级两种。单级压电发电机接口电路是当前研究使用最多的一种, 包括经典接口电路、同步电荷提取电路、并联同步开关电感电路及串联同步开关电感电路。多级压电发电机接口电路则是利用不同的转换电路分别针对不同外部机械激励进行转换, 确保输出功率可以达到最大。但由于复杂性和不稳定性, 在这一方面始终没有太大的研究进展。
3 压电振动发电机共振频率调整策略
振动发电机想要得到最大的输出电能, 需要机械激励与内部压电元件形成共振, 且输出功率受带宽限制。当下压电振动发电机领域处理共振频率方式有两类:调节发电机固有频率与外部激励同步和发电机的带宽始终能够响应外部激励。调节发电机自身频率方法包括调节其自身的机械特性和使发电机的电学负载发生变化。机械特性调节可分为主动和被动两种调节模式。例如悬臂梁式压电振动发电机, 调节机械参数方式有调节大小、重量、弹簧伸展性和对支撑部件的负担等。通过调节固定于质量块上螺钉的位置, 改变质量块的几何中心, 压电发电机的固有频率可在180 Hz~130 Hz之间连续变化。
拓宽发电机带宽通过使用多悬臂梁结构、增加限幅器等方法能够实现。机械参数和固有频率都不同的一系列悬臂梁振动发电机合称为多悬臂梁式振动发电机。美国科学家公布其对多悬臂梁振动发电机的研究成果, 三个同尺寸不同重量的悬臂梁, 其固有频率分别为113 Hz、183 Hz及281 Hz, 发电机响应频率在10 Hz与400 Hz之间, 这样的一个组合电能输出就可以为传感器模块提供足够的能量。
4 压电振动发电机技术发展趋势
科技在不断地进步, 大规模集成电路制作技术、超精密加工技术和网络通信技术更新换代也越来越快, 压电振动发电机的研究核心和发展趋势有以下三点。
4.1 发电机机械结构
微机械加工技术已经逐渐成熟。随着人们对压电材料的持续探索, 使压电发电机走向微型化、集成化的前进道路。压电振动发电机就必须要提高能量转换效率、实现微型化并且能够兼容MEMS加工工艺。当然, 还要继续探索更优越性能的发电机以适应日益发展的现代电子技术。自适应调频、多方向能力的压电振动发电机和对发电机响应频带的研究都具有很大的价值, 是未来阶段的研究方向。
4.2 接口电路
为了降低能量接口电路对于输出电能与能量转换产生的干扰, 需要对能量接口电路进行改进, 降低其自身消耗。这就为我们继续探索更加完善地控制电路提供了方向, 使压电发电机具有更好的发展前景。
4.3 压电材料
压电材料是压电发电机的根本, 只有不断突破这一技术, 压电发电机的研究才能得以进步。压电纳米材料具有高效性、兼容性, 为实现压电振动发电机的微型化提供便利条件。医用压电发电机的要求较高, 普通材料无法满足, 必须研发可植入式新型压电材料, 为植入式医疗装置或随身低功耗电子装置提供能源。
5 结语
对压电振动发电技术的研究, 其根本就是为微小电子设备提供能源, 现在我国已经在压电振动发电领域取得很大的进展。相信会在不久的将来, 压电振动发电机能够在所有行业遍地开花, 其高效性、节能性、可再生性将带给我们更大的社会效益和经济效益。
摘要：随着科学技术的不断进步, 电子产品的日益复杂化和高端化, 传统的电池供电已不能满足现状。振动无处不在, 将其产生的能量用于发电具有很大的研究实用价值。根据发电原理可将振动发电机分为静电式、电磁式和压电式。简要概述压电式振动式发电机研究现状和未来发展趋势。
关键词：压电振动发电机,工作原理,技术趋势
参考文献
[1]单小彪, 袁江波, 谢涛, 等.不对称悬臂梁压电发电装置的实验研究[J].压电与声光, 2010 (4) .
[2]刘智, 单小彪, 袁江波, 等.Cymbal压电换能器发电性能的有限元仿真分析[J].机械设计与制造, 2010 (5) .
[3]贺学锋, 高军, 夏辉露.碰撞式微型压电风能采集器实验研究[J].纳米技术与精密工程, 2013 (3) .
同步电机的工作原理 篇3
关键词：电机；安培力；电刷；电气故障
中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）08-0128
作为一名高中生，笔者喜欢在课外观察那些运用物理学方面知识的机械，并尝试运用已学会的高中物理知识对其解释。如本文就是围绕电动自行车的电机的原理及故障分析试用高中知识进行讨论，电动自行车这种生活中常见的新兴交通工具，尽管原理相比较其他机械不是很难，但当利用知识自己完成分析与讨论后，笔者仍感受到莫大的满足，并更加激发了笔者对运用物理学解决生活中问题的兴趣与热情。
电动自行车是具有电力驱动、脚踏驱动、电力和脚踏并用等功效的绿色环保交通工具。电动自行车的原理和结构都不复杂，可以认为是在自行车的基础上加一套电机驱动机构组成。蓄电池经过一个控制器给一个电机送电，电机放在后车轮中，电机的旋转带动自行车的行进。作为主要动力系统，电机无疑是电动自行车整体中最为关键的部分。
对于电机，其主要任务为将蓄电池供给的电能转化为驱使车轮前進的机械能。常见电机一般为永磁直流电动机。为达到10N.m以上的运行力矩，电动机的功率应在100～200w范围内，工作电压为24V或36V，该电机要求起动力矩大，效率高，重量轻，并有一定的过载能力。驱使车轮方式有两种，一种为内转子电机通过链传动或直接摩擦带动车轮，另一种为外转子直流电机通过行星齿轮减速机构直接驱动轮毂转动，（这种电动机也叫轮毂式电动机）这种方式具有效率高、结构紧凑、节省空间的优点。
根据高中知识可得，通电导线在磁场中会受到安培力，安培力力大小与电流同磁场间夹角有关。当磁场方向与电流方向平行，根据F=BILsin（L，B）知，安培力为零。假设一个无法及时改变电流方向的电机，除去摩擦等耗能因素，因为能量的守恒，该电机的转子将只会半圈半圈的来回翻转，无法提供有效的持久动力。而有刷电机和无刷电机都巧妙地解决了这一问题。
当有刷电机工作时线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。有刷电机由定子和转子两大部分组成，定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使转子受到方向不变的安培力，从而使电机持续旋转以带动负载。有刷电机的输出转速为3000转/分以上，经减速器和超越离合器及外壳一起组成电动轮毂总成，其转速为170-180转/分，适应了自行车以20km/h左右的速度行驶。该结构的可靠性高，成本较低，骑行较舒适，但也存在以下缺点：（1）传统的电刷和换向器有机械磨损和噪声、火花等，（2）系统的先进性和档次不够高。
用于电动自行车的无刷电动轮毂，实际上由两部分组成。一是直接外转子式的无刷电机系统，二是可以实现电子换向的专用控制系统，无刷电机依据于现代IC技术和功率电子器件的发展而逐渐成熟。简单而言，依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形，在绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场，这个磁场驱动转子上的永磁磁鋼转动，电机就转起来了，电机的性能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输入电压大小等因素有关，更与无刷电机的控制性能有很大关系，因为输入的是直流电电流需要电子调速器将其变成3相交流电，还需要从遥控器接收机那里接收控制信号，控制电机的转速，以保证其正常稳定的运行。该技术较为先进，在磨损和噪音等问题上有极大的改善。并因此提高了寿命。
当电机运行出现故障时，一般可从机械故障与电气故障两方面讨论。对于机械故障可能原因有常见几种：
1. 由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体导致问题出现。
2. 由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。
3. 由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路等问题。
4. 电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至出现烧毁绕组现象。
而对于电气故障，则需通过测量其电压或电流进行分析判断了。比如以下为电机的几种常见类型：
（1）电机空载电流大，其原因一般为电机内部机械摩擦大，线圈局部短路，磁钢退磁。检验方法为：打开电源，转动转把，使电机高速空载转动10s以上。等电机转速稳定以后，测量此时电机的空载最高转速N1。在标准测试条件下，行驶200m距离以上，开始测量电机的负载最高转速N2。空载/负载转比=N2÷N1。当电机的空载/负载转速比大于1.5时，说明电机的磁钢退磁已经相当厉害了，应该更换电机里面整套的磁钢。
（2）电机发热，其原因一般为电流大引起，通过高中知识可知，设电机电流为I，电机的输入电动势为E1，电机旋转的反电动势为E2，则与电机线圈电阻R之间的关系是：I=（E1-E2）÷R。R或E2变小都会引起电流变大，R变小一般是线圈短路或开路引起的，E2减少一般是磁钢退磁引起的。
（3）电机乏力，其原因较复杂，若排除以上提到的电机本身故障，则该问题一般与电池容量，未充满电等其他因素有关。
以上是笔者对电动自行车电机原理从机械到电气知识的肤浅的了解和认识，是笔者将高中物理知识与现实生活相结合的开始，这也是笔者高中学习兴趣所在和未来事业的发展方向。随着知识和阅历的丰富，笔者会不断地探索、进取和提高。
风力发电机的工作原理及结构 篇4
是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型
编辑本段风力发电机结构
同步电机的工作原理 篇5
——华盛技术中心支持
我们知道仓壁振动器主要是由振动电机和底座两部分构成，仓壁振动器作用是使料仓等部位的粘附物脱离，进而使得料仓口等不堵塞。仓壁振动器的振动源主要来与振动电机，振动电机由于没有高频率的工作，在一般情况下我们该如何进行保养呢？下面华盛的张师傅就来我们专门讲解一下振动电机的轴承保养问题。
如果振动电机出现轴承过热，那是因为轴承损坏润滑脂过多或过少，要不就是油脂中混入杂物。唯一的办法就是更换轴承,调节给油量或更换新润滑脂。按正规要求是每月要加一次润滑油的，每次要加10-15克为佳。—4和—6的电机一般一年加一次油是可以的，但对于—2的振动电机来说决对是不行的。一般情况下，新电机在连续工作使用一个星期左右要对轴承补充润滑脂，一般采用的润滑脂为二硫化钼3号锂基，第一次润滑以后下次间隔时间要视设备使用时间的长短而定，一般情况间隔时间为一个月左右。
振动电机的保养就等同于仓壁振动器的保养一般，它们其时可以说是同一个部分，至于底座的作用只是稳定作用。振动电机的轴承是其核心，在核心上我们必须要保证它的正常运转，这就是我们对轴承进行保养的原因。
发电机的构造原理教学设计 篇6
学习目标：交流发电机的作用、基本知识，发电的结构、分类 教学重点：交流发电机的功用 教学难点： 发电机的基本原理
教学重点、难点解决办法： 讲解、演示、操作、问答和讨论 教师教法：任务驱动法、讲授法、举例法、演示法等 学生学法：倾听、记笔记、讨论、问答、操作 教具、学具准备：
实训车辆、三相交流发电机若干、数字万用表、拆装工具等 教学程序设计：
导入、实物讲解、操作示范、重点、难点介绍、按教材要求完成实训操作、并填写实训报告、归纳小结。
一、教学环节（如复习与引入）
器材准备：5S检查 实训注意事项：
使用万用表检测电阻、电压时，注意档位的选择。在动态测试过程中，注意人身安全。
二、交流发电机的功能
交流发电机的功能：
1、发电机有三个功能：发电、整流和调节电压。（1）电磁感应：导体切割磁力线运动或通过线圈的磁通量发生变化时，在导体或线圈中就会产生电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，由感应电动势产生的电流叫感应电流。
（2）三相交流电：在磁场里有三个互成120°的线圈同时转动，电路里就产生三个交变电动势。这样的发电机发出的电流叫做三相交流电。
（3）二极管的特性：
二极管具有单向导电性，将万用表的量程拨到欧姆档，用红、黑表笔分测二极管两引线，一个方向的电阻很小（仅8 ~10Ω左右），另一个方向的电阻极大（无穷大）。
发电机的功能
(1)发电： 点火开关用于ON档工作电路，起动发动机，并通过多槽传送带把发动机的旋转力传输到发电机皮带轮，转动的磁化转子，在定子线圈中旋转产生交流电流。
(2)整流
因为定子线圈中产生的电是交流电，它不能用于车辆上安装的直流电器装置，所以整流器功用：把定子绕组产生的三相交流电变为直流电输出。
(3)调节电压
利用调节器调节发电机的电压，在发电机转速或负载发生变化时也能保持电压稳定。
（4）输出、将来自发动机的机械能转变成电能。并输出给用电设备。
三、观察、动手操作、分析根据要求进行练习，合作学习
1.转子部分
（1）功用：产生旋转磁场（2）组成：
1）集电环 2）转子轴 3）爪极 4）磁轭 5）磁场绕组（3）爪极的形状（鸟嘴形）：
使磁场按正弦规律分布2.定子（又叫电枢）
（1）功用：产生交流电（交变）电动势
（2）组成： 1）定子铁心 2）定子三相绕组
定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中定子绕组有三相，三相绕组采用：星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。
将发电机定子绕组产生的三相交流电变换为直流电。一般由6只硅整流二极管散热板所组成。
整流任务由整流器完成 3.端盖
（1）端盖一般用铝合金铸造
（2）端盖上装有电刷组件，普通发电机中一般有两只电刷 4.无刷发电机中没有电刷。小结：作业：
1.交流发电机的检测和试验方法 2.写出交流发电机的控制电路。
同步电机的工作原理 篇7
永磁同步电机具有结构简单、调速性能好的优点,因此在工业控制领域得到了日益广泛的应用。永磁同步电机调速系统通常采取在电机上安装增量式脉冲编码器来提供转子的位置信息,得以实现系统的闭环控制,且电机的启动过程也依赖于转子的初始位置信息,但由于在电机启动时电机转子位置是任意的,而增量式编码器无法提供电机的初始位置信息,因此转子初始位置检测是电机控制中必须解决的问题。转子初始定位最常用的方法是磁定位法[1],此方法原理简单并且可以使转子磁极准确定位,但初始化过程中转子被强行拉到给定位置,使转子产生较大的扭动而不能满足要求无运动冲击机械的要求。近年来许多学者对转子的初始位置估算进行了大量的研究,文献[2,3,4]利用电机的磁饱和特性来检测转子初始位置,当给定子施加的电流矢量与转子磁极N极重合时,定子的电感最小,这种方法理论上可以达到较高估算精度,但是在实际应用中,对电流检测硬件电路要求较高,实现起来具有一定的难度。文献[5,6,7,8]采用高频注入法,可以检测零速下的转子位置,其中旋转高频电压注入法更适用于凸极率较高的电机,而脉动高频信号注入法适用于表面安装永磁电机,且算法均较复杂。本文通过给电机定子施加电流矢量,利用增量式编码器脉冲信号检测电机转动方向,根据转动方向与摄动电流矢量的角度关系,不断改变电流矢量方向来实现缩小定位范围。首先介绍转子磁定位方法,再详细提出基于磁定位原理的定位方法和定位步骤,最后介绍了实验过程及其结果。
1 转子磁定位法
永磁同步电机在d-q坐标系下的数学模型如下:
磁链方程为
电磁转矩方程为
机械运动方程为
式中:p为电机磁极对数;λ为电磁转矩系数;Ld,Lq为d,q轴上的电感量;id,iq为d,q轴上的电流;B为阻尼系数;ωs为机械角速度;TL为负载转矩。
对于表面式PMSM,Ld=Lq,于是电磁转矩方程为
如图1所示,当给定子施加大小为is(is>0)方向为θe的电流时,则
电磁转矩方程为
因为p,λ,is(is>0)固定,如果忽略TL,则当π>θe-θ>0时,Te>0,电机逆时针转动;当-π<θe-θ<0时,Te<0,电机顺时针转动;当θe-θ=0或π时,Te=0,电机不转。可见转子的转动方向包含着转子的位置信息,于是可以通过判断电机的转动方向来实现转子初始位置定位。
磁定位法是通过给永磁同步电机定子通以一个已知大小和方向的电流矢量,使转子转动到已知电流矢量对应的位置,从而得出转子运行前的初始位置,定位过程如图2所示。
图2中,设定位前电机转子磁极N极在d-q坐标系中任意一个位置角θ处,给定子施加一个电流矢量:d轴分量id=0,q轴分量iq=is, d-q坐标系相位为θe的电流is,is所产生的定子磁场与永磁体转子磁场作用,当θ+π>θe>θ时,电机逆时针转动,当θ-π<θe<θ时,电机顺时针转动,使转子转到θe+90°位置而停止,这时转子的磁极位置与电流矢量的位置相差90°,从而实现了转子的初始定位的初始化[1]。通常取θe=-90°,使转子转到d轴、A轴、α轴3轴重合的位置。
2 基于磁定位原理的摄动定位研究
磁定位法可以精确实现转子的初始定位,但可能造成转子较大幅度的转动,本文提出基于磁定位原理的摄动定位方法:给定子通以id=0,iq=is,方向为θe的电流矢量,电动机在上述电流矢量的作用之下开始旋转,通过编码器脉冲信号可得到电机的转动方向,一旦检测到编码器脉冲数有变化,便立即封锁PWM输出,转子的位置改变很小,而根据电机转向和给定的电流矢量就可以大致确定电机转子的位置。接着改变电流矢量,使给定的电流矢量更接近电机转子的磁极,再检测电机的转向。当电机的转向改变时,表明所给矢量越过了磁极,再改变电流矢量。如此反复摄动,直到当电机转子不转动时,施加的电流矢量方向和转子磁极一致重合,完成电机转子的初始定位。
设转子位置如图3所示,检测转子初始位置(即θ)步骤如下。
第1步:按照0～7的顺序分别给电机定子施加相同大小不同方向的电流矢量。首先施加电流id=0,iq=is,θe=0°,一旦检测到编码器有脉冲输出变化立即封锁PWM输出,并使iq=0,判断电机转向,然后施加id=0,iq=is,θe=45°的电流矢量,同样检测编码器,一旦编码器有脉冲输出变化便立即封锁PWM输出。当相邻2个角度θ1与θ2转子转向由顺时针变为逆时针时,可以确定电机磁极N极在这个45°范围内;当转子转向由顺时针变为设定足够时间内不转,则可以确定电机磁极N极就在这个不转的位置。
第2步:在第1步得出θ1与θ2的基础上,按照图4所示,给定子施加电流矢量,取θe=θ3=(θ1+θ2)/2,恢复PWM输出,检测编码器变化情况并判断方向,一旦变化立即封锁PWM输出,如果顺时针转动取θe=θ4=(θ3+θ2)/2,逆时针转动则取θe=θ4=(θ1+θ3)/2,不转说明磁极N极位置就在θ3处,然后再二分θe直到在设定时间内编码器没有变化为止。
3 实验及结果分析
按照上述步骤在CCS编译环境中对1台型号为P10B13100BXS20的三洋永磁同步电机做验证性实验,具有6 000线增量式编码器,经过4倍频即电机转动一圈编码器共产生24 000个脉冲,电机逆时针转动编码器脉冲增加,顺时针转动时编码器脉冲减少。
情况1:当电机转子实际位置在θ=180°时,执行第1步定位后编码器脉冲数如表1所示。
表1中,电流矢量幅角乘以45°就是施加的电流矢量角度,脉冲数Q1是检测到编码器脉冲有变化时的编码器脉冲数,由于电机存在惯性,脉冲数Q2是封锁PWM一段时间确定电机没有转动后的编码器脉冲数,用于下次跟Q1比较判断转向。
由表1可知在3位置时转子顺时针转动,4位置时转子不转,于是得出磁极N极在4位置即180°处。
情况2:当给定电机转子初始位置在θ=100°时,执行第1步定位后编码器脉冲数如表2所示。
由表2可以得出转子磁极N极在2,3之间。执行第2步定位后编码器脉冲数如表3所示。
由表3及图5可以得出转子磁极N极在2.218 75即99.843 75°处,误差小于1°。
情况3:当给定电机转子初始位置在θ=196°时,执行第1步定位后编码器脉冲数如表4所示。
由表4可以得出转子磁极N极在4,5之间。执行第2步定位后编码器脉冲数如表5所示。
由表5以及图6可以得出转子磁极N极在4.343 75即195.468 75°处,误差小于1°。
4 结论
本文提出了一种基于磁定位原理的转子初始位置定位方法,通过给电机定子施加电流矢量,由电机转向与施加的电流矢量方向之间的关系来判断电机转子的位置,并通过不断改变电流矢量的方向来缩小定位范围,算法简单且能获得较高的定位精度。定位过程中转子转动微小,能满足要求无运动冲击机械永磁同步电动机的初始定位要求。
摘要：提出了一种基于磁定位原理的转子初始位置定位方法,通过给电机施加电流矢量,根据电机转动方向与施加的电流矢量角之间的关系,不断改变电流矢量角实现缩小定位范围。定位过程中转子转动微小,能满足需要无运动冲击机械永磁同步电动机的初始定位要求。分析了定位原理并给出了实验结果。
水氢氢冷发电机原理及运行维护 篇8
关键词：水氢氢冷发电机；原理；运行
中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0111-02
水氢氢冷发电机作为一种新型的供油发电机冷却方式，在其推出以后不但实现了技术的革新而且产生了较为显著效果。作为水氢氢冷发电机，由于氢气具有较大的热传导效应，比以前发电机的容量大大提高，但是体积减少；同时由于氢气相比其他传导物质，密度较小，所以很大程度上减少了因摩擦发热而造成的热量损耗，大大提高了发电机的效能。此外，氢气作为一种较好的绝缘物质，运行中只产生较为微弱的电离现象，延长发电机的使用寿命。随着社会环保意识的增加以及绿色生活理念的提出，氢气作为一种环保物质在被推广使用时，也更加符合安全环保的理念。
1 水氢氢冷发电机原理
1.1 氢气系统原理
水氢氢冷发电机的定子铁芯和转子全部通过氢气进行冷却，而通过试验的运行情况说明：
①发电机通风过程中热量损耗高低受到冷却介质质量大小的影响。对于性质相似的介质来说，质量越轻造成的损耗越小。而在气相介质中，氢气作为密度最小的气体，满足上述条件非常有利于损耗的降低。
②同时考虑另外一个指标，热传导系数来说，氢气是空气的热传导系数的将1.5倍，具有非常显著的换热能力。
③氢气具有良好的绝缘性能，同时经过技术的革新与发展也具备了较为成熟的控制技术。
1.2 铁芯和转子的氢气冷却原理
转子的冷却结构采取的是气隙取气斜流式的通风形式，在转子的表面槽楔上面同时由进气口、排气口，此外，在转子的绕组上面也开通了通风孔，通过组装在固化以后形成了斜流式的通风路径。这样，气体能够通过一组斜槽沿着转子表面，继而可以进入槽底，最后，通过另外一组斜流失通道返回到气隙中，具体的运行图，如图1所示。
铁芯和转子的冷却通道通常都会设计成多进、多出结构，使用轴向与径向的气隙隔板，这样可以让气体隔离成为冷和热两个区域，通过两个区域可以同时抑制过冷或者过热风的进入，从而使得沿转子轴向的温度分布比较均匀，整体分布，如图2所示。
在上图中氢气经风扇升压后进入转子与铁芯的冷却通道，换热后进入氢气冷却器进行降温，再进入风扇，开始下一循环。
2 水氢氢冷发电机的运行
2.1 氢气系统的运行控制
设计机内部压力是414 kPa，通常都会控制在380～400 kPa之间。发电机在运行的过程中，氢气会通过密封油系统或者因其它的不严密装置而泄漏出去，所以需要不断重复补充氢气的操作以维持正常的气压数值，在这个过程中补充的氢气来自于制氢站。在正常的运行过程中，也会采用氢气检漏仪在发电机氢气等有关区域进行检漏。
2.2 发电机充氢运行
当空气和氢气进行混合的时候，当氢气的比例达到一定程度的时候，极易形成爆炸气体，通常在氢气的含量在4%～74%的时候形成，所以在冲入氢气的环节中，首先要其他的气体置换空气，避免氢气和空气的接触。
置换气体可以使用氮气、二氧化碳或者其他的惰性气体，在充气的过程中必须经过严格的气体含量检测，当其他置换气体的浓度达到96%或者以上的时候，才能进行充氢的操作，之后用氢气逐渐替换所采用的置换介质。
充氢之前，首先使用氮气或者二氧化碳等中间介质排除管路系统以及发电机内的空气。这个过程当中需要的置换气体是管道与发电机整个容积的2～2.5倍，因此需要氢气大约是2～3倍。在发电机内部的气体由氢气状态置换回到空气状态的时候，可以重复进行上述类似过程，首先往发电机中引入需要中间置换的气体排除氢气，同时当中间置换气体的含量超过96%的时候，引进空气重复上述操作以排除中间气体。
此外，当中间置换气体的含量低于14%后，这时就可以可停止排气。在这个过程当中，需要的气体的含量大约是管道和发电机整体容积的1.5～2倍左右。
在发电机机组启动之前，首先要向发电机内部充进20～30 kPa经过被压缩的空气以后，这时投入到密封的油系统当中，之后使用二氧化碳瓶来提供高度压缩的气体，通过发电机的机壳下边引入，以驱出发电机内部的空气，如果从发电机的机壳的顶部来提供，这样使用氢管的气体采取在死角处不容易流动的特点来检验二氧化碳的含量，在其容积比超过86%以后，可以停止填充二氧化碳，在这个过程中仍然需要保证气体压力维持稳定值。在开始填充氢气的时候，氢气经供氢装置进入机壳内顶部的汇流管向下驱赶二氧化碳。
当从底部原二氧化碳母管和气体不易流动的死区取样检验，当氢气纯度高于96%、氧含量低于2%时，停止排气，并升压到工作氢压。升压速度不可太快，以免引起静电。
3 结 语
本文以水氢氢冷发电机组为研究对象，介绍了氢气冷却系统的特点，主要基于氢气和其他介质相比的一系列物理性能的优点进行分析探讨；其次介绍了水氢氢冷发电机原理，主要包括氢气系统原理与铁芯和转子的氢气冷却原理两个方面；最后描述了水氢氢冷发电机运行，集中研究氢气系统的运行控制以及发电机的充氢运行模式。
参考文献：
[1] 黄成平.氢冷汽轮发电机的运行与检修[M].北京：水利电力出版社，2011.
[2] 周新利，赵锞，王海顺.氢冷发电机氢气湿度超标的分析与处理[J].华北电力技术，2009，（7） .
[3] 杨颖.发电厂氢气湿度现状与改进措施[J].东北电力技术，2005，（8）.
[4] 姜彩生.发电机内氢气湿度大的危害及防止措施[J].山西电力技术，2014，（4）.
同步电机的工作原理 篇9
一、单项选择题答案
1、答案：C 解析：国务院制定的《企业所得税法实施条例》属于法规;税法司法解释由最高司法机构作出，人民法院和最高人民检察院既可以单独作出也可以共同作出司法解释;国家税务总局制定的规范性文件一般不可以作为法庭判案的直接依据。
2、答案：A 解析：选项B，税法调整对象是税收分配中形成的权利义务关系;选项C，从法律性质来看，税法属于义务性法规;选项D，税收分配的客体是社会剩余产品，税收不能课及C和V部分。
3、答案：D 解析：选项A，我国税收法律是由全国人民代表大会及其常务委员会制定的，其法律地位和法律效力仅次于宪法而高于税收法规、规章;选项B，《中华人民共和国税收征收管理法》属于全国人民代表大会常务委员会通过的税收法律;选项C，税务规章与其它部门规章、地方政府规章对同一事项的规定不一致的，由国务院裁决。
4、答案：C 解析：由于税法属于义务性法规，税收法律关系的产生应以引起纳税义务成立的法律事实为基础和标志。
5、答案：D 解析：选项D是全国人大常委会通过的税收法律，效力最高，其余选项均是国务院及其部委制定的，其效力低于全国人大及其常委会通过的法律。
6、答案：D 解析：依法稽征原则，即税务行政机关必须严格依据法律的规定稽核征收，而无权变动法定课税要素和法定征收程序。除此之外，纳税人同税务机关一样都没有选择开征、停征，减税免税、退补税收及延期纳税的权力(利)，即使征纳双方达成一致也是违法的。
7、答案：C 解析：选项A，税法的特点和其他法律的特点不具有一致性，否则即无所谓税法的特点;选项B，税法的特点是税收上升为法律后的形式特征，应与税收属于经济范畴的形式特点相区别;选项D，税法属于侵权规范，离开法律约束的纳税习惯是不存在的。
8、答案：C 解析：税收规范性文件不仅约束税务行政相对人，而且约束税务机关本身。
9、答案：D 解析：选项A，税务规章解释与税务规章具有同等效力;选择B，审议通过的税务规章报局长签署后予以公布;选项C，税务规章与地方性法规对同—事项的规定不—致不能确定如何适用时，由国务院提出意见，只有认为应该适用税务规章的，才必须提请全国人大常委会裁决;选项D，人民法院在行政诉讼中对税务规章可以参照适用，对不适当的税务规章不能宣布无效或予以撤销，但有权不适用。
10、答案：B 解析：国际税法基本原则包括：国家税收主权原则;国际税收分配公平原则;国际税收中性原则。
11、答案：A 解析：税收法律关系的特点：(1)主体的一方只能是国家;(2)体现国家单方面的意志;(3)权利义务关系具有不对等性，纳税人承担较多的义务，享受较少的权利;(4)具有财产所有权或支配权单向转移的性质。
12、答案：B 解析：国际税法的调整对象是指国家与涉外纳税人之间的涉外税收征纳关系和国家相互之间的税收分配关系。
13、答案：C 解析：计算分国抵免限额乙国抵免限额=(100 + 40 + 30 +30)×40%×30÷200 = 80×30÷200 = 12(万元)
14、答案：D 解析：“一条鞭法”的出现均平了税负，简化了税制，由历代对人征税转为对物征税。
15、答案：D 解析：5800元超过了起征点，所以全部纳税。应纳税额=500×5%+(2000-500)×10%+(5000-2000)×15%+800×20%=785(元)
二、多项选择题
1、答案：ABC 解析：现行税制中的资源税、城镇土地使用税、车船税和耕地占用税等属于地区差别定额税率，土地增值税和城市维护建设税采取比例税率。
2、答案：ACD 解析：目前世界上的税收管辖权分为三类：来源地管辖权、居民管辖权、公民管辖权。
3、答案：ABD 解析：按照规定安装、适用税控装置和及时提供信息，属于纳税人的义务，而不是权利。
4、答案：ABDE 解析：税收规范性文件的特征可概括为：属于非立法行为的行为规范;适用主体的非特定性;不具有可诉性和具有向后发生效力的特征。
5、答案：ACDE 解析：税务稽查执行是税务稽查程序的最后一个阶段。
6、答案：BDE 解析：课税对象是构成税收实体法诸要素中的基础性要素，是因为：课税对象是一种税区别于另一种税的最主要标志，课税对象体现着各种税的征税范围，其他要素的内容一般都是以课税对象为基础确定的。
7、答案：BDE 解析：选项A是国务院制定的，选项C是国家税务总局制定的。
8、答案：BDE 解析：税收强制执行措施的内容包括：书面通知纳税人开户银行或者其他金融机构从其存款中扣缴税款;扣押、查封、拍卖或者变卖相当于应纳税款的商品、货物或者其他财产;税务机关采取强制执行措施时，对纳税人、扣缴义务人、纳税担保人未扣缴的滞纳金同时强制执行。书面通知纳税人的开户行或者其他金融机构冻结纳税人的相当于应纳税款的存款;扣押、查封纳税人的价值相当于应纳税款的商品、货物或其他财产，属于税收保全措施。
9、答案：ABCD 解析：税收程序法的主要制度包括：表明身份制度、回避制度、职能分离制度、听证制度、时限制度。
10、答案：BCD 解析：税收法律关系消灭的原因，主要有：纳税人履行纳税义务、纳税义务因超过期限而消灭、纳税义务的免除、某些税法的废止、纳税主体的消灭。由于税法的修订或调整和因不可抗力造成的破坏，引起税收法律关系变更。
11、答案：ACE 解析：国际税收管辖权不是在国际税收形成后出现的，而是在税收产生的同时就存在了;目前国际上大量的税收协定是双边的，多边税收协定相对较少;国际税法包括政府间的双边或多边税收协定、关税互惠条约、OECD范本、联合国范本以及国际税收惯例。
12、答案：AB 解析：非行政执法行为或者税务机关的人事任免等内容均不属于税收执法监督的监督范围;税收法规的效力低于宪法、税收法律，而高于税务规章;在我国税法体系中，税收法律实施细则和绝大多数税种，都是以税收行政法规的形式出现的。
13、答案：ABCE 解析：税收执法合法性原则的具体要求：执法主体法定、执法内容合法、执法程序合法、执法根据合法。
14、答案：ACD 解析：国际税法基本原则包括：国家税收主权原则;国际税收分配公平原则;国际税收中性原则。
15、答案：ABCE 解析：选项D，独立性是司法权的生命。
16、答案：CD 解析：春秋战国时期实行了“商鞅变法”;唐朝初期实行了“租庸调制”;唐朝中期税法最大的改革是实行“两税法”;明朝赋役制度的改革主要是实行著名的“一条鞭法”;在鸦片战争失败，被迫“五口通商”后，新开征了海关税，此时已经是清朝末期。
冲床工作原理工作原理 篇10
冲床工作原理：
冲床的原来也就是以曲柄连杆机构.*由电机带动飞轮、飞轮通过轴与小齿轮带动大齿轮、大齿轮通过离合器带动曲轴，曲轴带动连杆使滑块工作。滑块每分钟行程次数及滑块的运动曲线都是固定不变的。
*压力机基本可分为床身部分、工作部分、操纵部分及传动部分，各部分所有构件均安装于床身上。
*车间压力机均属板料冲压的通用压力机，可实现各种冷冲压工艺，如冲、弯曲、浅拉伸等。这基本上就是一个简单工作原理。冲床主要部件、床身部分：床身与工作台铸成一体的铸铁件。
离合器：压力机不进行工作时，操纵器的凸轮推挡着转键的尾部，使其工作部分的月牙形狐完全陷入曲轴半圆槽内。此时，曲轴空转，滑块停于上死点；压力机工作时，操纵器的凸轮转过一个角度，让开转键尾部，由弹簧作用，转键转动45°，工作部分背部进入中套三个圆槽中的任意一个，离合器处于结合位置，飞轮带动曲轴转动，滑块作上下运动。
滑块：在滑块中，与调节螺杆球头接触的球碗下面有压踏式保险器，保证了在超载时不会损坏压力机。打开正面的方盖，可以换保险器。
制动带：曲轴左端装有一个偏心式制动带，当离合器脱开，克服滑块往复运动的惯性，保证曲轴停在上死点。
操纵器：操纵器时控制离合器结合与分离的机构。转换操纵器拉杆的连接位置，可获得单次行程和连续行程两种动作。压力机每日保养工作:
（一）工作开始前：
1）收拾工作地点，从压力机上将与工作无关的的物件收拾干净，工具妥善保管。无关人员应离开压力机工作地点。
2）检查压力机摩擦部分润滑情况。
3）检查冲模安装是否正确可靠，刀刃上有无裂纹、凹痕或崩裂。4）一定在离合器脱开的情况下，才可以开机。
5）实验制动带、离合器、操纵器的工作情况，做几次行程。6）准备工作中所需工具
（二）工作时间内：
1）定时用油枪给各润滑点注油。
2）如工件“卡住”在冲模上应停止压力机，及时研究处理。3）工作时英随时将工作台面上的飞边除去，清除时不要直接用手去取要用钩子或相关工具。4）做浅拉伸工作时，要注意板料的清洁，并加油润滑之。
5）不要把脚经常放于操纵器的踏板上，以免不注意踩下发生事故。
6）在压力机工作时，不要将手插到模具中去，不要再变动冲模上毛坯的位置。
7）发生压力机工作不正常时（如滑块自由下落，发生不正常的敲击声或噪音、成品油毛刺质量不好等）应立即停机进行研究。
减压阀的工作原理及选用 篇11
直动式减压阀
图14-1a所示为直动式带溢流阀的减压阀（简称溢流减压阀）的结构图。
压力为P1的压缩空气，由左端输入经阀口10节流后，压力降为P2输出。P2的大小可由调压弹簧2、3进行调节。顺时针旋转旋钮1，压缩弹簧2、3及膜片5使阀芯8下移，增大阀口10的开度使P2增大。若反时针旋转旋钮1，阀口10的开度减小，P2随之减小。
若P1瞬时升高，P2将随之升高，使膜片气室6内压力升高，在膜片5上产生的推力相应增大，此推力破坏了原来力的平衡，使膜片5向上移动，有少部分气流经溢流孔12、排气孔11排出。在膜片上移的同时，因复位弹簧9的作用，使阀芯8也向上移动，关小进气阀口10，节流作用加大，使输出压力下降，直至达到新的平衡为止，输出压力基本又回到原来值。若输入压力瞬时下降，输出压力也下降、膜片5下移，阀芯8随之下移，进气阀口10开大，节流作用减小，使输出压力也基本回到原来值。 逆时针旋转旋钮1。使调节弹簧2、3放松，气体作用在膜片5上的推力大于调压弹簧的作用力，膜片向上曲，靠复位弹簧的作用关闭进气阀口10。再旋转旋钮1，进气阀芯8的顶端与溢流阀座4将脱开，膜片气室6中的压缩空气便经溢流孔12、排气孔11排出，使阀处于无输出状态。
总之，溢流减压阀是靠进气口的节流作用减压，靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压；调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。为防止以上溢流式减压阀徘出少量气体对周围环境的污染，可采用不带溢流阀的减压阀（即普通减压阀），其符号如图14-1c所示。
先导式减压阀
当减压阀的输出压力较高或通径较大时，用调压弹簧直接调压，则弹簧刚度必然过大，流量变化时，输出压力波动较大，阀的结构尺寸也将增大。为了克服这些缺点，可采用先导式减压阀。先导式减压阀的工作原理与直动式的基本相同。先导式减压阀所用的调压气体，是由小型的直动式减压阀供给的。若把小型直动式减压阀装在阀体内部，则称为内部先导式减压阀；若将小型直动式减压阀装在主阀体外部，则称为外部先导式减压阀。图14-2所示为内部先导式减压阀的结构图，与直动式减压阀相比，该阀增加了由喷嘴4、挡板3、固定节流孔9及气室B所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使B室中的压力发生根明显的变化，从而引起膜片10有较大的位移，去控制阀芯6的上下移动，使进气阀口8开大或关小、提高了对阀芯控制的灵敏度，即提高了稳压精度。
图14-3所示为外部先导式减压阀的主阀，其工作原理与直动式相同。在主阀体外部还有一个小型直动式减压阀（图中末示出），由它来控制主阀。此类阀适于通径在20mm以上，远距离（30m以内）、高处、危险处、调压困难的场合。
定值器
定值器是一种高精度的减压阀，主要用于压力定值。目前有两种压力规格的定值器：其气源压力分别为0.14MPa和0.35MPa，输出压力范围分别为0-0.1MPa和0-0.25MPa。其输出压力波动不大于最大输出压力的1%，常用于需要供给精确气源压力和信号压力的场合，如气动实验设备、气动自动装置等。
图14-4所示为定值器的工作原理图。它由三部分组成：1是直动式减压阀的主闭部分；2是恒压降装置，相当于一定差减压阀。主要作用是使喷嘴得到稳定气源流量；3是喷嘴挡板装置和调压部分，起调压和压力放大作用，利用被它放大了的气压去控制主阀部分。
由于定值器具有调定、比较和放大的功能，因而稳压精度高。
定值器处于非工作状态时，由气源输入的压缩空气经过滤器1过滤后进入A室和正室。主阀芯19在弹簧20和气源压力作用下压在阀座上，使A室与B室断开。进入A室的气流经由阀口（又称为活门）12至F室，再通过恒节流孔13降压后，分别进入G室和D室。由于这时尚未对膜片8加力，挡板5与喷嘴4之间的间距较大，气体从喷嘴4流出时的气流阻力较小，G室及D室的气压较低，膜片3及15保持原始位置。进入只室的微量气体主要经B室通过阀口2从排气口排出；另有一部分从输出口排空。此时输出口无气流输出，由喷嘴流出而排空微量气体是维持喷嘴挡板装置工作所必须的，因其为无功耗气量，所以希望其耗量越小越好。
定值器处于工作状态时，转动手柄7，压下弹簧6并推动膜片8连同挡板5一同下移、挡板5与喷嘴4的间距缩小，气流阻力增加，使G室和D室的气压升高。膜片16在D室气压的作用下下移，将阀口2关闭，并向下推动主阀芯19，打开阀口，压缩空气经B室和H室由输出口输出。与此同时，H室压力上升并反馈到膜片8上，当膜片8所受反馈作用力与弹簧力平衡时，定值器便输出一定压力的气体。
当输入压力波动时，如压力上升，B室和H室气压瞬时增高、使膜片8上移，导致挡板5与喷嘴4之间的间距加大，G室和D室的气压下降。由于B室压力增高，D室压力下降，膜片15在压差的作用下向上移动，使主阀口减小，输出压力下降，直到稳定到调定压力上。此外，在输入压力上升时，E室压力和F室瞬时压力也上升，膜片3在上下差压的作用下上移，关小稳压阀口12。由于节流作用加强，F室气压下降，始终保持节流孔13的前后压差恒定，故通过节流孔13的气体流量不变，使喷嘴挡板的灵敏度得到提高。当输入压力降低时，B室和H室的压力瞬时下降，膜片8连同挡板5由于受力平衡破坏而下移，喷嘴4与挡板5间间距减小，G室和D室压力上升，膜片3和15下移。膜片15下移使主阀口开度加大，使B室及H室气压回升，直到与调定压力平衡为止。而膜片3下移，使稳压口12开大，F室气压上升，始终保持恒节流孔13前后压差恒定。同理，当输出压力波动时，将与输入压力波动时得到同样的调节。
由于定值器利用输出压力的反馈作用和喷嘴挡板的放大作用控制主阀，使其能对较小的压力变化作出反应，从而使输出压力得到及时调节，保持出口压力基本稳定，即定值稳压精度较高。
2.减压阀的基本性能
2.1调压范围
它是指减压阀输出压力P2的可调范围，在此范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。
2.2压力特性
它是指流量g为定值时，因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小，减压阀的特性越好。输出压力必须低于输入压力—定值才基本上不随输入压力变化而变化。
2.3流量特性
它是指输入压力—定时，输出压力随输出流量g的变化而变化的持性。当流量g发生变化时，输出压力的变化越小越好。一般输出压力越低，它随输出流量的变化波动就越小。
3.减压阀的选用
农用车用恒压发电机的稳压原理 篇12
1 并联式电子调节器
1.1 电路组成
并联式电子调节器由采样电路、基准电路、信号电路和开关电路四部分组成, 见图1。采样电路由微型电流互感器、小型可控硅等组成。基准电路由电阻、稳压二极管等组成。信号电路由三极管等组成。开关电路由大功率可控硅组成。
1.2 稳压原理
当发电机空载运行, 电路中无电流通过时, 采样电路中电流互感器的二次绕组无信号输出, 小型可控硅关断。其他三部分电路均不工作, 即开关电路处于断开状态。在白天工作时, 由于不使用电器, 电路中无电流通过, 尽管发电机旋转, 但无功率输出。这样既减少了能量损耗, 又提高了电子调节器和发电机的使用寿命。
当发电机带上负载, 电路中有电流通过时, 采样电路中的微型电流互感器的二次绕组有信号输出, 小型可控硅被触发导通。随着发电机转速的升高, 输出电压随之升高, 当输出电压达到一定值时, 基准电路中的稳压管导通并形成电压基准, 由采样电路取得的电压信号与基准电压一起加到信号电路的输入端进行比较, 当发电机输出电压高于稳定值Uo时, 信号电路中的三极管导通, 输出控制信号去触发开关电路中的大可控硅, 使其导通, 这时发电机瞬时相当于短路。较大的短路电流, 一方面在发电机的内阻抗上产生较大的电压降;另一方面较大的短路电流产生的电枢反应具有明显的去磁作用。上述作用的结果, 都将使得发电机的输出电压降低。
当发电机输出电压低于稳定值Uo时, 信号电路无信号输出, 开关电路中的大可控硅关断。如此周而复始的工作, 从而使发电机的电压得以稳定。
并联式电子调节器, 它的优点是使发电机的高速状态下的电压得到了稳定。但由于开关电路的导通, 导致发电机电枢回路频繁瞬时短路, 加速了电机温度的升高, 浪费能源。同时, 电路只能输出交流电, 不能给需要直流电源的电器直接供电。
2 半控桥式电子调节器
2.1 电路组成
半控桥式电子调节器由采样电路、基准电路、信号电路和半控桥四部分组成, 见图2。采样电路由电阻元件组成。基准电路由稳压二极管、电容、电阻等组成。信号电路由二极管T1、T2等组成。半控桥由两只整流二极管和两只可控硅组成。
2.2 稳压原理
当发电机开始旋转, 输出电压低于稳定值Uo时, 信号电路中的T2管一直处于导通状态, 给半控桥中的两只可控硅控制极同时加上触发信号, 使桥路处于导通状态, 电路输出电压升高。
随着发电机转速的升高, 发电机电压升高, 当输出电压大于稳定值Uo时, 由采样电路取得的电压信号与基准电路中的基准电压相比较, 使信号电路中原处于截止状态的T1管变为饱和导通、处于饱和导通状态的T2管变为截止, 触发信号消失。待可控硅正向压降为零时, 桥式电路截止, 调节器无电压输出。此时, 由电路中的RC电路进行放电, 当稳压管两端的电压低于稳压值时, 信号电路中的T1管截止、T2管导通, 再次向可控硅提供触发信号, 使可控硅重新导通, 输出电压再升高。当输出电压大于稳定值Uo时, 再重复上述过程。如此周而复始, 通过信号电路中T1、T2管反复通断, 控制可控硅导通角的大小, 从而使电路输出的直流电压得到稳定。
半控桥式电子调节器, 由于是通过控制可控硅导通角的大小, 来实现输出电压稳定的, 电机绕组不存在瞬时短路的问题, 故发电机发热差、效率高。同时, 能直接满足直流用电设备的用电需求。
参考文献
[1]王启瑞.汽车电气及电子设备[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2000.[1]王启瑞.汽车电气及电子设备[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2000.
[2]许实章.电机学[M].北京:机械工业出版社, 2000.[2]许实章.电机学[M].北京:机械工业出版社, 2000.
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