CN201113716Y - 大容量同步发电机无刷励磁机 - Google Patents

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葛跃东
吴斌
李银
刘中付
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Abstract

本实用新型涉及一种大容量同步发电机无刷励磁机,该机设置在主发电机转子转轴的尾端,外部为与主发电机的机座连接的封闭式壳体,壳体顶部设有与主发电机冷却系统连通的进、出风管道,内部设有励磁主轴、旋转整流组件以及配置的高极数励磁发电机和永磁副励磁机。该励磁机频率高,响应快,能够为主发电机提供谐波理想的励磁电流,并能杜绝外界因素对发电机的影响,具有运行可靠、结构紧凑、使用寿命长、安装维护方便等优点。

Description

大容量同步发电机无刷励磁机
技术领域
本实用新型属于发电设备汽轮发电机技术领域,是一种大容量同步发电机无刷励磁机。
背景技术
在公知的技术中,传统的有刷励磁机在使用过程中,由于碳刷磨损快而需要经常维护,其可靠性差、维护性差,生产效率低,因而在大型发电机的制造中,逐步被免维护、可靠性高的旋转无刷励磁所取代。但是目前的无刷励磁,一般多数通过励磁变压器从外部电网取电,因受电网电压变化的影响,其发电波形稳定性差,频繁出现较大幅度的波动。有的配套有励磁主发电机和永磁发电机,但通常采用4极、6极或的8极的低极数单相发电机,因此,产生的励磁电流频率低、电压极变率高,导致主发电机的发电质量差。其次,整流盘一般采用由正盘、负盘及中间绝缘隔板组成的双盘结构,整流效果差,结构不紧凑。另外,现有的励磁系统中多缺乏有效的冷却措施,常常因受温升影响导致稳定性不好,不能保证励磁系统正常的运行状态,甚至引发故障,发电质量差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种设计合理,结构紧凑,整流效果好,能够为主发电机提供谐波理想的励磁电流,保证整机发电质量的大容量同步发电机无刷励磁机。
实现本实用新型的目的所采取的技术方案是:该励磁机设置在主发电机转子转轴的尾端,外部为与主发电机的机座连接的封闭式壳体,壳体顶部设有与主发电机冷却系统连通的进、出风管道,内部设有励磁主轴、旋转整流组件,高极数的励磁发电机和永磁副励磁机,其中,励磁主轴与主发电机的转子转轴刚性连接,冷却风扇、励磁发电机、旋转整流组件和永磁副励磁机分别通过连接轴套依次套装在励磁主轴上,并随其同步转动。
所述励磁发电机采用10极旋转电枢式三相同步发电机,其旋转电枢设在转子上,磁极固定在定子上,并在磁极铁芯上设有阻尼环。
所述永磁副励磁机采用16极三相同步永磁副励磁机,该机的磁极固定在转子上,极靴通过螺钉固定在连接轴套上。
所述旋转整流组件采用单盘安装及配套滑环输出电流的结构,它是由旋转整流盘、整流二极管和用于输出励磁电流的正、负极滑环组成,其中由12个整流二极管单面安装在旋转整流盘上,并分别通过6个桥臂与励磁发电机联接,每个桥臂并联有2个二极管,由此构成三相桥式整流,滑环直接套装在励磁主轴上,并通过导电接线与整流二极管联接。
按照上述方案制成的大容量同步发电机无刷励磁机,其励磁发电机和永磁副励磁机都选择配置高极数三相交流同步发电机,频率高,响应快,能够为主发电机提供谐波理想的励磁电流,并能杜绝外界因素对发电机的影响,而且冷却系统完善可靠。与现有技术相比,该励磁机具有结构紧凑、设计合理、运行可靠、整流效果好、安装维护方便等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是图1中I的局部放大图。
具体实施方式
参看图1、图2,本实用新型的隐极汽轮发电机交流无刷励磁机,是由励磁机壳体1、励磁主轴2、冷却风扇3、励磁发电机4、旋转整流组件5和永磁副励磁机6组成。为了提供良好的通风冷却条件,有效地避免各部构件损害而出现故障,励磁机壳体1采用密闭的箱式结构,该壳体连接在主发电机机座的励磁端,其顶部设有与主发电机冷却系统的进风区连通的进、出风管道7、8,用以保证冷却空气的清洁性,同时使冷却后的热空气进入主发电机冷却系统后可再次循环利用,以收到较好的节能效果。励磁机壳体1的内部设有励磁主轴2,并与主发电机转子转轴刚性连接,使整机结构更加紧凑。励磁主轴2上分别通过连接轴套10a、10b、10c、10d依次装有冷却风扇3、励磁发电机4、旋转整流组件5和永磁副励磁机6,为了提高励磁电压的频率和响应速度,给主发电机提供谐波理想的励磁电压,励磁发电机4采用10极旋转电枢式三相同步发电机,该发电机的磁极设在定子上,用于提供励磁电流的旋转电枢设在转子上,并在定子的磁极铁芯上装有阻尼环,用于消除励磁磁通的波动,以保证励磁电流波形的稳定。
本励磁机配置的永磁副励磁机6采用16极三相同步永磁发电机,可为励磁发电机提供高频率、谐波理想的激磁电压。其磁极固定在转子上,极身采用矫顽力强、不退磁的永久磁钢制成,极靴9用钢板制成,极靴9通过螺钉固定在连接轴套10d上,其转子与励磁发电机4及主发电机同轴旋转,从而使发电机组整机成为一个全封闭的自运行系统,并通过各部构件协同配合,保证整机运行达到理想效果。
为保证励磁电流具有良好的谐波波形,使励磁机整体结构更加紧凑,旋转整流组件5采用单盘安装及配套滑环输出电流的结构,它是由旋转整流盘5-1、整流二极管5-2和用于输出励磁电流的正、负极滑环5-3组成,其中由12个整流二极管5-2单面安装在旋转整流盘5-1上,并分别通过6个桥臂5-4与励磁发电机4联接,每个桥臂5-4并联有2个整流二极管5-2,由此构成三相桥式整流,滑环5-3直接套装在励磁主轴2上,并通过导线与整流二极管5-2联接。
用于冷风循环的冷却风扇3采用离心风扇,通过该风扇的压力作用,冷却空气由进风管道8进入励磁机壳体1,对励磁发电机4冷却后,从另一侧的出风管道7排出,能可靠地保证励磁发电机4的正常运行,同时也对旋转整流组件5及永磁副励磁机6具有良好的冷却效果。

Claims (4)

1、一种大容量同步发电机无刷励磁机,其特征在于:该励磁机设置在主发电机转子转轴的尾端,外部为与主发电机的机座连接的封闭式壳体,壳体顶部设有与主发电机冷却系统连通的进、出风管道,内部设有励磁主轴、旋转整流组件以及配置的高极数励磁发电机和永磁副励磁机,其中,励磁主轴与主发电机的转子转轴刚性连接,冷却风扇、励磁发电机、旋转整流组件和永磁副励磁机分别通过连接轴套依次套装在励磁主轴上,并随其同步转动。
2、根据权利要求1所述的大容量同步发电机无刷励磁机,其特征在于:所述励磁发电机采用10极旋转电枢式三相同步发电机,其旋转电枢设在转子上,磁极固定在定子上,并在磁极铁芯上设有阻尼环。
3、根据权利要求1所述的大容量同步发电机无刷励磁机,其特征在于:所述永磁副励磁机采用16极三相同步永磁副励磁机,该机的磁极固定在转子上,极靴通过螺钉固定在连接轴套上。
4、根据权利要求1所述的大容量同步发电机无刷励磁机,其特征在于:所述旋转整流组件是由旋转整流盘、整流二极管和用于输出励磁电流的正、负极滑环组成,其中由12个整流二极管单面安装在旋转整流盘上,并分别通过6个桥臂与励磁发电机联接,每个桥臂并联有2个二极管,由此构成三相桥式整流,滑环直接套装在励磁主轴上,并通过导电接线与整流二极管联接。
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