“志誠(chéng)”新型變速永磁直流發(fā)電機(jī)組

呂峰平

（志誠(chéng)動(dòng)力科技（杭州）有限公司）

1 “志誠(chéng)”新型變速永磁直流發(fā)電機(jī)組背景

通信行業(yè)基站采用的傳統(tǒng)應(yīng)急電源多為移動(dòng)式汽油發(fā)電機(jī)組（5k W及以下）或固定式柴油發(fā)電機(jī)組（8 k W～15k W），隨著基站負(fù)載的不斷增加，10k w左右的固定式柴油發(fā)電機(jī)組作為當(dāng)前主流配置。但這種傳統(tǒng)型機(jī)組在通信基站變化負(fù)載運(yùn)用時(shí)，長(zhǎng)期處于低負(fù)載狀態(tài)，相對(duì)能耗較大，效率較低，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)自身也存在較大損害，而且通常需要配置ATS才能實(shí)現(xiàn)市電與發(fā)電機(jī)組自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。

志誠(chéng)動(dòng)力科技（杭州）公司是一家聚研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)于一體的專業(yè)化通信油機(jī)廠家。自公司1996年成立以來(lái)，歷來(lái)重視公司產(chǎn)品研發(fā)能力的提升，并堅(jiān)持產(chǎn)品研發(fā)與市場(chǎng)需求相結(jié)合的原則，通過(guò)多年的持續(xù)努力，現(xiàn)已研發(fā)成功并擬向市場(chǎng)推出新型變速永磁直流發(fā)電機(jī)組，以協(xié)助通信客戶有效解決上述通信行業(yè)基站油機(jī)運(yùn)用存在的弊端。

2 “志誠(chéng)”新型變速永磁直流發(fā)電機(jī)組介紹

新型變速永磁直流發(fā)電機(jī)組主要由可變速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、變速集成發(fā)電機(jī)（VSIG）、電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)（PCS）及控制裝置組成。是將發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械能先轉(zhuǎn)換為變頻交流，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵵绷麟娔茌敵龅碾娫丛O(shè)備。

可變速發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，采用性能可靠的全程式調(diào)速器，可實(shí)現(xiàn)1 000 r p m～3 000 rp m范圍內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行，并可根據(jù)負(fù)載大小受控于控制器自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于與負(fù)載匹配的運(yùn)行狀態(tài)，極大地降低了低負(fù)載運(yùn)行時(shí)的耗油量和機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音。無(wú)論在單位功率體積比還是單位功率排放比方面，均有著顯著的優(yōu)勢(shì)。

變速集成發(fā)電機(jī)（VSIG）為新一代軸向磁通無(wú)軸承永磁交流發(fā)電機(jī)（PMA）。將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為頻率（133 Hz～400 Hz）和電壓（0～460 V）變化的交流電，轉(zhuǎn)換效率高（90%以上），體積小，重量輕，承載電流能力強(qiáng)。無(wú)AVR、軸向磁通無(wú)軸承、集飛輪與一體結(jié)構(gòu)，大大減少了維護(hù)成本和工作量。PMA與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相比見(jiàn)表1：

電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)（PCS）及控制裝置將變頻變壓交流轉(zhuǎn)換為可編程直流電，并能根據(jù)負(fù)載大小調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，控制發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，大大減少耗油量，并延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。合理的限流控制可避免傳統(tǒng)機(jī)組由于負(fù)載突加導(dǎo)致的停機(jī)現(xiàn)象，以設(shè)置的恒流對(duì)基站設(shè)備及蓄電池組供電，極大地提高了供電可靠性。PCS具有如下特點(diǎn)：

表1 PMA與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)對(duì)比

波形失真（線性負(fù)載）：小于3% ；波形失真（非線性負(fù)載，12脈沖整流器）：小于8% ；可根據(jù)負(fù)荷情況調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ；節(jié)省燃油達(dá)25% ；同時(shí)提供交流和直流輸出；可編程輸出電壓和頻率；多種輸入：PMA、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)電、蓄電池等。

控制系統(tǒng)帶標(biāo)準(zhǔn)RS232／RS485通信接口，提供開放式的通訊協(xié)議，可納入動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)市電斷電后，先由蓄電池組向負(fù)載供電；當(dāng)蓄電池組電壓低于某設(shè)定值時(shí)，發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，在向負(fù)載供電的情況下同時(shí)給蓄電池組充電。在市電恢復(fù)或蓄電池充滿電后，發(fā)電機(jī)自動(dòng)停機(jī)。此功能的實(shí)現(xiàn)，可取代傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的ATS柜，降低了通信運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)行成本。

3 “志誠(chéng)”新型變速永磁直流發(fā)電機(jī)組應(yīng)用前景

該產(chǎn)品目前在有市電通信基站的應(yīng)用原理如圖1所示。該產(chǎn)品通過(guò)一系列技術(shù)革新，可以同時(shí)與太陽(yáng)能、風(fēng)能、市電進(jìn)行綜合使用，并可集成開關(guān)電源柜功能，進(jìn)一步降低基站電源系統(tǒng)投入成本，完全符合國(guó)家節(jié)能減排政策導(dǎo)向，在通信基站有廣泛的應(yīng)用前景。

圖1 “志誠(chéng)”發(fā)電機(jī)在通信基站的應(yīng)用原理