無刷勵磁發(fā)電機主要由主發(fā)電機、旋轉整流模塊、交流勵磁機三部分組成。就轉極式的主發(fā)電機而言 ,其結構已相當成熟 ,故障較少;旋轉整流模塊由旋轉型二極管組成 ,它在無刷發(fā)電機整機結構中的運行狀況 ,主要決定于模塊自身的質量狀況、其在整流輪上的安裝、受力情況以及勵磁機三相輸出電壓、電流對它的沖擊情況。

　　而勵磁機為轉樞式交流發(fā)電機 ,電樞繞組安裝轉子上 ,繞組由一路或多路并聯(lián)后 ,從電纜線引出 ,再連接到旋轉整流模塊的輸入端。由于空間位置的限制 ,電纜線在轉子上的固定主要靠用綁繩將其在電樞繞組的端部及其外圍安裝的端部箍環(huán)上綁緊 ,電纜線與整流模塊的連接端用綁繩或線夾固定在磁軛或套筒上 ,以克服電機高速旋轉下其所受的離心力。如果由于綁繩材料選用不合適、綁扎方法不合理或綁扎位置不在適當之處 ,均會造成電纜線在離心力與其它拉力的綜合作用下 ,掙脫綁繩的束縛而甩出 ,造成掃膛 ,使電機不能正常工作。

　　由于電纜線的重量較重、線徑較粗 ,不利于在電樞繞組端部安裝 ,由此提出將電樞繞組由多路并聯(lián)改為一路并聯(lián) ,從而取消電纜線 ,電樞繞組與整流模塊間采用一種新型連接方式 ,以改變現(xiàn)有的狀況。

　　從交流同步發(fā)電機的發(fā)展來看 ,勵磁系統(tǒng)已成為其中最為核心的組成部分。勵磁系統(tǒng)的好壞直接影響到同步發(fā)電機的性能和運行質量。交流勵磁機是一個旋轉電樞式的交流同步發(fā)電機 ,但由于它的工作特點和負載的特殊性 ,使得它與一般的交流同步發(fā)電機有所不同 ,設計時應注意其特殊性。

　　交流勵磁機的磁路設計交流勵磁機的輸出電壓隨主發(fā)電機的負載及工作溫度大幅度變化 ,相應的其感應電勢也大幅度變化 ,這是交流勵磁機的負載特點。為滿足主發(fā)電機的最大強勵要求 ,交流勵磁機的磁路尺寸設計應根據(jù)與之相應的最大相電勢來設計。即交流勵磁機的額定工作點的磁密要取得很低。故其磁性材料的利用率極低 ,同容量的交流勵磁機的體積比一般的同步發(fā)電機大 ,重量也重。

　　按照JBP T33201122000 《小型無刷三相同步發(fā)電機技術條件》要求 ,交流勵磁機應能提供出發(fā)電機在熱狀態(tài)下承受 150 %的額定電流而電壓值不降低所需的勵磁電流。故可將此工作點發(fā)電機所需的勵磁電流視為勵磁機的最大負載點 ,并要根據(jù)既有負載情況保留一定的瞬態(tài)響應裕量。

　　改善無刷發(fā)電機的動態(tài)特性41211　盡量選取較小的短路比(約取 013～015) ,以提高勵磁電流的靈敏度 ,縮短時間常數(shù)。較小的短路比能使勵磁機設計得更為經濟 ,縮小體積 ,減輕重量。

　　選用較高的頻率 ,以減小勵磁機時間常數(shù)。提高勵磁機頻率的措施是增加勵磁機的極對數(shù) ,極對數(shù)的增加可使勵磁繞組每極匝數(shù)減少 ,從而使其時間常數(shù)得到有效減少。