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發電機的基本結構

發電機的基本結構與發電機的基本結構一致，磁場固定（對應圖1中的線圈A），金屬線圈的線圈可旋轉切割磁力線。力（對應于圖1中的線圈B）。線圈繞組被取出（稱為電樞繞組），這種結構的發電機稱為旋轉電樞發電機。由于電樞旋轉運動，電樞繞組的電流被電刷和滑環拉動，電刷和滑環有效接觸以提供負載。因此，輸出電流和電壓不應太大，一般不超過500V，否則在電刷和滑環之間會產生大的火花。很少使用這種類型的發電機。傳統的同步發電機以這樣的方式構造：輸出電壓和電流的繞組（即，電樞）是固定的（對應于圖1中的線圈B），并且線圈繞組產生磁力線旋轉（相當于圖1中的旋轉）。線圈A），其磁場自然隨其旋轉，稱為旋轉磁場發生器。發電機的轉子部分僅產生直流磁場，并且消除了滑環和電刷。額定功率因數cosφH——正常運行時額定負載的同步發電機各相定子繞組中電壓和電流之間的相角差φH的余弦函數。定子部分具有更多的空間，其中嵌有排放樞軸繞組和絕緣材料。電樞產生的電流可以直接傳遞給負載，機械強度和絕緣性能良好，可靠性也大大提高。因此它也被稱為無刷同步發電機。

自動電壓調節器

自動電壓調節器在柴油發電機組的額定負載范圍內。無論負載是電阻，電容，電感還是兩者，無論其大小如何，柴油發動機的主要要求是穩定速度（通常是柴油）。發動機的額定轉速為1500轉/分鐘。同步發電機的主要要求是穩定輸出電壓。為此，通常使用具有先進電子設備作為核心的自動電壓調節系統。現代交流同步發電機通常用于諸如自動電壓調節器（AVR）的電子部件中，以調節激勵器的場磁體的強度。反過來，實現了穩定輸出電壓的目的。盡管有許多類型的AVR，但性能類似。將實時采樣主發生器的輸出電壓值與預設值進行比較，并使用比較結果調整脈沖寬度調制器（PWM）。激勵器實際上是一個小型發電機，其工作原理與同步發電機的工作原理相同。當輸出電壓值高時，調制器輸出脈沖寬度窄，反之亦然。然后，這些脈沖用于調節高功率半導體開關器件，以控制傳遞到激勵器的定子線圈的電流的時間和幅度。因此，其磁場強度與主發電機的輸出電壓的變化成反比地變化。也就是說，當輸出電壓增加時，激勵器的定子磁場減小，輸出電壓降低，從而增強了激勵器的定子磁場，從而達到了負反饋調節的目的。

柴油發電機組通常用作數據中心的備用電源，并與UPS配合形成完整的不間斷電源系統。但是，由于其技術和結構特性，在接入或取出重載時電壓和頻率會同時波動。特別是，頻率波動經常干擾電壓設備，例如具有電壓波動的UPS。本文介紹了一種降低柴油發電機組頻率波動的新技術。——穩頻裝置及其維護經驗。發電機組的技術和結構特征柴油發電機組（稱為發電機組）通過柴油發動機的曲軸（主軸）與發動機相比剛性連接到同步發電機（因為發動機大于發動機，中型和大型發電機組都是柴油發動機）。 （發電機軸）旋轉軸（轉子軸）是同一速度和同步旋轉發電機。為了有足夠的動力驅動發電機發電，發動機的輸出功率是發電機輸出功率的1.6到2倍。這稱為匹配率。根據技術和結構的需要，如果專用于發電機組的發動機沒有特殊要求，主軸轉速為1500r/min（25r/s）。這是因為發電機定子三相繞組和中間轉子勵磁繞組的結構特征。當發動機與轉子軸一起旋轉時，轉子上勵磁繞組的電磁場掃過三相繞組，繞組產生的電壓恰好為50Hz。符合國家電力標準。它們各自的輸出電壓瞬時值可表示為uA=Umsin（2πft0°）uB=Umsin（2πft-120°）uC=Umsin（2πft120°）其中（1）0°，-120°120°稱為初始相位角，它們由同步發電機的結構決定。也就是說，發電機的輸出頻率由發動機速度決定。為了在不考慮負載的情況下保持輸出頻率穩定，如果發電機組在額定輸出功率范圍內，則必須通過頻率穩定裝置實時調節發動機速度。頻率波動的原因和影響與主電源相比，輸出功率大的發電機可以忽略不計。由于其輸出功率容量有限，它對負載的輸入功率，輸入電流的高次諧波分量和輸入功率因數有自適應要求。否則，電氣設備和發電機組將處于惡劣的工作狀態。