柴油發(fā)電機組隱極式逆序勵磁無刷單相交流發(fā)電機
1. 基本結構
（1） 定子。包括定子機座、鐵心、繞組，定子機座和鐵心與三相交流發(fā)電機相似，這里僅對定子繞組加以介紹。定子繞組是該發(fā)電機感應發(fā)電、輸出單相交流電電能的部分。定子鐵心槽中嵌有兩套繞組，一套為定子主繞組，也叫負載繞組（wa）,占定子鐵心每極槽數的 2/3;另一套為定子副繞組，也叫電容繞組（Wc），占定子鐵心每極槽數的1/3。兩套繞組軸線沿圓周分布相差90°電角度，都為單層同心式。定子主繞組常分成完全相同的兩部分， 這兩部分繞組串聯(lián)時輸出電壓為230V,并聯(lián)時輸出電壓為115V。
（2） 轉子。包括風扇、轉子鐵心、轉子繞組、單相旋轉整流橋組、軸承。轉子外形如圖 3-28所示。其風扇、軸承與有刷單相交流發(fā)電機基本一樣，這里不作介紹。
① 轉子鐵心。它是發(fā)電機轉子主磁場的磁路 部分。鐵心由沿外圓周處均勻分布線槽的整張轉 子沖片疊裝而成，轉子沖片材料與三相交流發(fā)電 機一樣，也是厚1mm鋼板（Q235-A）。鐵心直 接壓裝在轉軸上，為了削弱發(fā)電機電壓波形中的齒諧波分量，轉子鐵心一般裝成斜槽。
② 轉子繞組。當轉子繞組通過直流電流（勵 磁電流）時，轉子鐵心的磁通建立起發(fā)電機主磁 場。轉子鐵心槽中也嵌有兩套繞組，一套為直軸 繞組，也叫d軸繞組（Wd）,約占轉子總槽數的3/4;另一套為交軸繞組，也叫q軸繞組 （Wq）,約占轉子總槽數的1/4兩套繞組沿轉子鐵心圓周分布相差90°電角度。轉子繞組為單層同心式，體現(xiàn)于每個線圈組的繞組節(jié)距為1—N2/p、2— （N2/p—1）、3— （N2/p—2）……（N2為轉子鐵心總槽數，p為該發(fā)電機極數）。整臺發(fā)電機的轉子線圈組數等于該電機極數。 繞組用高強度漆包圓銅線繞制成形后，嵌人放好槽絕緣的轉子鐵心槽中，用玻璃纖維絲管把 繞組端部扎牢，經浸漆烘干處理便固化定形。
③ 單相旋轉整流橋組。發(fā)電機轉子旋轉時，轉子繞組在定子逆序磁場作用下感應出的2 倍發(fā)電機額定頻率（100Hz）的交流電流，經單相旋轉整流橋組整流成直流電后送入轉子繞 組，建立轉子主磁場。該整流橋組一定要用旋轉式，橋組中每個整流元件的電流等級要大于轉子勵磁電流的4/3倍，電壓等級應大于800V。
2. 工作原理
隱極式逆序勵磁無刷單相交流發(fā)電機整機原理電路如圖3-29所示。圖中定子主繞組Wa 經負荷開關接負載，定子副繞組Wc外接交流電容器。轉子交軸繞組Wq接單相旋轉整流橋組XZ的交流側，轉子直軸繞組Wd接直流側。
發(fā)電機由內燃機驅動至空載轉速，依靠轉子鐵心的剩磁磁場，定子副繞組感應出電壓， 由此產生的單相脈動磁場可分解為順序和逆序兩個旋轉磁場，逆序磁場的旋轉速度與轉子轉速相等，但方向相反，于是在轉子兩套繞組上均感應出2倍發(fā)電機額定頻率的交流電流，轉子交軸繞組電流經全波整流，轉子直軸繞組電流經半波整流后共同向轉子直軸繞組提供直流電流（勵磁電流），建立轉子主磁場；而順序磁場旋轉速度號轉子轉速相等，且方向相同， 對轉子主磁場起助磁作用。由于副繞紺流過的是容性電流，容性電流的磁場對轉子主磁場也
起助磁作用。在逆、順序磁場共同作用下，在定子主繞組上感應出空載電壓，實現(xiàn)發(fā)電機自勵建壓。只要定、轉子各繞定子組參數設計合理，在空載轉速下定子主繞組感應的電壓便可達額定值。
發(fā)電機負載時，定子主繞組流過單相負載電流，產生單相脈動磁場，并分解為順序和逆序兩個旋轉磁場，當單相發(fā)電機規(guī)定的負載功率因數為0.9 （滯后） 的感性負載時，在定子主繞組中流過的是感性電流，此時順序磁場對轉子主磁場起去磁作用。逆序磁場同樣在轉子兩套繞組上均感應出2倍發(fā)電機額定頻率的交流電流，經單相旋轉整流橋組整流后向轉子直軸繞組提供直流電流（勵磁電流），加強轉子主磁場，以補償負載電流的順序磁場去磁效應及主繞組本身的阻抗壓降，實現(xiàn)發(fā)電機負載時穩(wěn)壓，同時有利于改善發(fā)電機輸出電壓波形及提高效率。
圖3-30為國產TFWD系列隱極式逆序勵磁無刷單相交流發(fā)電機整機原理電路圖， 圖3-31為其接線端子。該系列定子主繞組由兩個完全相同的繞組連接而成，每個繞組頭尾線端標志分別為1U1、1U2和2U1、2U2。兩個繞組不同接法時輸出電壓可為230V或 115V:用接線片連接端子1U2、2U1時，表示主繞組1尾端和主繞組2的頭端連接，此時兩個繞組串聯(lián)，輸出電壓為230V;用接線片分別連接1U1、2U1, 1U2、2U2,兩個繞組頭頭連接、尾尾連接，此時兩個繞組并聯(lián)，輸出電壓為115V。
