GZF型船用轴带发电机及其应用.pdfVIP

维普资讯 GZF型船用轴带发电机及其应用 长江船舶 设计院 王 渭 生 — -= 一 、 刖 茜 内河小型船舶的电源，历来大都采用135系列柴油机 电起动系统充 电用JF系列硅整流充 电发电机，由主机轴带供 电。该发电机实际上是一种汽车用交流发电机，并不满足船用的要 求。不仅其供电质量差，而且在船舶低速或主机游车时，极易损坏，给维护保养带来许多的 工作量。另外，其容量仅有0．35KW 、0．5KW 、1KW三种，功率较小，不能满足向船舶用 电设备供 电的需要。 GZF型船用轴带发 电机，经过多年试制，于1986年已经常州港机厂通过鉴定和船用产品 的检验，并逐步在东南沿海和长江内河获得推广应用，并 已逐步形成系列，还能配套提供船 用配 电箱和岸 电充电变压器， 目前主要有： GZF一 ·1．3一 H ： 1．3KW ， 30V； GZF一 2．2一 H ：2．2KW ，3oV, GZF一 ·3一 H ： 3KW 3OV； GZF．．4一 H ： 4KW 30V。 其输出电压为20V-~30V可调。 (直流)。 当主机运行转速在额定转速的4O％～100％的范围内时，能维持基本恒定的直 流 输 出 电 压，从而保证 了供 电的可靠性。这可由其较陡的外特性曲线及负载特性曲线 (见后述图二、 图三)可分析。其空载电压较高，当转速在较大范围变化时，仍能维持较高的电压。仅在负 载较大时，才会导致电压较大的下降。因此发电机规定：不应抛负荷空载运行，以免损坏励 磁绕组及指示元件，最适于与蓄电池并联淳充供电的形式，由蓄电池吸收过高的空载电压， 以维持 电压的正常；当转速较低时 (如在柴油机的最低稳定转速时)，应降低负载，即由发 电机提供约4O％负载，而其余 由蓄电池补充供 电，从而保持输出电压的恒定。 GZF系列船用轴带发 电机 的电枢及磁场绕组都在定子上，转子上有六对深槽形成六极， 因此，其买质是感应式发电机，无电刷及集电环，结构简单、仃F~可靠、坚固耐用，实船使 用反映基本无维护保养工作量。 计算绕组短路比约等于0．1，因此，即使交流输出端长期短路，也不会伤菩电机，而在直 流输出端短路时，则短路电流主要由与之并联浮充供电的蓄 电池组提供，从 短路保护用 熔断器迅速动作，切断故障回路。因此，浚发 电机具有较佳的安全可靠性。 二、发电机特性及分析 根据GZF— tj～H疆发电机在 式 验时提哄的数据，对发电机的各种特性作以下 分 ·34 · 维普资讯 忻，浚分析适J丰j于GZ1t’系列其他型号的发 电机。 1)空载特性 空载特性即当发 电机处于额定转速而负载电流等于零时，端 电压U与励磁 电流I的关系， 即U=f(I)曲线 (见图 1)，显然，此时端 电压U与绕组产生的电势完全相等，而电势E决 定于气隙磁通寸)，磁通寸)又决定于转子绕组的励磁安匝即励磁电流I。因此，空载特性不仅表 述了电势E与励磁电流I的关系，而且也表达了气隙磁通 与励磁电流的关系，它是发电机l的 最基本的特性曲线，利用它可以求出气隙磁通在定子绕组中感应出的电势，从而可以分析磁 路设计合理性。 由图1可见，额定激磁 电流取值接近电机的磁化曲线的饱和段，磁路的利用 是 较 合 理 的。为便于比较，曲线按标么值绘制。 图一 空载特性 U。=f(JB) 图二 负载特性 U=f(I