CN102324817A

CN102324817A - 电动变频无刷同步发电机组

Info

Publication number: CN102324817A
Application number: CN201110288794A
Authority: CN
Inventors: 赵文钦; 黄舒淳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2012-01-18

Abstract

本发明涉及一种电动变频无刷同步发电机组，包括工频无刷同步电动机、电动机励磁机、电动机控制箱、中频无刷同步发电机、发电机励磁机和发电机控制箱，工频无刷同步电动机具有电动机定子和电动机转子，中频无刷同步发电机具有发电机定子和发电机转子，电动机控制箱具有接线板和电动机自动励磁调节器，电动机励磁机和电动机控制箱分别与工频无刷同步电动机连接，发电机控制箱具有接线板和自动电压调节器，发电机励磁机和发电机控制箱分别与中频无刷同步发电机连接，同时，工频无刷同步电动机驱动中频无刷同步发电机，具有运转维护成本低，能够适用于各领域，满足市场需要求的特点。

Description

电动变频无刷同步发电机组

(一)、技术领域

本发明涉及一种发电机组，特别是一种电动变频无刷同步发电机组。

(二)、背景技术

现有技术的中频交流电或者是由工频电源经变频设备变频而获得，这就需要变频设备及辅助设施，其投资远大于一台发电机，且运转设备较多，带来的维护工作量及故障率也多；或者是由异步电动机带动中频发电机发出中频交流电，但，由于是异步转速，中频发电机发出的中频交流电频率与同步频率有差异，不能满足国防、飞机场等重要场所使用要求；或者是同步有刷电动机带动中频发电机发出中频交流电，但，由于电刷与集电环滑动磨擦产生的火花会导致无线电干扰，不可用于通讯等重要场所使用，更是国际市场所禁用。

另，市场上对中频电源的需求量越来越多，比如国防设施及国民经济相关领域需要中频电源、飞机场为维护和检修机仓仪器及设备需要移动式中频电源；工业冶炼需用400Hz及更高频率的中频电源。

(三)、发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种运转维护成本低，发送的中频电源适用于各领域，满足市场需求的电动变频无刷同步发电机组。

本发明是通过以下途径来实现的。

电动变频无刷同步发电机组，其结构要点为：包括工频无刷同步电动机、电动机励磁机、电动机控制箱、中频无刷同步发电机、发电机励磁机和发电机控制箱，工频无刷同步电动机具有电动机定子和电动机转子，中频无刷同步发电机具有发电机定子和发电机转子，电动机控制箱具有接线板和电动机自动励磁调节器，电动机励磁机和电动机控制箱分别与工频无刷同步电动机连接，发电机控制箱具有接线板和自动电压调节器，发电机励磁机和发电机控制箱分别与中频无刷同步发电机连接，同时，工频无刷同步电动机驱动中频无刷同步发电机。

这样，采用工频无刷同步电动机作为原动机，无刷的电动机不产生无线电干扰，确保附近网络设备和通讯，电子设备正常运行；同步的电动机确保中频发电机在任何负载下均为同步转速，从而发出的电压频率始终不变，又得以满足国防设施等重要场合用电要求，同时，仅通过工频无刷同步电动机来驱动中频无刷同步发电机，设备简单，运转维护成本低。

本发明的结构可以具体为：

所述工频无刷同步电动机与中频无刷同步发电机为一体安装。

即由工频无刷同步电动机和中频无刷同步发电机组成的电动变频无刷同步发电机组为一体式结构。

一体式电动变频无刷同步发电机组包括有两种结构：

第一种为：

工频无刷同步电动机的定子，转子和中频无刷同步发电机的定子和转子安装于同一机体内，电动机转子与发电机转子同轴安装，电动机励磁机和发电机励磁机安装于机体后端盖外侧。

第二种为：

电动机定子和发电机定子分别安装于二个定子机座内，通过机座止口同轴连接，电动机转子和发电机转子安装在同一转轴上，电动机励磁机和发电机励磁机则分别安装于转轴二头的末端。

所述工频无刷同步电动机与中频无刷同步发电机还可以是分体安装。

即由工频无刷同步电动机和中频无刷同步发电机组成的电动变频无刷同步发电机组为分体式结构。

分体式电动变频无刷同步发电机组或者为单轴承式，中频无刷同步发电机经柔性驱动片和前端盖法兰与工频无刷同步电动机同轴连接。

分体式电动变频无刷同步发电机组或者为分体双轴承式，中频无刷同步发电机经弹性联轴器与工频无刷同步电动机同轴连接。

本发明的结构还可以进一步具体为：

本发明所述的电动变频无刷同步发电机组的电动机励磁机和发电机励磁机均由交流励磁机定子、电枢和三相旋转整流桥组成。

这样，在中频发电机的起励建压和带载运行时：发电机由同步电动机驱动旋转至额定转速，依靠转子磁极铁心和交流励磁机定子磁极铁心的双重剩磁磁场，嵌在定子铁心槽中的副绕组感应的电压经自动电压调节器中的整流环节整流成直流，输入交流励磁机定子主励磁绕组，在交流励磁机定子铁心建立交流励磁机磁场，旋转的交流励磁机电枢三相绕组便感应三相交流电压，该电压经三相旋转整流桥组整流成直流电压，输入转子磁极绕组，建立发电机转子主磁场，使发电机定子绕组感应三相电压，输出三相电能。调节自动电压调节器中的电位器，把机端电压整定在额定值。负载时，由自动电压调节器对交流励磁机励磁电流进行自动调节，由励磁机电枢感应的三相电压经旋转整流输给转子绕组的励磁电流也同时得到了自动调节，从而维持发电机电压保持恒定。

综上所述，本发明相比现有技术具有以下优点：采用工频无刷同步电动机作为原动机，无刷的电动机不产生无线电干扰，确保附近网络设备和通讯，电子设备正常运行；同步的电动机确保中频发电机在任何负载下均为同步转速，从而发出的电压频率始终不变，又得以满足国防设施等重要场合用电要求，是一种具有运转维护成本低，发送的中频电源适用于各领域，满足市场需要求特点的电动变频无刷同步发电机组。

(四)、附图说明

图1是一体式电动变频无刷同步发电机组结构示意图。

图2是一体式电动变频无刷同步发电机组结构示意图。

图3是分体式电动变频无刷同步发电机组结构示意图。

图4是中频无刷同步发电机原理的电路图。

图5是工频无刷同步电动机原理的电路图。

其中，1工频无刷同步电动机11电动机定子12电动机转子2电动机励磁机3电动机控制箱4中频无刷同步发电机41发电机定子42发电机转子5发电机励磁机6发电机控制箱。

(五)、具体实施方式

实施例1

参照图2，电动变频无刷同步发电机组，包括工频无刷同步电动机1、电动机励磁机2、电动机控制箱3、中频无刷同步发电机4、发电机励磁机5和发电机控制箱6，工频无刷同步电动机1具有电动机定子11和电动机转子12，中频无刷同步发电机4具有发电机定子41和发电机转子42，电动机控制箱3具有接线板和电动机自动励磁调节器，电动机励磁机2和电动机控制箱3分别与工频无刷同步电动机1连接，发电机控制箱6具有接线板和自动电压调节器，发电机励磁机5和发电机控制箱6分别与中频无刷同步发电机4连接，同时，工频无刷同步电动机1驱动中频无刷同步发电机4。其中的电动机励磁机和发电机励磁机均由交流励磁机定子，电枢和三相旋转整流桥组成。工频无刷同步电动机1与中频无刷同步发电机4为一体安装，电动机定子11和发电机定子41分别安装于二个定子机座内，通过机座止口同轴连接，电动机转子12和发电机转子42安装在同一转轴上，电动机励磁机2和发电机励磁机5则分别安装于转轴二头的末端。

实施例2：

参照图3，电动变频无刷同步发电机组，包括工频无刷同步电动机1、电动机励磁机2、电动机控制箱3、中频无刷同步发电机4、发电机励磁机5和发电机控制箱6，工频无刷同步电动机1具有电动机定子11和电动机转子12，中频无刷同步发电机4具有发电机定子41和发电机转子42，电动机控制箱3具有接线板和电动机自动励磁调节器，电动机励磁机2和电动机控制箱3分别与工频无刷同步电动机1连接，发电机控制箱6具有接线板和自动电压调节器，发电机励磁机5和发电机控制箱6分别与中频无刷同步发电机4连接，同时，工频无刷同步电动机1驱动中频无刷同步发电机4。其中的电动机励磁机和发电机励磁机均由交流励磁机定子、电枢和三相旋转整流桥组成。工频无刷同步电动机与中频无刷同步发电机为分体安装，分体安装的电动变频无刷同步发电机组为单轴承式，中频无刷同步发电机经柔性驱动片和前端盖法兰与工频无刷同步电动机同轴连接。

实施例3：

参照图1，电动变频无刷同步发电机组，包括工频无刷同步电动机1、电动机励磁机2、电动机控制箱3、中频无刷同步发电机4、发电机励磁机5和发电机控制箱6，工频无刷同步电动机1具有电动机定子11和电动机转子12，中频无刷同步发电机4具有发电机定子41和发电机转子42，电动机控制箱3具有接线板和电动机自动励磁调节器，电动机励磁机2和电动机控制箱3分别与工频无刷同步电动机1连接，发电机控制箱6具有接线板和自动电压调节器，发电机励磁机5和发电机控制箱6分别与中频无刷同步发电机4连接，同时，工频无刷同步电动机1驱动中频无刷同步发电机4。其中的电动机励磁机和发电机励磁机均由交流励磁机定子，电枢和三相旋转整流桥组成。工频无刷同步电动机1与中频无刷同步发电机4为一体安装，工频无刷同步电动机的定子11，转子12和中频无刷同步发电机的定子41和转子42安装于同一机体内，电动机转子12与发电机转子42同轴安装，电动机励磁机2和发电机励磁机5安装于机体后端盖外侧。

参照图4、图5，工作原理：在中频发电机的起励建压和带载运行时：发电机由同步电动机驱动旋转至额定转速，依靠转子磁极铁心和交流励磁机定子磁极铁心的双重剩磁磁场，嵌在定子铁心槽中的副绕组感应的电压经自动电压调节器中的整流环节整流成直流，输入交流励磁机定子主励磁绕组，在交流励磁机定子铁心建立交流励磁机磁场，旋转的交流励磁机电枢三相绕组便感应三相交流电压，该电压经三相旋转整流桥组整流成直流电压，输入转子磁极绕组，建立发电机转子主磁场，使发电机定子绕组感应三相电压，输出三相电能。调节自动电压调节器中的电位器，把机端电压整定在额定值。负载时，由自动电压调节器对交流励磁机励磁电流进行自动调节，由励磁机电枢感应的三相电压经旋转整流输给转子绕组的励磁电流也同时得到了自动调节，从而维持发电机电压保持恒定。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims

1.电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，包括工频无刷同步电动机(1)，电动机励磁机(2)，电动机控制箱(3)，中频无刷同步发电机(4)，发电机励磁机(5)和发电机控制箱(6)，工频无刷同步电动机(1)具有电动机定子(11)和电动机转子(12)，中频无刷同步发电机(4)具有发电机定子(41)和发电机转子(42)，电动机控制箱(3)具有接线板和电动机自动励磁调节器，电动机励磁机(2)和电动机控制箱(3)分别与工频无刷同步电动机(1)连接，发电机控制箱(6)具有接线板和自动电压调节器，发电机励磁机(5)和发电机控制箱(6)分别与中频无刷同步发电机(4)连接，同时，工频无刷同步电动机(1)驱动中频无刷同步发电机(4)。

2.根据权利要求1所述的电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，所述工频无刷同步电动机(1)与中频无刷同步发电机(3)为一体安装。

3.根据权利要求2所述的电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，工频无刷同步电动机的定子，转子和中频无刷同步发电机的定子和转子安装于同一机体内，电动机转子(12)与发电机转子(42)同轴安装，电动机励磁机(2)和发电机励磁机(5)安装于机体后端盖外侧。

4.根据权利要求2所述的电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，电动机定子(11)和发电机定子(41)分别安装于二个定子机座内，通过机座止口同轴连接，电动机转子(12)和发电机转子(41)安装在同一转轴上，电动机励磁机(2)和发电机励磁机(5)则分别安装于转轴二头的末端。

5.根据权利要求1所述的电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，所述工频无刷同步电动机(1)与中频无刷同步发电机(3)为分体安装。

6.根据权利要求5所述的电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，所述工频无刷同步电动机(1)与中频无刷同步发电机(3)或者为单轴承式的分体安装，中频无刷同步发电机经柔性驱动片和前端盖法兰与工频无刷同步电动机同轴连接。

7.根据权利要求5所述的电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，所述工频无刷同步电动机(1)与中频无刷同步发电机(3)或者为分体双轴承式的分体安装，中频无刷同步发电机经弹性联轴器与工频无刷同步电动机同轴连接。

8.根据权利要求1所述的电动变频无刷同步发电机组，其特征在于，所述电动机励磁机(2)和发电机励磁机(5)均由交流励磁机定子、电枢和三相旋转整流桥组成。