CN2501248Y

CN2501248Y - 无刷电动变频机

Info

Publication number: CN2501248Y
Application number: CN 01251994
Authority: CN
Inventors: 林政安; 廖小云
Original assignee: QINGHUA TAIHAO SCIENCE AND TEC
Current assignee: QINGHUA TAIHAO SCIENCE AND TEC; Tellhow Sci Tech Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2002-07-17
Anticipated expiration: 2011-09-25

Abstract

本实用新型公开一种无刷电动变频机,该无刷电动变频机当变频机输入三相380V50Hz工频交流电,使变频机转子旋转运行,然后,变频机输出三相中频200V400Hz交流电。其结构特征是无滑环、无碳刷,实现了无刷化,工频电动机和中频发电机共用一个铁芯,中频发电机励磁由同轴的励磁机供给。实现了无刷、自动和高电气品质,体积小、重量轻,可靠性高的目标。本实用新型中频部分每极相槽数q<1,工频与中频共铁芯,体积小、重量轻,工频和中频各电气绕组设计互不干扰,发出的三相中频线电压和相电压波形畸变率均小于2%,起动起励快捷、稳定,动态能力大,启动异步电动机的能力强,效率高,频率特征硬,电气性能优良,可作高电气品质的中频电源使用。

Description

无刷电动变频机

技术领域

本实用新型涉及旋转电源设备，尤其涉及一种无刷电动变频发电机。

背景技术

一般电动变频发电机由一个独立的工频电动机和一个独立的中频发电机，通过联轴器或同轴式地布置工频、中频二种铁芯，若要做成无刷还要同轴布置交流励磁机，这样变频机轴向长度长，体积大、重量重、可靠性差、效率差，且已问世的变频机其电气性能尚不够完美，例如：其中频发电机的线电压和相电压波形畸变率难以同时达到都小于2％的水平。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述弊端，设计一种无刷电动变频发电机，使轴向长度短、体积小、重量轻，自启动，自起励，运行平稳，中频发电机的电气性能优良，例如：使其中频发电机的线电压和相电压波形畸变率均小于2％。

本实用新型的技术方案为：一种无刷电动变频机，工频50Hz和中频400Hz电动机和发电机共铁芯，同轴装有一个交流励磁机，中频部分每极相槽数q＜1，该双频无刷发电机工频和中频的共定子铁芯槽内嵌有三套绕组，一套工频单双层、低相带磁势谐波、短端部三相绕组，一套中频真分数槽双迭式的等匝而不等距的正弦绕组，第三套为单相的中频谐波绕组作为交流励磁机的励磁源，三套绕组之间为正交设计，无电磁干扰结构；工频和中频的共转子铁芯槽内嵌有三种绕组，一种双阻尼笼的鼠笼式短路绕组；一种大截面短路鼠笼绕组，第三种绕组为中频凸极隐极化励磁绕组，其励磁电流由同轴的交流励磁机电枢绕组经三相旋转整流模块整流供给，转子铁芯槽内有预留的轴向通风孔，中频真分数槽正弦绕组，此绕组保证其电压的线电压和相电压波形畸变平均小于2％，此绕组由双迭式等匝而不等距形式构成。

无刷电动变频机由机座，二个端盖和转子组成。机座同轴式布置工频、中频定子绕组共用的一个定子铁芯，和交流励磁机带定子绕组的铁芯。在转子轴上布置工频、中频转子绕组共用的一个转子铁芯和交流励磁机转子电枢绕组，及其风扇和轴承。此交流励磁机转子电枢绕组通过旋转整流器与主机中频转子绕组联接，以供励磁；转子中的工频部分绕组为铜质材料组成的二种鼠笼绕组，以供变频机的电动起动，运行和平稳工作。主机转子槽底尚留有散热用的通风孔，转子主轴的一端装有离心式风扇，变频机为自然风冷式。主机的定子绕组都为特别设计，工频定子绕组为低相带磁势谐波的、短端部的单双层绕组，以确保电动机损耗小、效率高、功率因数高、转差特性硬。中频定子绕组q＜1，按真分数槽双迭式等匝不等距正弦绕组设计，确保中频部分电气性能优良，其线电压和相电压波形畸变率均小于2％。此外，其中尚正交布置了中频谐波绕组作为励磁源供励磁机励磁，它可以自起励和有很强的动态能力，确保启动异步电动机的强大能力和其他良好的运行性能。

本实用新型的优点在于：1)实现了无刷结构，工频、中频电机共铁芯，大大缩小了轴向长度、中频q＜1，使体积小、重量轻。2)工频定子绕组为低相带磁势谐波绕组，单、双层结构，端部短，大大缩小了电机的轴向长度。3)中频定子绕组为q＜1的真分数槽双迭式等匝不等距的正弦绕组，而谐波绕组正交设计，使工艺简单、电气性能优良，启动能力大，电压波形正弦性好，线、相电压波形畸变率均小于2％。4)转子工频与中频共铁芯，具有二种鼠笼和轴向通风孔，使通风散热好，可靠，启动快、运行稳定，频率特性硬。5)整体变频机结构紧凑，体积小、重量轻、可靠性高、效率高、功率因数高、频率特性硬、电气性能优良。

附图说明

图1为本实用新型无刷电动变频机结构示意图；

图2为本实用新型无刷电动变频机中频定子绕组展开图；

图3为本实用新型无刷电动变频机中频谐波绕组展开图；

图4为本实用新型无刷电动变频机转子结构示意图。

具体实施方式

一种无刷电动变频机包括：机座3，前、后端盖1、8，前、后轴承2、7，定子4，转子5，励磁机定子6。机座3同轴式布置工频、中频定子绕组共用的一个定子铁芯，和并流励磁机带定子绕组的铁芯。在转子轴9上布置工频、中频转子绕组13、12共用的一个转子铁芯11和交流励磁机转子14电枢绕组，及其风扇10。该双频无刷发电机工频和中频的共定子铁芯槽内嵌有三套绕组，一套工频单双层、低相带磁势谐波、短端部三相绕组，一套中频真双迭式的等匝而不等距的正弦绕组，第三套为单相的中频谐波绕组作为交流励磁机的励磁源，三套绕组之间为正交设计，无电磁干扰结构；工频和中频的共转子铁芯槽内嵌有三种绕组，一种双阻尼笼的鼠笼式短路绕组；一种大截面短路鼠笼绕组，第三种绕组为中频凸极隐极化励磁绕组，其励磁电流同同轴的交流励磁机电枢绕组经三相旋转整流模块整流供给，转子铁芯槽内有预留的轴向通风孔，中频真分数槽正弦绕组，此绕组保证其电压的线电压和相电压波形畸变2％，此绕组由双迭式等匝而不等距形式构成。此交流励磁机转子电枢绕组通过旋转整流器与主机中频转子绕组12联接，以供励磁；转子中的工频部分绕组13为铜质材料组成的二种鼠笼绕组，以供变频机的电动起动，运行和平稳工作。主机转子槽底尚留有散热用的通风孔，转子5主轴9的一端装有离心式风扇10，变频机为自然风冷式。主机的定子绕组都为特别设计，工频定子绕组为低相带磁势谐波的、短端部的单双层绕组，以确保电动机损耗小、效率高、功率因数高、转差特性硬。中频定子绕组q＜1，按真分数槽双迭式等匝不等距正弦绕组设计，确保中频部分电气性能优良，其线电压和相电压波形畸变率均小于2％。此外，其中尚正交布置了中频谐波绕组作为励磁源供励磁机励磁，它可以自起动和有很强的动态能力，确保启动异步电动机的强大能力和其他良好的运行性能。

该无刷电动变频机的制造构成如下：电机外型尺寸为600×Φ350。定子槽内嵌有工频定子绕组和中频定子绕组及其谐波绕组(绕组展开图如图二所示)。转子磁极上部布置了全阻尼条，转子槽中下部埋置了由铜质材料组成的鼠笼式绕组并留有通风道，转子槽中上部嵌入中频磁极绕组12并与励磁机转子6电枢通过旋转整流模块联接。冲片尺寸和绕组数：工频和中频定子冲片外圆Φ300，内圆Φ202，槽数42槽：工频和中频转子冲片槽数16槽：交流励磁机定子冲片外圆Φ280，内圆Φ190，定子槽数10槽，转子槽数30槽。中频定子主绕组4每相串联匝数70匝，中频转子绕组12每极60匝。

铭牌数额如下：

工频输入中频输出

容量KW 8 5

电压 V 380 200/115

电流A 13.5 18

相数M 3 3

接法 Y Y

频率Hz 50 400(±5％)

转速r/min 3000 3000(同步转速)

功率因数 0.9 0.8

电机试验实测得中频线电压波形畸变率1.5％，相电压波形畸变率1.7％，启动、起励顺利，运行平稳。此机当作方舱移动电站中，作电动变频机使用，提供优质400Hz三相对称中频电源，体积小、重量轻、性能好、可靠性高。

Claims

1、一种无刷电动变频机包括：机座(3)，前、后端盖(1、8)和转子(5)，前、后轴承(2、7)，定子(4)，转子(5)，励磁机定子(6)，中频部分每极相槽数q＜1，其特征在于：该双频无刷发电机工频和中频的共定子铁芯槽内嵌有三套绕组，一套工频单双层、低相带磁势谐波、短端部三相绕组，一套中频真分数槽双迭式的等匝而不等距的正弦绕组，第三套为单相的中频谐波绕组作为交流励磁机的励磁源，三套绕组之间为正交设计，无电磁干扰结构；工频和中频的共转子铁芯槽内嵌有三种绕组，一种双阻尼笼的鼠笼式短路绕组；一种大截面短路鼠笼绕组，第三种绕组为中频凸极隐极化励磁绕组，其励磁电流由同轴的交流励磁机电枢绕组经三相旋转整流模块整流供给，转子铁芯(11)槽内有预留的轴向通风孔，中频真分数槽正弦绕组，此绕组保证其电压的线电压和相电压波形畸变平均小于2％，此绕组由双迭式等匝而不等距形式构成。