小型單相汽油發(fā)電機(jī)組是農(nóng)村、城鎮(zhèn)、山區(qū)，牧區(qū)部隊(duì)等流動(dòng)赦映電影不可缺少的設(shè)備。同時(shí)還可以作為通訊、照明、醫(yī)療、家用電器的應(yīng)急電源或流動(dòng)電源等，因此，小型汽油發(fā)電機(jī)的制造與發(fā)展，在國民經(jīng)濟(jì)中占有一定地位。

我國目前生產(chǎn)和正在研制的發(fā)電機(jī)的原理及特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下。

一有尉結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)

1.磁復(fù)合復(fù)勵(lì)式單相同步發(fā)電機(jī)磁復(fù)合武復(fù)勵(lì)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與相復(fù)勵(lì)式相比，可省去笨重的移相元件及互感器等，它在小容量單相同步發(fā)電機(jī)中應(yīng)用廣泛電影用汽油發(fā)電機(jī)LD一75、JD_-75、DF750、DF1000等型號(hào)就采用了這種結(jié)構(gòu)，其原理如圖I空載時(shí)，刊用剩磁在電樞副繞組wo中感應(yīng)電勢(shì)。整流供給空載勵(lì)磁繞組w，實(shí)現(xiàn)自勵(lì)負(fù)載時(shí)，將電摳電漉整漉供崢負(fù)載補(bǔ)償繞組wH-.以補(bǔ)償電摳反應(yīng)及電摳滿阻抗的影響，使端電壓基本穩(wěn)定。臺(tái)理調(diào)節(jié)主繞組w的匝數(shù)，政變電機(jī)的飽和程度，變動(dòng)補(bǔ)償繞組w№匝數(shù)。改變補(bǔ)償程度，可以得到較好的調(diào)壓率(5左右)及效率等性能指標(biāo)。

2：幸r控硅直接廊詹單相同步發(fā)電機(jī)0.7"SGF1型汽油發(fā)電機(jī)采用這種結(jié)構(gòu)，其掉理如圖。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)態(tài)調(diào)壓率好，可達(dá)到士J～士3，電壓整定方便，溫度補(bǔ)償好。缺點(diǎn)是電子線路復(fù)雜，電壓渡形有蛾口，無線電干擾大

3逆序補(bǔ)償單相同步發(fā)電機(jī)這種發(fā)電機(jī)利用了單相電機(jī)中的逆七畦場(chǎng)，簡(jiǎn)化了電機(jī)結(jié)構(gòu)，其原理如圖3它的定子鐵芯槽由除了發(fā)電機(jī)的主繞組w外。還有一輔助繞組we。其轉(zhuǎn)子磁極上f5套繞有勵(lì)磁繞組L外，還有逆序補(bǔ)償繞組w當(dāng)發(fā)電機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子剩磁磁場(chǎng)切割定子輔助繞組w，并在該繞組中感應(yīng)一剩磁電勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)經(jīng)整流后供給勵(lì)磁繞組產(chǎn)生勵(lì)磁磁勢(shì)井與荊磁磁勢(shì)迭加。如此反復(fù)增強(qiáng)，使發(fā)電機(jī)建立空載電壓。

發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載后。定子主繞組中有電流通過。在單相電機(jī)中，進(jìn)一定子電流產(chǎn)生的逆序磁場(chǎng)可以分解為兩個(gè)方向相戾的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即正序磁場(chǎng)和逆序磁場(chǎng)。其中正序磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同，兩者相對(duì)靜止。其作用與三相同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)一樣，在電感電阻性負(fù)載時(shí)產(chǎn)生去磁作用。逆序磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子上的逆序補(bǔ)償繞組中感應(yīng)出2倍頻率電勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)經(jīng)整流后也加在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的兩端，但它的作用是加強(qiáng)主磁場(chǎng)，補(bǔ)償電樞反應(yīng)廈定子溻阻抗的作用。從而使發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定。

4.’柑復(fù)勵(lì)單相同步發(fā)電機(jī)相復(fù)勵(lì)有電抗移相式、電容諧振式、電阻武等形式。常見的電抗移相式單相同步發(fā)電機(jī)的原理如圖4(如5GFi2單相同步發(fā)電機(jī)就是這種結(jié)構(gòu))。其優(yōu)點(diǎn)是線路較簡(jiǎn)單可靠。低竭忖。無線電干擾小。穗態(tài)調(diào)壓車可達(dá)土3～士

5。缺點(diǎn)是體積大。笨重。溫度訃償性較羞，勵(lì)磁裝置效率較差。僅65～7O%。5.諧波勵(lì)磁單相同步發(fā)電機(jī)ST系列單相同步發(fā)電機(jī)采用三次諧波勵(lì)磁。冀線路如圖5。w.：l樞主繞勻【1w，：嘞礁繞_lW一趺諧波繞自【。這種發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單可靠。勵(lì)磁裝置體積小。造價(jià)低廉。缺點(diǎn)是調(diào)壓率較差(僅土7左右)。電壓整定困難。工藝分散性大。

6.雙繞組電抗分流單相同步發(fā)電機(jī)雙繞組電抗分疏武是由三相電機(jī)演赍而毒1其原理如圖6。

這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單可靠，電機(jī)具有相復(fù)勵(lì)特性

二、無刷結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)

無刷單相同步發(fā)電機(jī)有帶受流勵(lì)磁機(jī)無刷;電客式逆序磁場(chǎng);定子直流武無刷勵(lì)磁;及永磁式、爪極式、感應(yīng)子式等幾種結(jié)構(gòu)。J.帶交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁無刷單相同步發(fā)電機(jī)這種結(jié)構(gòu)由三相電機(jī)派生而來。山東電影機(jī)械廠生產(chǎn)的DFI500汽油發(fā)電機(jī)采用了這種結(jié)構(gòu)，其原理如圖7由于它的勵(lì)磁機(jī)由汽油機(jī)磁電機(jī)提供他勵(lì)勵(lì)磁，因此無論電機(jī)有無剩磁都能可靠地建立電壓這種結(jié)構(gòu)的勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)還可以采用電壓調(diào)節(jié)器、諧波繞組調(diào)節(jié)，勵(lì)磁機(jī)還可以是三相的。

其特點(diǎn)是交流勵(lì)磁機(jī)與主發(fā)電機(jī)只有電的聯(lián)系，發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)調(diào)整方便，配上可控電壓調(diào)節(jié)器，調(diào)壓率可達(dá)土l～±3%缺點(diǎn)是電機(jī)結(jié)構(gòu)夏雜，外型尺寸大。價(jià)格貴

2.電容式逆序磁場(chǎng)無刷單相同步發(fā)電機(jī)為簡(jiǎn)化無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)，我們與東電影機(jī)l械廠合作，研制了一種電容式逆序磁自勵(lì)恒壓無刷單相同步發(fā)電機(jī)，采用凸極結(jié)構(gòu)，其原理如圖8

空載時(shí)，利甩剩磁在電容繞組感應(yīng)的電流產(chǎn)生一脈擐磁勢(shì)，其正序磁勢(shì)起助磁作用，負(fù)序磁勢(shì)在勵(lì)磁繞組中感應(yīng)倍頻電勢(shì)，整流進(jìn)行勵(lì)磁，由此建立空載電壓負(fù)戢肘，逆序磁勢(shì)增加，勵(lì)磁繞組中的倍頻電勢(shì)和勵(lì)磁電流也相應(yīng)增加，補(bǔ)償負(fù)載電樞反應(yīng)及漏阻抗對(duì)端電壓的影響。該電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.起勵(lì)容易，體積小，重量輕，效率高。臺(tái)肥工業(yè)大學(xué)研制了一種臆板結(jié)構(gòu)(如圖9)，還可以將電容直接并在負(fù)載繞組兩端。如DF300型電影用汽油發(fā)電機(jī)就采用了這種結(jié)構(gòu)較凸極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但端電壓波形較好。

3.定子直流式逆序磁場(chǎng)無刷單相同步發(fā)電機(jī)這種勵(lì)磁方式一般是同樞倍極式?？梢允请[極結(jié)構(gòu)，也可以是凸極結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子繞組有不同形武其線路.其原理相當(dāng)于將一臺(tái)倍極的勵(lì)磁機(jī)與主發(fā)電機(jī)裝在同一鐵芯上，并用逆序補(bǔ)償繞組進(jìn)行補(bǔ)償。其特點(diǎn)是發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)比帶交流勵(lì)磁機(jī)無刷電機(jī)要簡(jiǎn)單一些，與電容式相比，可以不用電容器。缺點(diǎn)是負(fù)載耐電壓波形較差，效率較低，噪聲較大.繞組較復(fù)雜。