基于勵(lì)磁繞組回路特性的發(fā)電機(jī)充電耦合電路設(shè)計(jì)

唐玉發(fā)，孫金海，王東健，矯見波，姜紅元

（73089部隊(duì)，江蘇徐州，221004）

0 引言

某型號(hào)發(fā)電機(jī)的主要工作原理是：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軟軸帶動(dòng)副繞組線圈產(chǎn)生三相交流電，發(fā)電機(jī)電壓逐漸升高，其三相交流電經(jīng)內(nèi)部整流模塊整流后向勵(lì)磁繞組供電，此時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽约つＪ剑骼@組生成足夠的電壓，后經(jīng)過調(diào)壓模塊使輸出電壓穩(wěn)定在28V水平供蓄電池充電[1]。但在設(shè)備的實(shí)際使用過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出軟軸即發(fā)電機(jī)的輸入軸經(jīng)常發(fā)生斷裂故障導(dǎo)致充電進(jìn)程中斷，影響整個(gè)設(shè)備的用電環(huán)境和用電要求。因其安裝位置比較特殊，維修任務(wù)量較大，維修費(fèi)時(shí)費(fèi)力。情況時(shí)立即切斷充電鏈路，從而保護(hù)發(fā)電機(jī)和蓄電池。通過采樣電壓的數(shù)據(jù)處理和耦合控制來降低發(fā)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)力矩，降低發(fā)電機(jī)輸入軟軸非疲勞斷裂的斷裂故障率。總體解決方案示意圖如圖1所示。

圖1 總體解決方案示意圖

1 故障分析

對(duì)斷裂的發(fā)電機(jī)輸入軟軸采用斷口觀察、磨損痕跡分析等方法發(fā)現(xiàn)斷裂位置有部分扭轉(zhuǎn)撕扯痕跡，將斷裂現(xiàn)象與理論分析相結(jié)合[2-5]，經(jīng)過仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)引起發(fā)電機(jī)輸入軟軸斷裂的因素主要有兩個(gè)：一是蓄電池因種種原因性能不達(dá)標(biāo)，其內(nèi)阻增大導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬時(shí)蓄電池的電壓壓降幅度過大和蓄電池內(nèi)部能耗增大；二是電控發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液升溫的需要，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間通常高轉(zhuǎn)速啟動(dòng)以達(dá)到快速暖機(jī)，從而發(fā)電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速也被瞬間拉高，發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)輸出電壓較高。……