具有开发前途的车用永磁发电机[中文1850字]
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of of is is A at At a be by of a to is it by is 200 W in to C At a of of (1) C Or of a (2) by to of 1 2 (1) is to a of to as of so C of (2) a to C to of of As 4 V, N a . = is PN of of is a of a in of 0 to in （ 3） 50 W a of to on be to of of to of to a 750W 50 W of a a to a no 2 (4) 50 W is of to of (5) no of 0% 5%. of a to is no it of (6) C, or C so of be a In of a is a of of 3 of It as ), a it is in of in at of on to 3 in to of of of of s to of a of 4 中文： 具有开发前途的车用永磁发电机 史立伟 1，张学义 1，耿松亮 1，王亚林 1，李爱军 1，李贤温 2 摘 要 分析了车用发电机的发展现状，总结了永磁发电机的高效率、高性能价格比及高稳定性的特点， 指出了永磁发电机具有广阔的应用前景。 关键词 电气工程；发电机；综述；永磁 1 国内外车用发电机现状 目前，国内外汽车用发电机主要是硅整流发电机。该发电机由电励磁绕组产生磁，转子的励磁绕组易烧毁、断线、消耗电能多，而且必须由蓄电池提供励磁电流才能发电，这样势必增加了汽车成本。一种硅整流发电机带有碳刷滑环结构，滑环直径大、线速度高，碳刷容易磨损、寿命短、故障率高；另一种是无刷发电机，它增加了磁场气隙、漏磁大，材料利用率低、成本高。国内农用车所采用的发电机主要是铁氧体永磁交流发电机，功率在 200W 以下，不能直接给农用车的刮雨器、暖风机、电喇叭 等提供直流电源，也不能给蓄电池充电。 目前，国内外许多科研单位、企业投入了大量资金进行车用永磁发电机的开发研制工作。主要有： (1) 永磁直流发电机。通过采用铁氧体或稀土永磁材料和串联式电子稳压器，并对发电机绕组和结构重新设计，使发电机输出电压稳定的直流电。 (2) 混合励磁发电机。其磁场主要由永磁体提供，励磁绕组只起调节磁场作用，克服了硅整流发电机带有碳刷滑环装置的缺点，结构复杂，性能价格比较低。 2 永磁发电机主要优点 (1) 结构简单，工作可靠。永磁发电机避免了电励磁发电机的励磁绕组易烧毁、断线及碳刷 、滑环易磨损等问题，可靠性提高。电子稳压器与发电机联为一体，使发电机整体实现直流输出，体积小，质量轻，使用维护方便。 (2) 采用单相双半波可控整流技术。用两只可控硅实现稳压直流输出，取替了硅整流发电机的 6 只整流管组成的三相整流桥和调节转子励磁电流大小的电子调节器。由于汽车发电机功率大，输出电压为 14V，输出电流大，电流每经过一个 5 下降 Q=，电流越大，发热越多。 的大量发热不仅浪费了发电机的有效功率，而且解决散热问题也成为一个难点。在发电机输出相同功率的情况下，单相双半波 可控整流稳压电路的耗电量，可比整流桥电路的耗电量低 50%，减少了发热量，提高了输出功率，而且该电路集稳 压、整流于一体，大大降低了成本。 (3) 对于超过 350W 的发电机，采用高磁性的钕铁硼稀土永磁材料，有效利用我国得天独厚的稀土资源，并减少我国稀有金属铜对国外进口的依赖程度。该永磁材料具有高的磁能积，较小的体积就能提供足够大的磁场，使得发电机内部结构紧凑、体积小、质量轻。转子结构的简化还使得转子转动惯量减少，实用转速增加，比功率（即功率、体积之比）达到一个较高的值。 750W 的钕铁硼永磁发电机与 350W 的硅整流发电机质量相当。该永磁材料还具有高的剩磁感应强度和矫顽力，去磁曲线为直线，几乎不产生不可逆退磁。 (4) 对于低于 350W 的发电机，采用铁氧体永磁材料。此材料由于不含稀土元素钴、镍等贵金属，价格低廉。用铁氧体永磁材料作转子，发电机性能指标也能达到农用车的使用要求。根据发电机输出功率参数相应选择永磁材料，既能满足发电机性能要求，又能提高发电机的经济性，更好地满足市场需求。 (5) 效率高。发电机用永磁体励磁，不需电励磁绕组的电能消耗， 仅此一项即可提高发电效率 10% 15%。转子的设计采用永磁转子 ，无需励磁电流即可提供旋转磁场，转子也没有电励磁转子碳刷与滑环之间的机械损耗，所以发电机效率又可提高 5%以上。 (6) 用途广，充电效果优。发电机不仅具有稳压功能，而且还可输出直流电，给蓄电池充电，或直接驱动需用直流电的刮雨器、暖风机、电喇叭等工作。电压调整率小，能有效防止蓄电池的极板硫化，不会欠充电，也不会过充电。在充电过程中始终保持微量的出气状态，不会产生大量气泡。这样既不损耗大量的电解液和污染蓄电池表面，同时也有效地避免了因剧烈出气而造成的活性物质脱落， 从而延长了蓄电池使用寿命。 3 永磁发电机的应 用前景 农用车用铁氧体永磁交流发电机已在我国广泛应用。它采用并联式稳压技术 (如图 1 所示 )，输出电压稳定的交流电，具有突出的性能价格比，实践证明是农用 6 车发电机的最优选择。大型客车与轿车由于发电机功率大，尤其是大型空调车怠速时用电量较大，硅整流发电机只能靠增加传动比来提高低速性能，而永磁发电机在怠速时要比电励磁式发电机的输出功率高 1 倍，因此能够解决车辆怠速用电量大的问题。 图 1交流恒压发电机稳压原理图 车用永磁发电
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