正弦波發電機本實用新型涉及發電機。針對現有發電機轉子是直極、轉子的鋼片無孔，轉子兩端無端板，是無金屬籠結構，存在著定子齒諧波及定子電樞反應，使氣隙磁場歪扭，則輸出電壓波形產生畸變，因此對負載的損耗增大，同時產生的高次諧波對通訊產生干擾等不足，而提出一種結構簡單，使發電機的輸出電壓波形達到實際正弦波的要求的正弦波發電機轉子。
基本介紹
- 中文名：正弦波發電機
- 套用領域：機電工程
性能介紹,簡介,正弦波的產生,工作原理,安全操作規程,維修規範,一般規定,主要零部件修理技術要求,
性能介紹
簡介
無刷直流電機一般採用方波驅動，採用霍爾感測器採樣轉子位置，以此為基準信號控制繞組強制換相。這種方案控制方法簡單，成本低，在目前電動車方案中套用廣泛。但由於方波驅動換相時會出現電流突變，導致轉矩脈動較大，轉動不平穩，噪聲指標較差，難以在家電套用領域推廣。而正弦驅動可以避免換相時的電流突變，雖然最大轉矩會降低，但在噪聲指標上有明顯的優勢。
通常電機變頻控制都採用DSP實現，還需要提供感測器精確檢測轉子位置，可實現高精度控制，但DSP方案開發成本和套用成本都很高，家電套用對價格非常敏感，傳統的DSP電機矢量控制方案比較難推廣。8位單片機的正弦波驅動方案來滿足這種需求。
正弦波的產生
控制核心為一顆集成PWM發生器的8位單片機——中穎SH79F168。此MCU採用最佳化的單機器周期8051核心，內置16KB快閃記憶體，兼容傳統8051所有硬體資源，但最高指令執行速度提高12倍，採用JTAG線上仿真方式，內置16.6MHz振盪器，同時擴展了如下功能：雙DPTR指針；16位×8乘法器和16位/8除法器；3通道12位帶死區控制PWM，6路輸出，輸出極性可單獨設定，提供中心對齊和邊沿對齊模式；集成故障檢測功能，可瞬時關閉PWM輸出；內置放大器和比較器，可用作電流放大採樣和過流保護；提供硬體抗干擾措施，例如PC指針溢出復位等；提供Flash自編程功能，可以模擬用做EEPROM，方便存儲參數。
工作原理
1、主磁場的建立：勵磁繞組通以直流勵磁電流，建立極性相間的勵磁磁場，即建立起主磁場。
2、載流導體：三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應電勢或者感應電流的載體。
3、切割運動：原動機拖動轉子旋轉（給電機輸入機械能），極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉並順次切割定子各相繞組（相當於繞組的導體反向切割勵磁磁場）。
4、交變電勢的產生：由於電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源。
安全操作規程
1、固定式發電機應安裝在室內符合規定的基礎上，移動式發電機應平穩安置在水平地面上，反之穩固。發電機房應有良好的通風，周圍應有1米以上的通道，排氣管必須引出室外，並不得與可燃物接觸。
2、發電機應有良好的接地保護，嚴禁利用大地做工作零線，不得借用發電機自身金屬結構做工作零線。
3、發電機啟動前應檢查潤滑油、冷卻液是否符合規定的要求；燃油箱油量是否充足；各管路接頭是否有滲漏現象。各線路接頭是否有虛接現象。只有以上各項符合要求方可啟動發電機。
4、工作前應檢查內燃機與發電機傳動部分，應連線可靠，，輸出線路的導線絕緣良好，各儀表齊全、有效。
5、發電機啟動後，應低速運轉3-5分鐘，並檢查各系統管路有無滲漏現象。待溫度和機油壓力及排煙正常後方可開始作業。
6、用直流啟動時，每次啟動時間不得超過10秒，啟動間隔不得小於5分鐘。
7、非自動的發電機，啟動前應先將勵磁變阻器的電阻值放在最大位置上，然後切斷供電輸出主開關，結合中性點接地開關。有離合器的機組，應先啟動內燃機空載運轉，待正常後再結合發電機。
8、啟動後檢查發電機在升速過程中應無異響，滑環及整流子上電刷接觸良好，無跳動及冒火花現象。待運轉穩定，頻率、電壓達到額定值後方可向外供電。
9、發電機開始運轉後，即應認為全部電氣設備均已帶電。
10、發電機連續運行的電壓變動範圍應在額定值的±5%以內，功率因數為額定值時，發電機額定容量應不變。
11、發電機在額定頻率運行時，其頻率變動範圍不得超過±0.5Hz。
12、發電機功率因數不得超過遲相（滯後）0.95。有自動勵磁調節裝置的，可在功率因數為1的條件下運行，必要時可允許短時間在遲相0.95—1的範圍內運行。
13、發電機運行中應經產檢查並確認各儀表指示劑各運轉部件運轉正常，並隨時調整發電機的載荷。
14、作業中如果發電機溫度過高時，不應立即停機，應繼續怠速運轉降溫，待溫度下降後停機檢查，找出原因，排除故障。
15、作業中發電機運行中出現異味、異響、水溫急劇高或機油壓力急劇下降等情況時，應立即停機檢查並排除故障。
16、停機前應先切段各供電分路主開關，逐步減少載荷，然後切斷髮電機供電主開關，將勵磁變阻器復回到電阻值最大值位置，使電壓降至最低，在切斷勵磁開關和中性點接地開關，最後停止內燃機工作。
維修規範
一般規定
1、電機修理前必須對電機做詳盡的勘驗，以便確定修理的範圍
2、檢修電機必須認真填寫電機修理記錄單（見附錄）。
3、電機修理時使用的導電、導磁及絕緣材料的規格應類同於原電機製造材料、絕緣材料及油漆塗層應具有防霉性、化學穩定性、一定的機械強度和介電強度。
4、電機繞組更換或電機的出口引線更換後，必須在電機出線端套上永久性的標記。電機接線應與端子標號一致，各端子的接觸應緊密。電機內部連線不得觸及轉動部分、轉子引出線應有完善的固定裝置，並牢固無損。
5、電機抽裝轉子時，在定子抽裝端鋪墊厚的牛皮紙或電工用青稞紙，抽裝過程防護好繞組，不要損傷定轉子繞組。
主要零部件修理技術要求
1、繞組的修理。
2、若確認繞組系外部因素引起的諸如部分灼焦、絕緣破壞、斷路、短路，且又易於修理者，可局部包紮、烘潮噴漆。但每台電機該類故障不得超過一處。
3、如電機繞組槽內部分絕緣破壞、斷路、短路等以及槽外部分故障點每台超過一處，或雖為一處而不易檢修者，一律拆除繞組重新繞制。
4、對出線頭絕緣損壞者，應拆去舊絕緣，換上相應絕緣等級的絕緣材料，烘潮噴漆
5、若線圈端頭或聯接銅排之接合處連線不佳，應重新搪錫。然後可靠連線，包絕緣、噴漆。在修理過程中必須防止繞組變形。
6、繞組絕緣老化，嚴重脆裂則應換新。
7、軸承更換為同型號的進口軸承。軸承裝配前，必須檢查電機軸頸，如果電機軸頸磨損，須由技術人員出技術要求進行加工處理，用揩布揩淨軸頸、軸承座、軸承內孔和外圈。冷壓滾動軸承應慢慢敲入，敲時不能單邊受力，須用套筒使軸承均勻受力。
