CN206945918U - 一种交流无刷励磁电机试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流无刷励磁电机试验装置，解决了现有技术中没有直接测量励磁机输出特性的有效手段的问题。本实用新型的机座呈圆筒形，前端盖和后端盖分别通过端盖安装止口装于机座的前端和后端；后端盖及前端盖的中心处分别设突出腔和通孔，转轴位于机座轴心处，其后端装在突出腔处，其前段装在通孔内，转轴的前端轴头与拖动机连接；励磁机转子和滑环分别通过励磁机转子安装盘和滑环安装盘安装在转轴位于机座内的前段和后段上，励磁机转子与滑环电连接，旋转整流模块连接在励磁机转子上；励磁机定子安装在前端盖内侧面外沿上，刷架并与后端盖内侧面上并与外界电压电流测量电路连接。本实用新型可对励磁机的电磁特性单独进行测试。

Description

一种交流无刷励磁电机试验装置

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种交流无刷励磁电机试验装置。

背景技术

同步电励磁电机运行时，必须在励磁绕组中通入直流电流以便建立磁场。这个电流称为励磁电流，而供给励磁电流的整个系统称为励磁系统。励磁系统是同步电机的一个重要组成部分，励磁系统和励磁元件的性能对电机运行有重大影响。目前采用的励磁系统可分为两大类：一类是采用刷架、滑环直接提供电能的有刷励磁系统；另一类是采用整流装置，将交流电流变为直流电流，然后输入同步电机的励磁绕组，称为交流整流励磁系统。

静止的有刷直流励磁系统，虽然解决了交流发电机的励磁需求，但是它还存在滑环和电刷，组成有接触的电连接系统。当把交流励磁机做成与主发电机同轴的旋转电枢式同步发电机，并把硅整流桥也固定在励磁机的电枢上使其一起旋转，就组成了旋转的交流整流励磁系统，这时不需要滑环和刷架，成为无触点励磁或无刷励磁系统。无刷励磁系统由于不存在滑动摩擦接触导电，故系统运行可靠，维护简单，且所需励磁电流小，励磁电压低。在现有技术中没有直接测量励磁机输出特性的有效手段。励磁机的电磁特性只能通在主发电机的电磁特性中间接体现，难以准确获取其电压、电流、损耗、效率等参数，难以对其实际特性是否满足设计要求作出准确评估。

因此，提供一种装置，可以单独对励磁机单独进行性能试验，测得励磁机电枢输出的各类电气参数，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种交流无刷励磁电机试验装置，解决现有技术中没有直接测量励磁机输出特性的有效手段的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种交流无刷励磁电机试验装置，包括机座，前端盖，后端盖，转轴，励磁机转子安装盘，励磁机转子，励磁机定子，刷架，滑环，滑环安装盘，前端轴承，后端轴承，以及旋转整流模块；

所述机座呈圆筒形结构、且其前端和后端均设有端盖安装止口，所述前端盖和后端盖分别通过端盖安装止口可拆卸安装于机座的前端和后端；

所述转轴位于机座轴心处，所述后端盖的中心处向外突出有与转轴后端端头相匹配的突出腔，所述转轴的后端通过后端轴承安装在该突出腔处，所述前端盖中心处开设有通孔，所述转轴的前段通过前端轴承安装在所述通孔内，所述转轴的前端轴头穿过所述通孔并与外界用于驱动转轴转动的拖动机连接；

所述励磁机转子安装盘和滑环安装盘分别安装在转轴位于机座内的前段和后段上，所述励磁机转子和滑环分别安装在所述励磁机转子安装盘和滑环安装盘上，所述励磁机转子与滑环通过铜线电连接，所述旋转整流模块连接在励磁机转子的支架上；

所述励磁机定子位于机座内与励磁机转子相配合，组成无刷励磁机，所述励磁机定子安装在前端盖内侧面外沿上，所述刷架位于机座内与滑环相配合，组成输出测试接口，所述刷架安装在后端盖内侧面上，所述刷架与外界试验测量电路连接。

进一步地，所述励磁机转子安装盘周向均布有一圈贯穿该励磁机转子安装盘两端的励磁机转子安装盘螺孔，所述励磁机转子安装盘螺孔上安装有带垫圈的励磁机转子平衡螺钉，所述励磁机转子平衡螺钉用于在励磁机转子一端调整试验装置转子动平衡。

进一步地，所述滑环安装盘周向均布有一圈贯穿该滑环安装盘两端的滑环安装盘螺孔，所述滑环安装盘螺孔上安装有带垫圈的滑环平衡螺钉，所述滑环平衡螺钉用于在滑环一端调整试验装置转子动平衡。

进一步地，位于所述机座前端及后端的端盖安装止口均与机座为一体结构。

进一步地，所述励磁机定子通过螺栓可拆卸安装于前端盖内侧面外沿上。

进一步地，所述刷架通过螺栓可拆卸安装于后端盖内侧面上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型结构简单，设计合理，可对励磁机的电磁特性单独进行测试，并准确获取其电压、电流、损耗、效率等参数，从而为主发电机设计提供更为可靠的性能参数，保证无刷励磁发电机正常运行的可靠性。

(2)本实用新型可对励磁机进行空载特性试验、短路特性试验，可直接测得经过整流后的电压波形数据。

(3)本实用新型配合合适的负载器件，可对励磁机进行接近于实际工况的负载试验，获得接近实际运行时的温升数据、效率数据。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-机座，2-前端盖，3-后端盖，4-转轴，5-励磁机转子安装盘，6-励磁机转子，7-励磁机定子，8-刷架，9-滑环，10-滑环安装盘，11-前端轴承，12-后端轴承，13-旋转整流模块，14-励磁机转子平衡螺钉，15-滑环平衡螺钉。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

一种交流无刷励磁电机试验装置，包括机座1，前端盖2，后端盖3，转轴4，励磁机转子安装盘5，励磁机转子6，励磁机定子7，刷架8，滑环9，滑环安装盘10，前端轴承11，后端轴承12，以及旋转整流模块13。

所述机座1呈圆筒形结构且其前端和后端均设有与机座1为一体结构的端盖安装止口，所述前端盖2和后端盖3分别通过端盖安装止口可拆卸安装于机座1的前端和后端；

所述转轴4位于机座1轴心处，所述后端盖3的中心处向外突出有与转轴4后端端头相匹配的突出腔，所述转轴4的后端通过后端轴承12安装在该突出腔处，所述前端盖2中心处开设有通孔，所述转轴4的前段通过前端轴承11安装在所述通孔内，所述转轴4的前端轴头穿过所述通孔并与外界用于驱动转轴4转动的拖动机连接；

所述励磁机转子安装盘5和滑环安装盘10分别安装在转轴4位于机座1内的前段和后段上，所述励磁机转子6和滑环9分别安装在所述励磁机转子安装盘5和滑环安装盘10上，所述励磁机转子6与滑环9通过铜线电连接，所述旋转整流模块13功能连接在励磁机转子6的支架上；

所述励磁机定子7位于机座1内与励磁机转子6相配合，组成无刷励磁机，所述励磁机定子7通过螺栓可拆卸安装在前端盖2内侧面外沿上。所述刷架8位于机座1内与滑环9相配合，组成输出测试接口，所述刷架8通过螺栓可拆卸安装在安装在后端盖3内侧面上，所述刷架8与外界试验测量电路(如电压表、电流表、示波器)连接。

所述励磁机转子安装盘5周向均布有一圈贯穿该励磁机转子安装盘5两端的励磁机转子安装盘螺孔，所述励磁机转子安装盘螺孔上安装有带垫圈的励磁机转子平衡螺钉14，所述励磁机转子平衡螺钉14用于在励磁机转子6一端调整试验装置转子动平衡。

所述滑环安装盘10周向均布有一圈贯穿该滑环安装盘10两端的滑环安装盘螺孔，所述滑环安装盘螺孔上安装有带垫圈的滑环平衡螺钉15，所述滑环平衡螺钉15用于在滑环9一端调整试验装置转子动平衡。

本实用新型工作时，机座1固定，转轴4一端与拖动机连接，励磁机转子6在拖动机的带动下旋转。给励磁机定子7施加合适的外置励磁电流，励磁机转子6上的电枢输出的三相交流电经旋转整流模块13整流后，转换为直流电，经滑环9及刷架8传输至试验装置外部试验测量电路。

外界试验测量电路连接电压表，可进行空载特性试验。外界试验测量电路连接短路设备及电流表，可进行短路特性试验。外界试验测量电路还可以是具有与实际同步发电机主磁极相近电阻、电感参数的感性负载元件，此时可进行负载试验，可以较为准确地得到励磁机实际运行中的效率、温升等特性数据。在空载或负载试验时，可用示波器测得电压波形数据。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种交流无刷励磁电机试验装置，其特征在于：包括机座(1)，前端盖(2)，后端盖(3)，转轴(4)，励磁机转子安装盘(5)，励磁机转子(6)，励磁机定子(7)，刷架(8)，滑环(9)，滑环安装盘(10)，前端轴承(11)，后端轴承(12)，以及旋转整流模块(13)；

所述机座(1)呈圆筒形结构、且其前端和后端均设有端盖安装止口，所述前端盖(2)和后端盖(3)分别通过端盖安装止口可拆卸安装于机座(1)的前端和后端；

所述转轴(4)位于机座(1)轴心处，所述后端盖(3)的中心处向外突出有与转轴(4)后端端头相匹配的突出腔，所述转轴(4)的后端通过后端轴承(12)安装在该突出腔处，所述前端盖(2)中心处开设有通孔，所述转轴(4)的前段通过前端轴承(11)安装在所述通孔内，所述转轴(4)的前端轴头穿过所述通孔并与外界用于驱动转轴(4)转动的拖动机连接；

所述励磁机转子安装盘(5)和滑环安装盘(10)分别安装在转轴(4)位于机座(1)内的前段和后段上，所述励磁机转子(6)和滑环(9)分别安装在所述励磁机转子安装盘(5)和滑环安装盘(10)上，所述励磁机转子(6)与滑环(9)通过铜线电连接，所述旋转整流模块(13)连接在励磁机转子(6)的支架上；

所述励磁机定子(7)位于机座(1)内与励磁机转子(6)相配合，组成无刷励磁机，所述励磁机定子(7)安装在前端盖(2)内侧面外沿上，所述刷架(8)位于机座(1)内与滑环(9)相配合，组成输出测试接口，所述刷架(8)安装在后端盖(3)内侧面上，所述刷架(8)与外界试验测量电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种交流无刷励磁电机试验装置，其特征在于：所述励磁机转子安装盘(5)周向均布有一圈贯穿该励磁机转子安装盘(5)两端的励磁机转子安装盘螺孔，所述励磁机转子安装盘螺孔上安装有带垫圈的励磁机转子平衡螺钉(14)，所述励磁机转子平衡螺钉(14)用于在励磁机转子(6)一端调整试验装置转子动平衡。

3.根据权利要求2所述的一种交流无刷励磁电机试验装置，其特征在于：所述滑环安装盘(10)周向均布有一圈贯穿该滑环安装盘(10)两端的滑环安装盘螺孔，所述滑环安装盘螺孔上安装有带垫圈的滑环平衡螺钉(15)，所述滑环平衡螺钉(15)用于在滑环(9)一端调整试验装置转子动平衡。

4.根据权利要求3所述的一种交流无刷励磁电机试验装置，其特征在于：位于所述机座(1)前端及后端的端盖安装止口均与机座(1)为一体结构。

5.根据权利要求4所述的一种交流无刷励磁电机试验装置，其特征在于：所述励磁机定子(7)通过螺栓可拆卸安装于前端盖(2)内侧面外沿上。

6.根据权利要求5所述的一种交流无刷励磁电机试验装置，其特征在于：所述刷架(8)通过螺栓可拆卸安装于后端盖(3)内侧面上。