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无刷充电机的工作原理 发动机起动期间，发电机电压小于蓄电池电压时，整流二极管截止，发电机不能对外输出，由蓄电池供给磁场电流。路径为：蓄电池正极→点火开关SW(或点火继电器触点)→磁场烧组调节器→搭铁→蓄电池负极。 流入励磁绕组的电流，在励磁铁心中建立一个带状的磁通量。这个带状磁通量沿着各个导磁元件环行，在整个磁回路中，这个磁通量将在励磁绕组周围找到一个 磁阻的通道：励磁电流产生的磁力线通过励磁铁心(磁轭托架)→辅助气隙g1→转子N极→主气隙g→定子铁心→主气隙g→转子S极→辅助气隙g2→励磁铁心形成一个闭合的磁路系统。这种结构除转子爪极外径与定子内表面之间的气隙(称为主气隙)外，在闭合的磁路系统中，增加了两个有相对运动的径向附加气隙，使闭合回路的磁阻增大。所以必须通过增加磁场绕组的激磁安匝来补有效磁通量所减小的部分，才能保证无刷交流发电机的输出。 随着转子的旋转，使通过定子铁心的磁通量发生变化，定子绕组切割磁力线而产生感应电动势，定子绕组发出三相交流电压，通过三相桥式整流电路整流成直流。当转速达到1000r/min左右时，发电机应能正常发电并对外输出，经滤波电容C后输出28V直流电压，发电机电压大于蓄电池电压，发电机自励，并对蓄电池充电，或对其他负载供电。N端通过VD4、VD5、VD6中的一个硅管整流，与对地端形成半波整流电压，被称为中性点电压，其输出信号为14V直流脉动电压( 负载不能超过2A)，N端可用于接转速表。中性点电压除了直流成分外，还含有交流成分，且幅值随发电机的转速而变，与中性点相连的二极管(VD10、VD11)就称为中性点二极管。当中性点二极管的正极管(VD11)电位 或负极管(VD11)电位 时，中性二极管亦处于正向导通，可对外输出，能有效利用中性点电压来增加发电机的输出功率。实践证明，在交流发电机上安装中性二极管后，输出功率可增加10%～15%。 定子绕组的三相交流电压经三相全桥整流后，经调节器向励磁绕组供电。调节器以通/断方式调节励磁电流，使充电机的输出电压保持在(28±0.3)V范围内波动，给蓄电池浮充电。发电机调节器电路如图8-14中调节器部分所示，主要由3个电阻R1、R2、R3，2个三极管VT1、VT2和1个稳压管VR组成。R1、R2，为分压电阻，VT1为小功率三极管，接在大功率管的前一级，起功率放大作用，也称前级放大。三极管VT2为大功率三极管，其集电极与发电机磁场绕组相连，磁场绕组为VT2负载，VT2导通时，磁场电流接通反之磁场电流切断。因此，可以通过控制三极管VT2的导通与截止，改变磁场电流使发电机输出电压稳定。 稳压二极管VR是感受元件，其一端接三极管VT1的基极，另一端接分压电阻R1、R2、以组成电压检测电路，监测发电机电压的变化。当发电机的输出电压在分压电阻R1上的电压达到VR的设定电压时，VR击穿，VT1有基极电流使VT1导通，VT2截止，这就使发电机的F点不接地面切断了磁场绕组的电路，发电机电压便会下降。发电机电压下降时又使VR、VT1截止，VT2导通，发电机电压重又升高如此反复作用，使发电机端电压被控制在一定的范围内。 现在集成电路电压调节器也被广泛使用。用集成电路开发的电压调节器体积很小，可方便地安装在发电机的内部与发电机组成一个整体，称之为整体式交流发电机。集成电路调节器的基本工作原理与晶体管调节器完全一样，都是根据发电机的电压信号(输入信号)，利用三极管的开关特性控制发电机的磁场电流以此达到稳定发电机输出电压的目的。集成电路调节器有内、外搭铁之分，以外搭铁形式居多。

柴油发电机组企业面临国际舞台的角色转换 柴油发电机组作为、可靠、的应急电源、移动电源和自备电源，为中国过去几十年的经济发展提供了重要的 柴油发电机组作为、可靠、的应急电源、移动电源和自备电源，为中国过去几十年的经济发展提供了重要的辅助电源保障。同时，对应急备用电源持续增长的需求也使得中国国内出现了一批能够和康明斯、卡特彼勒等国际知名品牌瓜分市场的本土企业。上世纪八十年代开始，中国柴油发电机组市场从大部分依赖进口阶段，演变到中低功率段产品实现国产化，乃至到目前部分国内本土企业能够生产出具有较高稳定性的2000kW以上大功率机组。短短的二三十年时间，中国柴油发电机组企业在生产上所体现出的成熟工艺技术和装配能力获得了国内外诸多用户的广泛肯定。 三大因素助中国本土企业快速发展 过去十年，有几个重大因素驱动了中国市场对柴油发电机组的强烈需求，这极大促使了中国本土企业在国内市场上的立足和发展。首先，2003-2005年中国经历了一场从局部到全国性大面积的缺电现象，特别是2004年全年全国缺电超过30000MW缺口，相当于30台超超临界火电机组的装机量。为了保障城镇的居民用电，政府不得不对高耗能的制造工厂拉闸限电，由此推动了对柴油发电机组的巨量需求。第二，2008年北京奥运会和2010年上海世博会期间，仅场馆投资方面，北京奥运会达到200亿元，上海世博会180亿元。重要的是，由此拉动对城市轨道交通、高级酒店业、互联网和通信以及金融服务超过上万亿元的建设投资。而这些终端市场正是柴油发电机组的主要应用领域。第三，为了抵御全球性金融危机，从2009年到2011年，中国政府投入了4万亿元用于刺激国内经济发展，其中超过2万亿元属于铁路、公路等工程建设项目。除此之外，还包括2008年和2011年中国国内发生的严重缺电现象，尤其是2011年的缺电一度再次接近30000MW的缺口。 由于这些因素对中国柴油发电机组市场产生的需求刺激，使得国内市场在一定时期内年复合增长率接近15%。根据MARTEC GROUP咨询公司的行业报告，2011年中国柴油发电机组市场销售额达到145亿元，预计2015年市场规模超过250亿元。持续稳定增长的市场需求造就了一批较大规模的本土企业，如康诚、鼎新、百发、星光等年销售额过5亿元的企业，这些企业已具备和康明斯、卡特彼勒、科勒等国际巨头竞争的实力。 国内市场已开始显现发展阻力 作为市场发展周期中必须经受的考验，在经历了较快发展的十年后，中国国内的柴油发电机组市场也面临着一些发展阻力。首当其冲的是中国基础建设投资和高耗能制造业增速放缓，在2009-2011年由政府主导的四万亿元投资中的工程项目已基本完工并投入运行，部分工程在建成后并没有起到很好的使用效率，这对未来经济刺激政策的推出起到一定阻力。另一方面，为降低污染排放并提高工业生产能效，大量的中小规模的制造工厂，特别是高耗能行业的企业面临被关闭的可能。这些企业曾经在中国的多次电荒中都是柴油发电机组的重要用户。 其次，国内市场的竞争激烈、产品同质化程度高。仅销售额过千万元的企业就超过200家，这些被称之为OEM的企业所使用的发动机大部分由重庆康明斯、沃尔沃、三菱重工等企业提供，发电机由利莱森马、马拉松等国际品牌供应。在中低端的终端应用市场上，也会采用中国本土的发动机品牌，如上柴、济柴、常柴等。在过去的市场阶段，中国本土企业普遍只重视对客户的开发和销售渠道的扩张，很少有企业会重视对客户应用需求的定制化以及售后服务的维护。因为后者需要投入很大的成本，并且不能在短期内为企业带来收益。 再次，由于国际品牌如康明斯、卡特彼勒、科勒等都将生产制造转移到了中国，有些外资企业还将中国作为亚太区乃至全球的生产基地，以此降低成本和国内企业竞争。这无疑降低了行业整体的利润率水平。 基于以上这些原因，中国本土柴油发电机组企业已不满足于国内市场，转而发力海外市场，特别是针对海外工程承包项目市场。MARTEC GROUP 咨询公司对中国柴油发电机组市场的专题研究显示，2006 年中国柴油发电机组出口额仅10 亿元左右，而到了2010 年，出口额增至100 多亿元，年复合增长率接近80%。 世界市场上和国际巨头展开竞争 中国本土柴油发电机组企业在全球柴油发电机组市场中主要以两种形式销售其产品，一部分是通过在海外的分销商或直销团队，将产品直接供给海外当地的终端。用户通常是当地的制造工厂或居民，特别在印度、孟加拉和非洲这些大部分时间都没有市电供应的 和地区。另一类形式是通过参与海外的工程承包项目，直接客户通常是中国本土的EPC企业或工程施工公司。一般来说，绝大部分的中国EPC 企业或工程施工公司会采购国内的发电机组，用于其海外工程项目。海外工程市场对产品质量、可靠性和品牌信誉有更高要求，更能体现柴油发电机组企业在市场中的地位。 吸引中国本土企业参与海外工程承包市场的首要因素，自然是诱人的市场规模和发展前景。根据CHINCA（中国对外承包工程商会）的数据表明，每年各国面向全球公开招标的工程承包项目金额达到1.8 万亿美元，目前中国EPC 企业仅占有7%的市场份额。在对超过30家中国一级EPC企业和50 家 的柴油发电机组企业的调研后，MARTECGROUP咨询公司发现：2011 年中国EPC 企业参与的海外工程承包项目金额达到1423.5 亿美元，由此对柴油发电机组的需求超过50 亿元。中国EPC 企业在公路、铁路、发电厂以及通信工程领域的建设水平处于全球 ，未来他们将逐步占据剩余93%的市场份额，由此将对国内柴油发电机组的采购产生持续增长的需求。 虽然和国际品牌在全球市场中的份额还相差很大，但中国本土企业在海外市场中也逐渐建立了品牌知名度，如科泰、泰豪、康诚等中国本土企业在海外市场的销售额都超过亿元，这对仅有20 多年发展历史的中国柴油发电机组企业来说并不简单。之所以能有这种业绩增长，得益于以下几点：相比于国际品牌，中国本土企业的产品有明显的价格优势。中国企业的柴油发电机组通常都使用了康明斯、沃尔沃、斗山、三菱、MTU 等品牌的发动机，并且拥有成熟的机组装配技术。本土企业和中国EPC 企业、中国工程施工企业拥有良好的客户关系。 从国内市场到国际舞台的市场扩张中，若要取得对国际品牌的竞争优势，中国本土的柴油发电机组企业还应该弥补自身的不足之处，比如提高终端应用的定制化水平、增强国内外的售后服务市场等，通过地企业在产品、服务和内部管理上的水准，才能获得客户长期的信赖，并赢得更多的全球用户。