CN211127513U - 一种非线性负载专用发电机 - Google Patents
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Abstract
一种非线性负载专用发电机，包括三相交流同步主发电机、励磁系统和永磁机，所述三相交流同步主发电机包括主发电机定子和主发电机转子，所述主发电机定子包括定子铁芯和电枢绕组，所述主发电机转子包括转子铁芯和主励磁绕组，所述主励磁绕组镶嵌在转子铁芯上；所述励磁系统包括交流副励磁机和自动电压调节器，所述交流副励磁机包括固定在后端盖上的励磁机定子和安装在主轴上的励磁机转子；所述永磁机包括固定在后端盖上的永磁机定子和安装在主轴上的永磁机转子。发电机励磁系统采用自动电压调节器，可有效提高发电机检测电压的准确性，从而保证在负载波形畸变较大的情况下，发电机端电压维持在稳定范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种非线性负载输出电源，尤其是一种非线性负载专用发电机。
背景技术
随着三相无刷同步发电机技术的发展，该发电机与柴油机成套后在油田钻井平台领域已开始应用，主要为变频器或者整流器驱动负载，在高次谐波下运行会对发电机造成影响，如发电机端电压波动、高次谐波损耗过大造成主绝缘发热导致发电机烧毁击穿或者是机组异常的机械振动等，在长时间运行时由于谐波造成的长期脉冲电压冲击和电晕效应造成的发电机烧毁。针对以上问题和不足，须研发一种专用发电机可在冲击性负载以及非线性等变频器和整理装置下产期运行。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种非线性负载专用发电机，保证在负载波形畸变较大的情况下，发电机端电压维持在稳定范围。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种非线性负载专用发电机，包括三相交流同步主发电机、励磁系统和永磁机，所述三相交流同步主发电机包括主发电机定子和主发电机转子，所述主发电机定子包括定子铁芯和电枢绕组，所述主发电机转子包括转子铁芯和主励磁绕组，所述主励磁绕组镶嵌在转子铁芯上；所述励磁系统包括交流副励磁机和自动电压调节器，所述交流副励磁机包括固定在后端盖上的励磁机定子和安装在主轴上的励磁机转子；所述永磁机包括固定在后端盖上的永磁机定子和安装在主轴上的永磁机转子；永磁机产生的交流电源给自动电压调节器供电，自动电压调节器经整流后输出直流电给副励磁机定子供电，在副励磁机气隙中产生磁场，副励磁机输出三相交流电给旋转整流盘，经旋转整流盘整流供给主发电机转子稳定的直流电。
作为改进，所述非线性负载专用发电机还包括机座、设在机座前端的前端盖、与主轴前端连接的风扇、设在机座顶部的定子接线盒和后罩。
作为改进，所述主发电机定子的电枢绕组采用成型耐谐波绕组线圈。
作为改进，所述副励磁机为分体的交流转枢三相发电机。
作为改进，所述永磁机定子内嵌有散嵌定子绕组，永磁机转子上安装有径向励磁磁钢，相邻磁钢磁性方向按NS依次分布，永磁机极数为16极，永磁机频率为200HZ。
作为改进，所述自动电压调节器为数字式自动电压调节器
本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：
1、主发电机定子线圈绝缘采用耐电晕的绝缘结构，可有效抵抗，非线性负载回路中变流器和整理器产生的交流脉冲电压；
2、发电机励磁系统采用自动电压调节器，可有效提高发电机检测电压的准确性，从而保证在负载波形畸变较大的情况下，发电机端电压维持在稳定范围。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种非线性负载专用发电机，包括三相交流同步主发电机、励磁系统和永磁机、机座4、主轴16、设在机座4顶部的定子接线盒8和设在机座4后端的后罩11。
如图1所示，所述机座4的前端设有前端盖1，后端设有后端盖9，主轴16的前端通过前轴承2安装在前端盖1上，主轴16的后端通过后轴承13安装在后端盖9上。主轴16的前端于机座4内设有风扇3，该风扇3跟随主轴16旋转，对发电机内部进行散热。
如图1所示，所述三相交流同步主发电机包括主发电机定子7和主发电机转子6；所述主发电机定子7包括定子铁芯和电枢绕组，所述主发电机定子7的电枢绕组采用成型耐谐波绕组线圈5，可有效抵抗，非线性负载回路中变流器和整理器产生的交流脉冲电压；所述主发电机转子6包括转子铁芯和主励磁绕组，所述主励磁绕组镶嵌在转子铁芯上，随主轴16旋转，建立主磁场；在主发电机定转子之间有个很小的气隙，在气隙中有磁场产生，通过转子气隙进行机电能量转换，将机械能转换为电能。
如图1所示，所述励磁系统包括交流副励磁机12和数字式自动电压调节器10；所述交流副励磁机12为分体的交流转枢三相发电机，其包括通过安装块固定在后端盖9上的励磁机定子和通过键传动安装在主轴16上的励磁机转子，随主轴16同轴旋转，输出三相交流电；励磁机转子上安装有旋转整流盘14。
如图1所示，所述永磁机15为分体式永磁机，永磁机15安装在后端盖9外部，并通过后罩11罩住保护；所述永磁机15包括固定在后端盖9上的永磁机定子和安装在主轴16上的永磁机转子；永磁机定子内嵌有散嵌定子绕组，永磁机转子上安装有径向励磁磁钢，相邻磁钢磁性方向按NS依次分布，永磁机极数为16极，永磁机频率为200HZ。
所述数字式自动电压调节器10是一个电子装置，其安装在机座4的顶部，当发电机加减负载过程中，定子绕组产生电枢反应，电枢反应会削弱或增加主机的磁场，导致发电机电压上升或下跌，数字式自动电压调节器10通过IGBT功率元件与集成控制电路来自动跟踪发电机的端电压的变化，通过调节数字式自动电压调节器10的直流输出来维持发电机端电压的稳定。
本实用新型原理：当发电机达到额定转速后，永磁机定子切割永磁机转子磁场，产生200HZ中频的三相交流电给数字式自动电压调节器10供电，经数字式自动电压调节器10整流后输出直流电给副励磁机定子供电，在副励磁机气隙中产生磁场，副励磁机转子电枢旋转切割该磁场，输出三相交流电给旋转整流盘14，经旋转整流盘14整流供给主发电机转子6稳定的直流电，该直流流过安装在主轴16上的凸极转子的励磁线圈，在主发电机气隙中产生旋转磁场，输出三相稳定低谐波高品质的三相无刷交流电能。
Claims (6)
1.一种非线性负载专用发电机，其特征在于：包括三相交流同步主发电机、励磁系统和永磁机，所述三相交流同步主发电机包括主发电机定子和主发电机转子，所述主发电机定子包括定子铁芯和电枢绕组，所述主发电机转子包括转子铁芯和主励磁绕组，所述主励磁绕组镶嵌在转子铁芯上；所述励磁系统包括交流副励磁机和自动电压调节器，所述交流副励磁机包括固定在后端盖上的励磁机定子和安装在主轴上的励磁机转子；所述永磁机包括固定在后端盖上的永磁机定子和安装在主轴上的永磁机转子；永磁机产生的交流电源给自动电压调节器供电，自动电压调节器经整流后输出直流电给副励磁机定子供电，在副励磁机气隙中产生磁场，副励磁机输出三相交流电给旋转整流盘，经旋转整流盘整流供给主发电机转子稳定的直流电。
2.根据权利要求1所述的一种非线性负载专用发电机，其特征在于：所述非线性负载专用发电机还包括机座、设在机座前端的前端盖、与主轴前端连接的风扇、设在机座顶部的定子接线盒和后罩。
3.根据权利要求1所述的一种非线性负载专用发电机，其特征在于：所述主发电机定子的电枢绕组采用成型耐谐波绕组线圈。
4.根据权利要求1所述的一种非线性负载专用发电机，其特征在于：所述副励磁机为分体的交流转枢三相发电机。
5.根据权利要求1所述的一种非线性负载专用发电机，其特征在于：所述永磁机定子内嵌有散嵌定子绕组，永磁机转子上安装有径向励磁磁钢，相邻磁钢磁性方向按NS依次分布，永磁机极数为16极，永磁机频率为200HZ。
6.根据权利要求1所述的一种非线性负载专用发电机，其特征在于：所述自动电压调节器为数字式自动电压调节器。
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| CN211127513U true CN211127513U (zh) | 2020-07-28 |
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2019
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