CN105375721A - 一种自励磁的励磁机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自励磁的励磁机，其特点是励磁机为转枢式发电机，定、转子铁芯均由硅钢片冲制迭压而成。定子铁芯嵌放二套绕组；分别为电源绕组和直流励磁绕组，电源绕组经电压调节器与励磁绕组组成闭合回路，由电压调节器调节直流励磁电流；转子铁芯也嵌放有二套绕组，第一套为电容绕组，与电容器串联自成闭路，开始时由剩磁产生脉振磁场给定子电源绕组激磁，第二套为发电绕组，该发电绕组的交流电源经转子上的整流器整流后提供给同轴主发电机转子励磁绕组直流电给主发电机励磁。自励磁的励磁机可以避免目前励磁机的励磁源由外供给方式存在的缺陷，提高了移动电源中无刷同步发电机的可靠性和功率密度，保证了主发电机与励磁机之间的电磁隔离，具有推广意义。

Description

一种自励磁的励磁机

技术领域

本发明涉及一种电机，具体为是一种自励磁的励磁机。

背景技术

在移动电源中，无刷交流同步发电机被广泛应用。众所周知，在这类发电机中，交流励磁机与主发电机同轴联接在一起。交流励磁机的励磁源来源分为两种，一种由主发电机定子中辅助绕组提供，另一种由同轴的永磁副励磁机提供。这两种方法都存在一定的缺点，第一种方法在主发电机中增设辅助绕组，这就降低了主发电机定子槽的利用率，同时，在采用硬绕组的电机中，增加辅助绕组很不方便，而且往往会引起质量问题；第二种方法，使得发电机成为三级结构，即这种无刷同步发电机由三个电机（即主发电机，励磁机，永磁副励磁机）同轴串联而成，使轴向长度增加，若移动电源受空间限制，则三级结构电机应用受到限制。为了克服上述两种结构的无刷同步发电机的缺点，有必要设计一种新励磁机。

发明内容

本发明的目的，在于提供目前尚没有，又能克服上述两种传统励磁机的缺点的新型励磁机。这种励磁机的励磁源由励磁机本身提供，无须在主发电机定子中设置辅助绕组来提供，也无须设置同轴的永磁副励磁机来提供。

本发明的的技术方案是：一种自励磁的励磁机，其特征在于：励磁机为转枢式发电机，定、转子铁芯均由硅钢片冲制迭压而成；定、转子冲片上冲有若干槽孔，槽中布置绕组，绕组由铜导线绕制的线圈组成；定子铁芯为24槽，其中嵌放两套绕组，第一套为电源绕组ax，它与电压调节器AVR和第二套励磁绕组by串联成为闭合回路，电压调节器AVR可调节励磁绕组by的直流励磁电流；转子铁芯为27槽，其中也嵌放两套绕组，第一套为电容绕组BY，它与电容器C串联成为闭合回路，开始时由剩磁产生脉振磁场，第二套绕组为发电绕组AX，该发电机绕组交流电源经转子上整流器单相全桥整流提供给同轴主发电机转子励磁绕组直流电，给主发电机励磁。

本发明所述定子中的两套绕组，第一套为电源绕组ａｘ，由6个线圈串联组成，嵌放布置规律为a-------x，从第1槽中引出线标记号a，从第23槽中引出线标记号x；第二套为励磁绕组by，也由6个线圈串联而成，嵌放布置规律为b-------y，从第2槽中引出线标记号b，从第24槽中引出线标记号y。

本发明所述转子中的两套绕组，第一套为电容绕组BY，由3个线圈组成，嵌放布置规律为B----Y，从第3槽中引出线标记号B，从第23槽中引出线标记号Y；第二套为发电绕组AX，由9个线圈组成，嵌放布置规律为A----------X，从第2槽中引出线标记号A，从第27槽中引出线标记号X。

本发明所述定子上布置有两套绕组，一套绕组为电源绕组，一套绕组为励磁绕组，电源绕组经电压调节器AVR调节对励磁绕组提供直流励磁源；转子上也布置有两套绕组，一套电容绕组与电容器串联成闭合线路，另一套绕组为发电绕组，对外输出电能，励磁机与主发电机同轴布置后，励磁机转子上发出的交流电经整流器整流后供给主发电机的转子励磁绕组励磁，由于励磁机的励磁直流可由AVR调节，故而使主发电机的转子励磁电流也可得到调节控制，保证主发电机的稳态及瞬态的电压稳定，保证主发电机的优良性能。这样就克服了前述已有的两种提供励磁机励磁电源方法的缺点，达到发明的目的。这种自励磁的励磁机应用于无刷同步发电机中。

这种励磁机的原理如下：当原动机带动励磁机的转子旋转时，由于剩磁的作用，转子上串有电容器的电容绕组BY中产生交流电流，形成脉振磁场，这种磁场在励磁机定子上的电源绕组ax中产生感应电，经电压调节器AVR给励磁机定子上的励磁绕组by供给直流励磁电流，形成直流励磁磁场，这个励磁磁场与励磁机转子中的发电绕组AX相切割，使发电绕组产生交流电，交流电经整流后供给同轴的主发电机转子绕组直流电，给主发电机励磁，实现主发电机的无刷励磁。由于励磁机定子的励磁源由励磁机本身提供，无须由主发电机定子中的辅助绕组提供，也无须带同轴的永磁副励磁机来提供，故克服了这两种提供励磁机电源方法的缺点，达到发明的目的。

目前移动电源中使用的无刷同步发电机中的励磁机的励磁能源供应方式主要有两种，一种为主发电机定子中的辅助绕组供电，一种是同轴的永磁副励磁机供电。自励磁的磁磁机可以避免上述这两种励磁机方式存在的缺陷，提高了移动电源中无刷同步发电机的可靠性和功率密度，保证了主发电机与励磁机之间的电磁隔离，具有推广意义。

本发明的优点是：本方案励磁机用于无刷同步发电机中实施的技术效果是：1.避免了主发电机定子电枢槽中嵌入辅助绕组，简化了工艺，提高了主发电机定子槽的利用率，提高主发电机绕组可靠性；2.避免使用永磁副励磁机，有利于缩短轴向长度，减少体积、重量和降低成本；3.保证了无刷同步发电机主机与励磁机的电磁隔离，保证了无刷同步发电机的电气性能。

附图说明

图1为本发明的电气原理图。

图2为本发明的定子绕组布置图。

图3为本发明的转子绕组布置图。

图1中，1为励磁机定子，2为励磁机转子。

具体实施方式

为进一步详细说明本发明，下面结合实施例加以叙述。

一台自励磁的励磁机，励磁机定子为24槽，嵌有两套绕组，如图2所示，第一套为电源绕组ａｘ，由6个线圈串联组成，嵌放布置规律为a-------x，从第1槽中引出线标记号a，从第23槽中引出线标记号x；第二套为励磁绕组by，也由6个线圈串联而成，嵌放布置规律为b-------y，从第2槽中引出线标记号b，从第24槽中引出线标记号y。

如图1所示，电源绕组ax与电压调节器AVR、励磁绕组by串联后形成闭合回路。电压调节器AVR可调节供给励磁绕组by的直流电大小。

励磁机转子为27槽，也嵌有两套绕组，如图3所示。第一套为电容绕组BY，由3个线圈组成，嵌放布置规律为B----Y，从第3槽中引出线标记号B，从第23槽中引出线标记号Y；第二套为发电绕组AX，由9个线圈组成，嵌放布置规律为A----------X，从第2槽中引出线标记号A，从第27槽中引出线标记号X。

如图1所示，电容绕组BY与电容器C串联成闭合回路，发电绕组AX对与接入同轴主发电机的转子上的整流器Z。

这种励磁机工作原理如图1所示，图1中，1为励磁机定子，2为励磁机转子，Z为发电机同轴转子上的整流器。当原动机带动励磁机的转子旋转时，转子上的电容绕组BY与电容器C串联成闭合回路，开始时因剩磁感应产生闭合交流电，形成脉振磁场，这种磁场在励磁机定子上的电源绕组ax中产生感应电，经电压调节器AVR对励磁绕组by供给直流励磁电流，形成直流磁场，这个定子上的励磁磁场与转子中的发电绕组AX相切割，使发电绕组AX产生交流电压，这个交流电压对外接入同轴主发电机的转子上的整流器Z上，整流输出给主发电机的转子励磁绕组直流电励磁（主发电机转子上绕组未画出）。

由于励磁机的定子励磁源由励磁机本身提供，无须由主发电机定子中的辅助绕组提供，也无须由带同轴的永磁副励磁机来提供，故克服了这两种提供励磁机电源方法的缺点，达到了发明的目的。

Claims (3)

1.一种自励磁的励磁机，其特征在于：励磁机为转枢式发电机，定、转子铁芯均由硅钢片冲制迭压而成；定子铁芯为24槽，其中嵌放两套绕组，第一套为电源绕组ax，它与电压调节器AVR和第二套励磁绕组by串联成为闭合回路，电压调节器AVR可调节励磁绕组by的直流励磁电流；转子铁芯为27槽，其中也嵌放两套绕组，第一套为电容绕组BY，它与电容器C串联成为闭合回路，开始时由剩磁产生脉振磁场，第二套绕组为发电绕组AX，该发电机绕组交流电源经转子上整流器单相全桥整流提供给同轴主发电机转子励磁绕组直流电，给主发电机励磁。

2.如权利要求书1所述的一种自励磁的励磁机，其特征在于：所述定子中的两套绕组，第一套为电源绕组ａｘ，由6个线圈串联组成，嵌放布置规律为a-------x，从第1槽中引出线标记号a，从第23槽中引出线标记号x；第二套为励磁绕组by，也由6个线圈串联而成，嵌放布置规律为b-------y，从第2槽中引出线标记号b，从第24槽中引出线标记号y。

3.如权利要求书1所述的一种自励磁的励磁机，其特征在于：所述转子中的两套绕组，第一套为电容绕组BY，由3个线圈组成，嵌放布置规律为B----Y，从第3槽中引出线标记号B，从第23槽中引出线标记号Y；第二套为发电绕组AX，由9个线圈组成，嵌放布置规律为A----------X，从第2槽中引出线标记号A，从第27槽中引出线标记号X。