1、靜音發(fā)電機組研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)分析

鑒于水冷型靜音發(fā)電機組相對于風(fēng)冷型具有一系列優(yōu)勢,應(yīng)急電源系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選用水冷型靜音發(fā)電機組。低噪聲發(fā)電機組在研制過程中須解決以下幾個方面的主要問題:

(1)發(fā)電機的合理選取與設(shè)計;

(2)電能的穩(wěn)定輸出;

(3)降噪與散熱的綜合控制。

2、發(fā)電機的合理選取與設(shè)計

關(guān)于發(fā)電機的合理選取與設(shè)計,主要涉及電機類型和材料的選取、電機結(jié)構(gòu)設(shè)計和磁場設(shè)計等方面的問題。

近年來,永磁發(fā)電技術(shù)在各個領(lǐng)域得到了迅速地推廣和應(yīng)用,呈現(xiàn)出了良好應(yīng)用前景。永磁式發(fā)電機與傳統(tǒng)的電勵磁發(fā)電機相比,具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,體積小、重量輕、比功率高,中、低速發(fā)電性能好,能顯著地延長啟動電池壽命、減少電池維護工作,效率高,無無線電干擾,特別適合于在潮濕或灰塵多的惡劣環(huán)境下工作等顯著優(yōu)勢。另外,考慮到車廂內(nèi)安裝空間有限,永磁電機更適合于應(yīng)急電源系統(tǒng)。

雖然永磁發(fā)電機具有上述諸多優(yōu)勢,但也存在電機輸出控制問題,永磁材料在某些情況下的不可逆退磁問題,部分永磁材料的一致性差、溫度系數(shù)大,使發(fā)電電勢不穩(wěn)定,以及永磁材料成本仍然偏高等問題。因此,需要從材料和電機設(shè)計兩方面采取措施,建立新的設(shè)計概念,重新分析和改進磁路結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng);應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法,研究新的分析計算方法,以提高設(shè)計計算的準確度;研究采用先進的測試方法和制造工藝。

3、電能的穩(wěn)定輸出

永磁發(fā)電機自身輸出400Hz中頻電能,而車載系統(tǒng)需要50Hz工頻電能。因此,需通過逆變系統(tǒng)進行電能變換,滿足穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出要求,同時不增加永磁發(fā)電機自身的重量與體積。逆變系統(tǒng)需在國軍標規(guī)定的55℃高溫環(huán)境下工作,加上電機自身溫升,封裝在隔聲罩內(nèi)的逆變電路需承受高達上百度的環(huán)境溫度,因此,必須優(yōu)選性能優(yōu)異的發(fā)電用元器件,并做好耐環(huán)境設(shè)計和散熱設(shè)計,否則無法滿足機組可靠性指標要求