CN116436216A - 一种相复励无刷交流发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相复励无刷交流发电机，包括机座，所述机座中部设有发电机转轴，所述发电机转轴位于底座内中部设有主转子铁芯，所述主转子铁芯外侧设有主定子铁芯，所述主定子铁芯设有主定子电枢绕组，所述主转子铁芯外侧设有主转子绕组，所述发电机转轴一侧设有励磁转子铁芯，所述励磁转子铁芯外侧设有旋转整流桥组，所述机座位于励磁机定子绕组上方设有出线箱，所述出线箱内设有线性电抗器，所述线性电抗器一侧设有桥式整流器。该种交流发电机结构简单，发电机的输出电压正弦波形质量好，有效的降低了电压波形畸变率，同时电机动态特性好、启动电动机性能好。

Description

一种相复励无刷交流发电机
技术领域
本发明涉及无刷交流发电机技术领域，具体为一种相复励无刷交流发电机。
背景技术
对于电励磁的无刷同步电机，主要由主电机和励磁机组成，主电机与励磁机同轴安装，运行时同步旋转，由励磁机向主电机提供励磁。目前，电励磁的无刷同步电机用的励磁机普遍采用转枢式同步发电机型式，其定子为磁极系统，转子为电枢系统，给励磁机的定子绕组通入直流电，使其产生磁场，并拖动励磁机转子旋转运行，其转子绕组就会发出交流电，发出的交流电经旋转整流器整流成直流电，将整流得到的直流电输入给主电机转子绕组，成为主电机的励磁电源。常规的无刷发电机，输出电压波形畸变率高，在主电机以电动机状态运行时，起动时就需要有足够的励磁，而此时，励磁机却恰恰不能输出励磁电能，使主电机起动困难。同时。为此，我们提出了一种相复励无刷交流发电机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相复励无刷交流发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种相复励无刷交流发电机，包括机座，所述机座中部设有发电机转轴，所述发电机转轴位于底座内中部设有主转子铁芯，所述主转子铁芯外侧设有主定子铁芯，所述主定子铁芯设有主定子电枢绕组，所述主转子铁芯外侧设有主转子绕组，所述发电机转轴一侧设有励磁转子铁芯，所述励磁转子铁芯外侧设有旋转整流桥组，所述励磁转子铁芯位于旋转整流桥组上方设有励磁机电枢绕组，所述励磁机电枢绕组上方设有励磁机定子绕组，所述机座位于励磁机定子绕组上方设有出线箱，所述出线箱内设有线性电抗器，所述线性电抗器一侧设有桥式整流器。
优选的，所述机座远离旋转整流桥组一侧设有风扇，所述风扇外侧设有驱动端盖出风网板。
优选的，所述发电机转轴位于驱动端盖出风网板外侧设有驱动前端盖，所述电机转轴位于驱动前端盖远离驱动端盖出风网板一侧设有驱动片，所述驱动片与驱动前端盖之间设有驱动垫片。
优选的，所述发电机转轴通过轴承与后端盖固定连接，所述后端盖远离机座一侧设有后盖罩。
优选的，所述机座靠近后端盖一侧设有进风罩。
优选的，所述线性电抗器由山字型铁芯、一字型铁芯、三相绕组线圈、气隙垫片等组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种相复励无刷交流发电机，线性电抗器二次绕组(Z4、Z5、Z6)的电感量随着一次绕组(U2、V2、W2)负载电流的变化而变化，因而发电机在不同的工况下能将输出电压恒定在标准范围内，线性电抗器可减少谐波、抑制涌浪的作用，从而达到提高发电机的输出电压正弦波形质量，降低电压波形畸变率的效果。该种交流发电机结构简单，发电机的输出电压正弦波形质量好，有效的降低了电压波形畸变率，同时电机动态特性好、启动电动机性能好。
附图说明
图1为本发明的电机结构示意图；
图2为本发明的电气结构原理图；
图中：1驱动端盖出风网板、2发电机转轴、3机座、4风扇、5驱动垫片、6驱动片、7驱动前端盖、8主转子铁芯、9主定子电枢绕组、10主定子铁芯、11励磁机定子绕组、12旋转整流桥组、13励磁转子铁芯、14轴承、15后盖罩、16后端盖、17进风罩、18桥式整流器、19主转子绕组、20线性电抗器、21出线箱、22励磁机电枢绕组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种相复励无刷交流发电机，包括机座3，所述机座3中部设有发电机转轴2，所述发电机转轴2位于底座3内中部设有主转子铁芯8，所述主转子铁芯8外侧设有主定子铁芯10，所述主定子铁芯10设有主定子电枢绕组9，所述主转子铁芯8外侧设有主转子绕组19，所述发电机转轴2一侧设有励磁转子铁芯13，所述励磁转子铁芯13外侧设有旋转整流桥组12，所述励磁转子铁芯13位于旋转整流桥组12上方设有励磁机电枢绕组22，所述励磁机电枢绕组22上方设有励磁机定子绕组11，所述机座3位于励磁机定子绕组11上方设有出线箱21，所述出线箱21内设有线性电抗器20，所述线性电抗器20一侧设有桥式整流器18。
所述机座3远离旋转整流桥组12一侧设有风扇4，所述风扇4外侧设有驱动端盖出风网板1。
所述发电机转轴2位于驱动端盖出风网板1外侧设有驱动前端盖7，所述电机转轴2位于驱动前端盖7远离驱动端盖出风网板1一侧设有驱动片6，所述驱动片6与驱动前端盖7之间设有驱动垫片5。
所述发电机转轴2通过轴承14与后端盖16固定连接，所述后端盖16远离机座3一侧设有后盖罩15。
所述机座3靠近后端盖16一侧设有进风罩17。
所述线性电抗器20由山字型铁芯、一字型铁芯、三相绕组线圈、气隙垫片等组成，气隙垫片由不同厚度的非磁性绝缘薄片组成。改变气隙垫片厚度即能够改变电抗值，从而实现调整输出电压的功能。线性电抗器可减少谐波、抑制涌浪的作用，从而达到提高发电机的输出电压正弦波形质量，降低电压波形畸变率的效果。
具体的，在本发明中，当发电机转速接近额定值时，主定子辅助绕组(Z1、Z2、Z3)的剩磁电压经线性电抗器20的二次绕组(Z4、Z5、Z6)接于桥式整流器18交流输入端，经整流后导通至励磁机定子绕组11进行励磁，励磁机转子电枢绕组22经电磁感应使其产生交流电压，经旋转整流模块整流后导通至主转子绕组19进行励磁，主定子电枢绕组9(U1、V1、W1)经电磁感应使电压逐浙提高，从而建压到接近额定电压值，当发电机带有负载时，负载电流通过线性电抗器19的一次绕组(U2、V2、W2)，其线性电抗器20二次绕组(Z4、Z5、Z6)生产电磁感应电压，与主定子辅助绕组(Z1、Z2、Z3)的电压迭加，经桥式整流器18整流后导通至励磁机定子绕组11，从而负载时达到提高励磁电压和励磁电流的目的。由于线性电抗器20二次绕组(Z4、Z5、Z6)的电感量随着一次绕组(U2、V2、W2)负载电流的变化而变化，因而发电机在不同的工况下能将输出电压恒定在标准范围内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种相复励无刷交流发电机，包括机座(3)，其特征在于：所述机座(3)中部设有发电机转轴(2)，所述发电机转轴(2)位于底座(3)内中部设有主转子铁芯(8)，所述主转子铁芯(8)外侧设有主定子铁芯(10)，所述主定子铁芯(10)设有主定子电枢绕组(9)，所述主转子铁芯(8)外侧设有主转子绕组(19)，所述发电机转轴(2)一侧设有励磁转子铁芯(13)，所述励磁转子铁芯(13)外侧设有旋转整流桥组(12)，所述励磁转子铁芯(13)位于旋转整流桥组(12)上方设有励磁机电枢绕组(22)，所述励磁机电枢绕组(22)上方设有励磁机定子绕组(11)，所述机座(3)位于励磁机定子绕组(11)上方设有出线箱(21)，所述出线箱(21)内设有线性电抗器(20)，所述线性电抗器(20)一侧设有桥式整流器(18)。
2.根据权利要求1所述的一种相复励无刷交流发电机，其特征在于：所述机座(3)远离旋转整流桥组(12)一侧设有风扇(4)，所述风扇(4)外侧设有驱动端盖出风网板(1)。
3.根据权利要求1所述的一种相复励无刷交流发电机，其特征在于：所述发电机转轴(2)位于驱动端盖出风网板(1)外侧设有驱动前端盖(7)，所述电机转轴(2)位于驱动前端盖(7)远离驱动端盖出风网板(1)一侧设有驱动片(6)，所述驱动片(6)与驱动前端盖(7)之间设有驱动垫片(5)。
4.根据权利要求1所述的一种相复励无刷交流发电机，其特征在于：所述发电机转轴(2)通过轴承(14)与后端盖(16)固定连接，所述后端盖(16)远离机座(3)一侧设有后盖罩(15)。
5.根据权利要求1所述的一种相复励无刷交流发电机，其特征在于：所述机座(3)靠近后端盖(16)一侧设有进风罩(17)。
6.根据权利要求1所述的一种相复励无刷交流发电机，其特征在于：所述线性电抗器(20)由山字型铁芯、一字型铁芯、三相绕组线圈、气隙垫片等组成。
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