皖南电机,作为我国电机行业的重要一员,其永磁发电装置通过巧妙地将热能转换成的机械能转变为电能,实现了启动引擎和为直流电源充电的双重功能。在传统电机系统中,这两大功能通常需要起动机和发电机两个独立电机来完成。然而,与传统的电机系统相比,皖南电机所采用的永磁发电机展现出明显的优势,如效率提升、油耗降低、噪音减少等。
皖南电机所研发的新型双凸极电机,其结构设计独特,绕组或永磁体仅置于定子,转子则无需线圈或永磁体,直接由冲片叠压而成。这种设计不仅简化了电机结构,还提高了电机的效率和可靠性。
永磁发电机的运作原理基于电磁感应。在交流发电机中,导线切割磁力线产生电势,进而将机械能转化为电能。皖南电机由定子和转子两部分构成,定子作为电枢输出电力,转子则是磁极。定子由电枢铁芯、三相绕组、机座和端盖等组成,而转子通常为隐极式,由励磁绕组、铁芯、轴、护环、中心环等组成。
在皖南电机的运行过程中,当转子励磁绕组通入直流电流时,会产生近似正弦分布的磁场,即转子磁场,与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时,转子磁场随之旋转,磁力线依次切割定子每相绕组,在三相绕组内感应出三相交流电势。在发电机带对称负载运行时,三相电枢电流合成产生同步转速的旋转磁场,定子磁场与转子磁场相互作用,产生制动转矩。输入的机械转矩克服制动转矩,从而作功。
皖南电机具备以下特点:结构紧凑、简单,效率高,可靠性高;启动力矩小,解决风车低速启动难题,提高风能利用率;省去增速机,提升发电设备可靠性和效率,维修量小;无炭刷、无励磁绕组,无励磁控制箱,结构简单,不产生火花,可靠性高,防护等级达IP54,使用寿命长;极数多,提高风机低速时发电频率和整流逆变效率,节省后续处理设备成本;省去励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构,避免励磁绕组易烧毁、断线、碳刷、滑环易磨损等故障,可靠性大幅提升,同时降低每千瓦耗油量10%,降低发电成本,减少环境污染。
然而,皖南电机也存在三大问题:失磁问题、磁性能与电流去磁的交叠恶化、磁钢脱落问题。尽管如此,皖南电机凭借其高效、低噪、高可靠性、低维护费用、长寿命且不受温度影响等特点,在航空航天、汽车、电梯、水泵、空调等消费类、工业控制等领域得到广泛应用。与其它发电机相比,皖南电机能适应更宽的转速范围,扭矩和功率特性更优,实现高效率发电。