CN105281467A - 一种可长期并网运行的发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可长期并网运行的发电机,发电机电磁设计采用了H级绝缘,F级温升,发电机电密、线负荷、磁密参数比通用发电机取值低,可适应发电机组的长期运行工况;发电机采用自动数字电压调节器,无功分配合理;采有三相电压检测,电压调节精度高,输出电压的稳态电压调整率≤±0.5%,空载线电压波形畸变率≤3%,可满足发电机组的并网要求;发电机采用六极整体转子冲片,转速1000r/min,机座采用了大跨距底脚圆型结构,体积小,运行稳定。可满足发电机组的振动要求;本发明的优点是:发电机温升低,电压调节精度高,可长期并网运行,体积小、运行稳定,振动小,性价比高,特别适合于大中型长期并网运行的发电机组。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电机,尤其涉及一种可长期并网运行的发电机。
背景技术
常用的发电机一般用于燃油发电机组,可用于矿山或船舶等的照明及动力传动等,其电磁设计采用通用设计,电密、线负荷、磁密参数取接近饱和值或限值。如发电机组长期运行,负载突变的概率会加大,发电机温升变化大,发电机绕组容易烧掉。
一般的发电机采用的是模拟电压调节器,相比数字电压调节器,调节精度低,并网时无功分配不均匀,不利于发电机组的并网运行。
一般的大中型发电机采用的是方型机座,体积大,重量重,故成本高,传统发电机为4极,转速为1500r/min,同条件下比6极发电机的体积和振动都稍大。
为了满足需长期并网运行的发电机组的要求,需要发电机的电磁设计、电压调节、结构设计方面来满足其要求。
发明内容
本发明的目的一种可长期并网运行的发电机,该发电机温升低、采用自动数字电压调节器,体积小、重量轻,运行稳定振动小,性价比高,特别适合于大中型长期并网运行的发电机。
本发明是这样实现的,一种可长期并网运行的发电机,主要包括前盖、机座、三次谐波绕组、定子铁心、转子铁心、箱体结合组、励磁机定子铁心、后端盖、后轴承、励磁机转子、主轴、铸铝风扇、轴套、联结弹片和自动数字电压调节器;前端盖的后端和机座的前端连接并用螺栓固定,定子铁心压入机座中,定子铁心内布有三次谐波励磁绕组;轴套、铸铝风扇、转子铁心、后轴承、励磁机转子分别装在主轴上,并随主轴同步旋转;励磁机定子铁心固定在后端盖内,后端盖8和机座2的后端连接并用螺栓固定;联结弹片装在轴套上,前盖的前端和油机连接,联结弹片和油机连接;箱体结合组装在机座的顶部;数字电压调节器安装在箱体结合组内;其特征在于:发动机电磁设计时采用了H级绝缘,F级温升限值;发电机采用自动数字电压调节器;发电机采用六极整体转子冲片,转速1000r/min,机座采用了大跨距底脚圆型结构。
本发明所述转子铁心由六极凸极整体转子冲片迭压而成;转子线圈直接绕制在转子铁心上,并用铝撑块固定;转子线圈端部采用2个8mm风道。
本发明的技术效果是:(1)该发电机在电磁设计时采用了H级绝缘,F级温升限值,发电机电密、线负荷、磁密参数比通用发电机取值低,所以发电机的温升低,当发电机组长期运行,负载突变的概率会加大,发电机温升变化大,该发电机的电磁设计方案很好的保证了发电机绕组的使用寿命;(2)该发电机采用自动数字电压调节器,此类调节器采用的最先进的微处理技术与IGBT半导体技术,具有以下优点:无功分配合理,通过电压调差补偿(VDC),无压降无功分配,分配精度高;动态性能好,采有三相电压检测,电压调节精度,负载并化时,电压稳定时间短;非线形负载能力强。当发电机需要进行并网工作时,采用数字电压调节器可以很好的满足并网工作要求。(3)该发电机采用六极整体转子冲片,转速1000r/min,同条件下比4极发电机的体积和振动都稍小,该发电机机座采用了大跨距底脚圆型结构,长期并网运行发电机多为大中型发电机,机座采用的是方型结构,体积大,重量重,大跨距底脚圆型结构机座刚好可以解决这个问题。
附图说明
图1为本发明的结构主视图。
图2为本发明的结构左视图。
图3为本发明的转子绕组示意图。
(a)为转子绕组主视图,(b)为转子绕组左视图。
图4为本发明的转子冲片结构示意图。
图5为本发明的机座结构示意图。
(a)为机座主视图,(b)为机座左视图。
图6为本发明的数字电压调节器原理图。
在图中:1前盖,2机座,3三次谐波绕组,4定子铁心,5转子铁心,6箱体结合组,7励磁机定子铁心,8后端盖,9后轴承,10励磁机转子,11主轴,12铸铝风扇,13轴套,14联结弹片,15转子冲片,16转子线圈,17铝撑块,18风道,19自动数字电压调节器。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述,但本实施例并不用于限制本发明,凡是采用本发明的相似结构及其相似变化,均应列入本发明的保护范围。
如图1-图5所示,本发明是这样来工作和实施的,一种一种可长期并网运行的发电机,主要包括前盖1、机座2、三次谐波绕组3、定子铁心4、转子铁心5、箱体结合组6、励磁机定子铁心7、后端盖8、后轴承9、励磁机转子10、主轴11、铸铝风扇12、轴套13、联结弹片14和自动数字电压调节器19;前端盖1的后端和机座2的前端连接并用螺栓固定,定子铁心4压入机座2中,定子铁心4内布有三次谐波励磁绕组3;轴套13、铸铝风扇12、转子铁心5、后轴承9、励磁机转子10分别装在主轴11上,并随主轴11同步旋转;励磁机定子铁心7固定在后端盖8内,后端盖8和机座2的后端连接并用螺栓固定;联结弹片14装在轴套13上,前盖1的前端和油机连接,用户用联结弹片14和油机连接,从而驱动发电机;箱体结合组6装在机座2的顶部;数字电压调节器19安装在箱体结合组6内;其特征在于:发动机电磁设计时采用了H级绝缘,F级温升限值;发电机采用自动数字电压调节器;发电机采用六极整体转子冲片,转速1000r/min,机座采用了大跨距底脚圆型结构。
其发电机转子部分实施如图2所示;转子铁心5由六极凸极整体转子冲片15迭压而成;转子线圈16直接绕制在转子铁心5上,并用铝撑块17固定;转子线圈端部采用2个8mm风道18。
本发明所述发电机在电磁设计时采用了H级绝缘,F级温升限值,发电机电密、线负荷、磁密参数比通用发电机取值低,可适应发电机组的长期运行工况;故其主要参数取值如下表:
设计参数 | 通用设计取值 | 本发电机取值 |
定子电密(A/mm^2) | 8~10 | 7.5 |
线负荷(A/cm) | 550~650 | 485 |
气隙磁密(T) | 0.85~0.95 | 0.72 |
定子温升(K) | 105~115 | 92.5 |
转子温升(K) | 105~115 | 95.5 |
发电机采用自动数字电压调节器,无功分配合理;采有三相电压检测,电压调节精度高,输出电压的稳态电压调整率≤±0.5%,空载线电压波形畸变率≤3%,可满足发电机组的并网要求。
发电机采用六极整体转子冲片,转速1000r/min,机座采用了大跨距底脚圆型结构,体积小,运行稳定,可满足发电机组的振动要求。
Claims (2)
1.一种可长期并网运行的发电机,主要包括前盖、机座、三次谐波绕组、定子铁心、转子铁心、箱体结合组、励磁机定子铁心、后端盖、后轴承、励磁机转子、主轴、铸铝风扇、轴套、联结弹片和自动数字电压调节器;前端盖的后端和机座的前端连接并用螺栓固定,定子铁心压入机座中,定子铁心内布有三次谐波励磁绕组;轴套、铸铝风扇、转子铁心、后轴承、励磁机转子分别装在主轴上,并随主轴同步旋转;励磁机定子铁心固定在后端盖内,后端盖8和机座2的后端连接并用螺栓固定;联结弹片装在轴套上,前盖的前端和油机连接,联结弹片和油机连接;箱体结合组装在机座的顶部;数字电压调节器安装在箱体结合组内;其特征在于:发动机电磁设计时采用了H级绝缘,F级温升限值;发电机采用自动数字电压调节器;发电机采用六极整体转子冲片,转速1000r/min,机座采用了大跨距底脚圆型结构。
2.根据权利要求1所述的一种可长期并网运行的发电机,其特征在于:所述转子铁心由六极凸极整体转子冲片迭压而成;转子线圈直接绕制在转子铁心上,并用铝撑块固定;转子线圈端部采用2个8mm风道。
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