CN105790535A - 一种三相异步发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相异步发电机，包括发电机，与发电机的三相定子绕组的每一相连接的励磁电容CA和设于该连接支路上的多触点离心开关K1，拖动发电机转子旋转的柴油机或水轮机，所述发电机的三相定子绕组与输电线连接。本发明设置为多触点离心开关K1，在发电机启动后，该多触点离心开关自动闭合，励磁电容CA向发电机供电，待发电机达到一定电压时，发电机则向励磁电容CA充电；在停止发电机工作时，发电机的转速在降到一定程度的时候，多触点离心开关K1自动断开，切断发电机与励磁电容CA的连接，避免励磁电容CA放电，此时的励磁电容CA可用于发电机的再次发电。

Description

一种三相异步发电机

技术领域

本发明属于发电设备领域，具体的说，是涉及一种三相异步发电机。

背景技术

三相异步发电机是用原动机(柴油机或水轮机)拖动转子旋转，当转子转速达到额定值时，在三相绕组上感应产生三相电动势，在相线与中线之间得到三相对称的相电压，相线与相线之间得到三相对称的线电压。这时，发电机即可给相应的负载供电。

三相异步发电机，需在绕组上接励磁电容使电机能够自励建立电压，并在该连接支路上设置开关，现有启动三相异步发电机时，需手拨开关来闭合励磁电容与发电机的连接，这种手动启动的方式具有如下缺点：

在启动发电机后需要手动闭合开关才能接通励磁电容实现发电机发电，而发电机在退出工作以前，即转子停止旋转之前需要手动断开开关，避免励磁电容向外放电而无法再次启动发电机，这种手动操作的方式往往操作不便并且操作人员容易遗忘造成操作失误，如果遇到大规模停电的情况将无法正常发电，只有将励磁电容带到有电的地方充好电后才能再次用于启动发动机发电。

发明内容

为了克服以上问题，本发明的目的在于提供一种三相异步发电机，解决现有手动操作发电机启动开关所带来的操作不便、操作失误，进而导致无法正常发电的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种三相异步发电机，包括发电机，与发电机的三相定子绕组的每一相连接的励磁电容CA和设于该连接支路上的多触点离心开关K1，拖动发电机转子旋转的柴油机或水轮机，所述发电机的三相定子绕组与输电线连接。

具体地，所述多触点离心开关K1包括设置在发电机转轴上的离心座和与离心座活动连接的且设置在发电机端盖上的固定板，所述固定板包括底板和至少三个设置在底板上的开关装置，每个开关装置连接在发电机的三相定子绕组与励磁电容CA的每条连接支路上。

进一步地，所述每个开关装置均包括穿过底板与离心座活动连接的第一活动触点片，与第一活动触点片连接的连接簧片，该连接簧片一端与底板固定连接，另一端通过第二活动触点与底板活动连接，在底板上设置第三活动触点与第二活动触点活动连接，该第三活动触点通过固定连接片与输电线相连，相应地，连接簧片的固定连接端也与输电线相连，两根输电线则组成一组线并连接在发电机的三相定子绕组与励磁电容CA的一条连接支路上。

更进一步地，底板中部设置用于与发电机转轴连接的圆形通孔，所述第一活动触点片上还套接有复位弹簧。

安装时，所述离心座和固定板在安装时，自然状态下，离心座顶住固定板上的第一活动触点片，使第二活动触点与第三活动触点断开，多触点离心开关断开，当离心座在离心力的作用下，离心座远离固定板，第二活动触点与第三活动触点闭合，多触点离心开关闭合。

本发明还包括与发电机的三相定子绕组连接的辅助电容CB，以及设于发电机三相定子绕组辅助电容CB之间的手动开关K2；所述辅助电容CB设于通过输电线与发电机连接的用电设备之前。

再进一步地，励磁电容CA包括相互串联的电容C1、C2、C3，发电机的三相定子绕组的A相连接于电容C2和C3之间节点，B相连接于电容C1和C2之间节点，C相连接于电容C1和C3之间节点，辅助电容CB包括相互串联的电容C4、C5、C6，电容C5和C6之间节点连接发电机的三相定子绕组的A相，电容C4和C5之间节点连接发电机的三相定子绕组的B相，电容C4和C6之间节点连接发电机的三相定子绕组的C相。

另外，所述手动开关K2则包括设于发电机三相定子绕组与电动机、辅助电容CB的每一条连接支路上的开关d、e、f。

本发明的有益效果为：

本发明设置多触点离心开关K1，在发电机启动后，该多触点离心开关自动闭合，励磁电容CA向发电机供电，待发电机达到一定电压时，发电机则向励磁电容CA充电；在停止发电机工作时，发电机的转速在降到一定程度的时候，多触点离心开关K1自动断开，切断发电机与励磁电容CA的连接，避免励磁电容CA放电，此时的励磁电容CA可用于发电机的再次发电。

附图说明

图1为本发明-实施例的结构示意图。

图2为本发明多触点离心开关的离心座的结构示意图。

图3为本发明多触点离心开关的固定板的结构示意图。

图4为本发明-实施例离心座与固定板闭合使多触点离心开关断开的结构示意图。

图5为本发明-实施例离心座与固定板在离心力的作用下断开使多触点离心开关闭合的结构示意图。

其中，图中附图标记对应的零部件名称为：

1-底座，2-第二圆形通孔，3-锁舌，4-立座，5-第一弹簧，6-第二弹簧，7-第一拉片，8-第二拉片，9-连接座，10-阻挡件，11-底板，12-第一活动触点片，13-第二活动触点，14-固定连接片，15-连接簧片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1-5所示，一种三相异步发电机，包括发电机EM1，与发电机EM1的三相定子绕组的每一相连接的励磁电容CA和设于该连接支路上的多触点离心开关K1，拖动发电机转子旋转的柴油机或水轮机，与发电机EM1的三相定子绕组的每一相连接的电动机EM2和辅助电容CB，以及设于发电机EM1三相定子绕组与电动机EM2、辅助电容CB之间的手动开关K2，发电机EM1的三相定子绕组与输电线连接，通过该输电线向用电设备(比如电动机EM2)供电。

设置为多触点离心开关K1，在发电机EM1启动后，该多触点离心开关自动闭合，励磁电容CA向发电机EM1供电，发电机EM1在启动后，发电机EM1内有电流产生磁场，发电机发电输入电网中，此时励磁电容不工作，无电流通过；待发电机EM1达到一定电压时，发电机EM1则向励磁电容CA充电；在停止发电机EM1工作时，发电机EM1的转速在降到一定程度的时候，多触点离心开关K1自动断开，切断发电机EM1与励磁电容CA的连接，避免励磁电容CA放电，此时的励磁电容CA可用于发电机EM1的再次供电。

多触点离心开关安装在发电机EM1上，多触点离心开关的每一组线则分别连接到发电机EM1与励磁电容CA的连接支路上。在本实施例中，多触点离心开关EM1的三组线分别命名为a、b、c。

上述的多触点离心开关的具体结构为：

多触点离心开关，包括离心座和与离心座活动连接的固定板，所述离心座包括圆形底座1，在底座中部设置第一圆形通孔，在底座的两端分别固定连接有固定装置，该固定装置包括设置于该装置外侧的锁舌3，和位于该装置内侧与锁舌连接的立座4，该立座与底座垂直连接，所述离心座还包括一端分别与锁舌固定连接的第一弹簧5和第二弹簧6，一端连接于第一弹簧的另一端，另一端与另一固定装置上的第一弹簧另一端连接的第一拉片7，一端连接于第二弹簧的另一端，另一端与另一固定装置上的第二弹簧另一端连接的第二拉片8，同时与第一拉片和第二拉片下端连接的连接座9，该连接座中部设有用于与发电机EM1转轴连接的第二圆形通孔2，在与第一拉片和第二拉片的连接处的相应位置均设置卡孔，第一拉片和第二拉片则设置与卡孔对应的阻挡件10穿过该卡孔，用于与连接座活动连接，在所述立座的内侧还设有用于阻挡连接座的阻挡槽，使底座通过固定装置在第一弹簧和第二弹簧的拉动作用下，能在底座和阻挡槽之间的空间内活动。

为了使离心座功能更加稳定，设置离心座为以两个固定装置的连线相互对称的结构，并且第一拉片和第二拉片均连接有连接片分别穿过第一弹簧和第二弹簧并延伸至与锁舌的连接处，该连接片分别与第一拉片和第二拉片一体成型，并且该连接片的宽度与弹簧的宽度一致，可牢固地卡住弹簧，并且由于阻挡件、卡孔、阻挡件和底座的相互作用限定了第一拉片和第二拉片的活动路径，致使弹簧通过连接片在第一拉片和第二拉片活动的情况下活动，进而带动底座活动。

固定板包括与底座活动连接的底板11，三个设置在底板上的开关装置，每个开关装置用于连接在发电机EM1的三相定子绕组与励磁电容CA的每条连接支路上。每个开关装置均包括与底座活动连接的第一活动触点片12，与第一活动触点片连接的连接簧片15，该连接簧片一端与底板固定连接，另一端通过第二活动触点13与底板活动连接，在底板上设置第三活动触点与第二活动触点活动连接，该第三活动触点通过固定连接片14与输电线相连，相应地，连接簧片的固定连接端也与输电线相连，两根输电线则组成一组线，连接在一条连接支路上，在本实施例中，输电线与连接簧片15的连接方式或与固定连接片14的连接方式为焊接。底板中部设置用于与发电机EM1端盖连接的圆形通孔，连接簧片15均匀分布在底板上，第一活动触点片12穿过底板一侧与底座活动连接，在该面还设有复位弹簧套接于第一活动触点片12上，复位弹簧在自然状态下第二活动触点13与第三活动触点处于闭合状态，在本实施例中，连接簧片15、第二活动触点13、第三活动触点、固定连接片14等零部件均设置在底板的另一侧，连接簧片15的固定连接端还通过螺钉与底板可拆卸式连接，第三活动触点也通过螺钉与底板可拆卸式连接，在底板上设置多个安装孔。

说明，多触点离心开关可设置多个(大于3个)开关装置，在连接时，只需要将多余的开关装置的组线悬空即可。

在安装多触点离心开关时，首先将固定板安装在发电机EM1端盖上，离心座安装在发电机EM1的转轴上，安装方法如下：将离心座安装于固定板的一侧，在离心座的自然状态下，调整离心座和固定板的距离，使底座顶住固定板上的第一活动触点片(本实施例只需要顶一点即可，使复位弹簧处于半压缩状态)，使第二活动触点与第三活动触点断开，在此断开位置上固定好连接座和底板。然后将输电线两两一组接在发电机EM1与励磁电容CA的连接支路上。

多触点离心开关的工作过程如下：

安装好多触点离心开关后，在初始状态下，多触点离心开关处于断开状态，底座顶住固定板上的第一活动触点片，第一活动触点片压缩复位弹簧使其处于压缩状态，第二活动触点与第三活动触点断开，进而连接在连接簧片两端的输电线处于断开状态，第一弹簧和第二弹簧处于扣紧弯曲状态，当发电机EM1开始运转的时候，离心座随着转轴旋转，当离心力达到一定程度后，第一拉片和第二拉片会在离心力的作用下向外侧张开，造成第一弹簧和第二弹簧产生形变，带动底座向连接座的方向运动，底座远离底板，使底座“放开”第一活动触点片，第一活动触点片在复位弹簧回复力的作用下，拉动连接簧片，第二活动触点与第三活动触点闭合，此时多触点离心开关处于闭合状态，发电机EM1的三相定子绕组与励磁电容CA的连接支路接通；在发电机转轴降到一定速度时，底座做相反运动重新压缩复位弹簧，多触点离心开关断开，发电机EM1的三相定子绕组与励磁电容CA的连接支路断开，避免励磁电容CA放电。

在本实施例中，辅助电容CB的作用主要在于：在发电机EM1启动时，电压比较低，通过辅助电容CB可补偿电压。

在本实施例中，发电机EM1由三相异步电动机改造而得，励磁电容CA相当于三相异步电动机配套的运行电容。

在本实施例中，励磁电容CA包括相互串联的电容C1、C2、C3，发电机EM1的三相定子绕组的A相连接于电容C2和C3之间节点，B相连接于电容C1和C2之间节点，C相连接于电容C1和C3之间节点，辅助电容CB包括相互串联的电容C4、C5、C6，电容C5和C6之间节点连接发电机的三相定子绕组的A相，电容C4和C5之间节点连接发电机的三相定子绕组的B相，电容C4和C6之间节点连接发电机的三相定子绕组的C相。

手动开关K2则包括设于发电机EM1三相定子绕组与电动机EM2、辅助电容CB的每一条连接支路上的开关d、e、f。电动机EM2也为三相异步电动机，发电机EM1的三相定子绕组的每一相则与电动机EM2定子绕组的每一相连接。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种三相异步发电机，其特征在于，包括发电机，与发电机的三相定子绕组的每一相连接的励磁电容CA和设于该连接支路上的多触点离心开关K1，以及拖动发电机转子旋转的柴油机或水轮机，所述发电机的三相定子绕组与输电线连接。

2.根据权利要求1所述的一种三相异步发电机，其特征在于，所述多触点离心开关K1包括设置在发电机转轴上的离心座和与离心座活动连接的且设置在发电机端盖上的固定板，所述固定板包括底板(11)和至少三个设置在底板上的开关装置，每个开关装置连接在发电机的三相定子绕组与励磁电容CA的每条连接支路上。

3.根据权利要求2所述的一种三相异步发电机，其特征在于，所述每个开关装置均包括穿过底板与离心座活动连接的第一活动触点片(12)，与第一活动触点片连接的连接簧片(15)，该连接簧片一端与底板固定连接，另一端通过第二活动触点(13)与底板活动连接，在底板上设置第三活动触点与第二活动触点活动连接，该第三活动触点通过固定连接片(14)与输电线相连，相应地，连接簧片的固定连接端也与输电线相连，两根输电线则组成一组线并连接在发电机的三相定子绕组与励磁电容CA的一条连接支路上。

4.根据权利要求3所述的一种三相异步发电机，其特征在于，底板中部设置用于与发电机转轴连接的圆形通孔，所述第一活动触点(12)片上还套接有复位弹簧。

5.根据权利要求4所述的一种三相异步发电机，其特征在于，所述离心座和固定板在安装时，自然状态下，离心座顶住固定板上的第一活动触点片，使第二活动触点与第三活动触点断开，多触点离心开关断开，当离心座在离心力的作用下，离心座远离固定板，第二活动触点与第三活动触点闭合，多触点离心开关闭合。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种三相异步发电机，其特征在于，还包括与发电机的三相定子绕组连接的辅助电容CB，以及设于发电机三相定子绕组和辅助电容CB之间的手动开关K2；所述辅助电容CB设于通过输电线与发电机连接的用电设备之前。

7.根据权利要求6所述的一种三相异步发电机，其特征在于，励磁电容CA包括相互串联的电容C1、C2、C3，发电机的三相定子绕组的A相连接于电容C2和C3之间节点，B相连接于电容C1和C2之间节点，C相连接于电容C1和C3之间节点，辅助电容CB包括相互串联的电容C4、C5、C6，电容C5和C6之间节点连接发电机的三相定子绕组的A相，电容C4和C5之间节点连接发电机的三相定子绕组的B相，电容C4和C6之间节点连接发电机的三相定子绕组的C相。

8.根据权利要求7所述的一种三相异步发电机，其特征在于，所述手动开关K2则包括设于发电机三相定子绕组与辅助电容CB的每一条连接支路上的开关d、e、f。