斯坦福發電機的特征和勵磁結構
斯坦福發電機屬于無刷發電機范疇，500kw以上配備永磁電機（pgm），無此配置的機型可要求發電機廠家出廠前加裝。無刷交流發電機實際上是兩臺發電機構成的，一臺作為勵磁機，一臺才是主發電機。主發電機的勵磁繞組在轉子，電樞繞組在定子（將發出的電輸出）；勵磁機的電樞繞組在轉子，勵磁繞組在定子。其原理是勵磁機在定子上的為勵磁繞組提供勵磁，其轉子電樞繞組將發出交流電，經過整流后在轉子向主發電機在轉子的勵磁繞組供電，從而使主發電機在定子的電樞繞組感應出所需的交流電來。
一、斯坦福發電機的特征
1、四極無刷自勵式、防滴漏結構（ip22）。h絕緣，為發電機在惡劣環境中運行提供保障。
2、定子是2/3節距繞制，能有效抑制輸出電壓的波形畸變，及減少磁發熱。
3、轉子裝配前經過動平衡，完善的阻尼繞組幫助減少非恒負荷下的電壓偏差的熱量。
4、勵磁機轉子的輸出功率通過三相全波橋式整流器輸出給主動轉子，該整流器由一浪涌抑制器保護，以免由諸如短路或并聯時相位步而引起沖擊造成損失。
5、可選的輔助繞組勵磁系統能提供承受短路電流的能力。
6、先進的自動調壓系統能夠保證在惡劣條件下能進行可靠的運行作業。
7、很容易與電網或其他發電機并聯。標準的2/3節距繞組抑制了過多的中線電流。
8、 經動平衡的轉子，具有密封的滾珠軸承，具有單支點和雙支點結構。
9、 安裝簡單，維護保養方便，具有極易操作的接線柱、旋轉二極管和聯軸器螺栓。
10、自動電壓調節器（avr）具有保護發動機的自動減荷特性。允許一次性向發電機施加全載，穩態電壓調整率可實現±0.5%或±1%。
11、根據用戶使用需要，可配置永磁發電機（pmg），pmg通過avr向勵磁機提供功率、輸出一個與發電機輸出功率無關的恒的勵磁功率，從而大大提高發電機的強勵能力。符合所有主導的陸用發電機標準。
二、勵磁系統結構
斯坦福無刷三相交流同步發電機的勵磁系統有以下幾種結構形式。
1、自勵系統(shunt)
勵磁電源系取自發電機自身或發電機所在的電力系統。目前小功率機組大多數都是此方式，沒有持續能力。
自勵avr控制的發電機，主機定子通過as440(或sx421)avr為勵磁機磁場提供勵磁源，avr是調節勵磁機磁場勵磁電流的控制裝置。avr根據來自主機定子繞組的電壓感應信號作出反饋，通過控制低功率的勵磁機磁場調節勵磁機電樞的整流輸出功率，從而達到控制主機磁場電流的要求。
as440avr通過感應兩相平均電壓，確保較高的電壓調整率,除此之外，它還監測發動機的轉速，如低于預選轉速(hz)設定，則相應降低輸出電壓，以防止發動機低速時的國力,緩減加載時的沖擊，以減輕發動機的負擔。sx421除了as440的特點外，還具有三相均方根感應的特點，在與外部斷路器(裝在開關板上)一起使用時，它還提供過電壓保護。
2、他勵系統(arep)
采用獨立的電壓監測回路輔助線圈供應自動穩壓器電源。
（1） 不可控整流器勵磁系統
一般由交流勵磁機，不可控整流裝置，勵磁調節器和交流副勵磁機等組成。
（2）可控整流器勵磁系統
一般由三相可控整流橋（晶閘管），勵磁調節器，交流勵磁機及其自勵恒壓裝置組成。勵磁調節器可調節可控整流器的導通角， 調節可控整流器的輸出電壓，從而調節發電機的勵磁。
圖1 斯坦福發電機變壓器勵磁系統
圖2 斯坦福發電機輔助繞組勵磁系統
3、永久磁發電機系統(pmg)
勵磁系統的發電機比自勵系統多一個發電機，它將自動穩壓器的工作電源從主定子上分離出來。由永磁發電機獨立供給電源，因此自動穩壓器將不受負載的干擾。
永磁發電機（pmg）勵磁發電機通過mx341(或321)avr為勵磁機提供勵磁源，avr是調節勵磁機勵磁電流的控制裝置。如果是mx321avr，則通過一個隔離變壓器向來自主機定子繞組的電壓感應信號作出反饋，通過控制低功率的勵磁機磁場，調節勵磁機電樞的整流輸出功率，從而達到控制主機磁場電流的要求。pmg系統提供一個與定子負載無關的恒定的勵磁電源，提供較高的電動機啟動承受能力，并不受非線性負載（例如可控硅直流電動機）產生的主機定子輸出電壓的波形畸變的干擾。mx341avr通過檢測二相平均電壓來確保較高電壓的調整率，另外它還檢測發動機轉速，如低于預選的轉速設定，則相應降低輸出電壓，以防止發動機低速時的過勵，緩減加載時的沖擊，以減輕發動機的負擔。它還提供延時的過勵保護，在勵磁機磁場電壓過高的情況下對發電機滅磁。
圖3 斯坦福發電機永磁pmg系統框圖
圖4 斯坦福發電機永磁系統結構剖析圖
三、發電機維護
交流發電機不需進行定期保養，但內外部應定期清潔，并建議作定期檢查。
1、定期清潔
發電機清潔的頻率則要視機器所在的環境而定，清潔可按下列步驟進行。
（1）將所有電源斷開，把外表的塵、油污、油積、水及任何液體擦干
（2）通風網也要清潔干凈，因為這些東西進入線圈，會使線圈過熱或破壞絕緣
（3）塵和污物最好用吸塵器吸掉，不要用吹氣或高壓噴水來清潔。
2、絕緣測試
（1）測定子時，斷開所有控制線路及avr，用一個500v的搖表或相似的其它儀器測量線圈與大地的電阻。
方法：拆開在中點和地之間的導線，測量終端至地的阻抗。機器到地的絕緣阻抗應超過5mω，如小于imω ，就應該對線圈進行烘干。
（2）測轉子時一定要拆開與二極管的連線。
3、線圈烘干
（1）用干燥熱氣烘干，可用熱吹風槍把熱氣吹向電球線圈，也可用相似的其他方法，把干燥熱氣吹向電球線圈。或用鹵素燈管烘干。
（2）用一個三相調壓器，將三相調壓器與發電機定子線圈相連，將電壓調至24v，烘干2－3小時，按上述測試方法測量絕緣阻抗。
注：經烘于后絕緣阻抗應大于5mω。若低于5mω ，應重新烘于，若烘干后低于1mω ，說明絕緣已損壞，需要修理后才能使用。

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