專利名稱：多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)電源設(shè)備，特別是涉及一種多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組。
背景技術(shù)：
眾所周知，一般電動(dòng)變頻發(fā)電機(jī)由一個(gè)獨(dú)立的工頻電動(dòng)機(jī)和一個(gè)獨(dú)立的中頻發(fā)電機(jī)，通過聯(lián)軸器或同軸式地布置工頻、中頻二種鐵芯，若要做成無(wú)刷還要同軸布置交流勵(lì)磁機(jī)，這樣變頻機(jī)軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)，體積大、重量重、可靠性差、效率差，其電氣性能尚不夠完美，例如其中頻發(fā)電機(jī)的線電壓和相電壓波形畸變率難以同時(shí)達(dá)到都小于2％的水平。且若要求多種不同頻率的發(fā)電機(jī)，則需要多臺(tái)這種機(jī)組，如此一來(lái)，機(jī)組數(shù)量多，設(shè)備安裝所占空間位置大，可靠性和效率均差。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于是針對(duì)上述弊端，提供一種高品質(zhì)、體積小、重量輕、可靠性高的多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組。該機(jī)組將多臺(tái)電動(dòng)變頻機(jī)組合并為一臺(tái)變頻機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式，本機(jī)組軸向長(zhǎng)度短，自啟動(dòng)、起勵(lì)，運(yùn)行平穩(wěn)，中頻發(fā)電機(jī)的電氣性能優(yōu)良，其中頻發(fā)電機(jī)的線、相電壓波形畸變率均小于2％。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，該機(jī)組包括一個(gè)工頻50Hz電動(dòng)機(jī)和同軸式裝有一個(gè)多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)，機(jī)組內(nèi)還設(shè)有二個(gè)或二個(gè)以上的中頻發(fā)電機(jī)共處于一個(gè)機(jī)座內(nèi)，工頻電動(dòng)機(jī)采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，中頻發(fā)電機(jī)定子主繞組按真分?jǐn)?shù)槽正弦繞組設(shè)計(jì)，多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)供中頻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞組勵(lì)磁用。工頻電動(dòng)機(jī)定子繞組采用同心式二端面單雙層繞組。中頻發(fā)電機(jī)定子繞組可以由雙迭式等匝不等距形式構(gòu)成。該機(jī)組可構(gòu)成50Hz輸入，變頻后同時(shí)輸出多種不同頻率的中頻電源的電動(dòng)變頻發(fā)電機(jī)組。勵(lì)磁機(jī)繞組為多極復(fù)合繞組，按p、2p、4p……對(duì)極設(shè)計(jì)為多套互不干擾的多極復(fù)合式繞組，分別供多個(gè)不同頻率的中頻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞組勵(lì)磁用。二個(gè)或二個(gè)以上的中頻發(fā)電機(jī)的頻率可以是不同頻率也可以是同一頻率。
多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組主要由機(jī)座、前后端蓋和轉(zhuǎn)子組成。機(jī)座同軸式布置有一個(gè)工頻電動(dòng)機(jī)定子和兩個(gè)中頻發(fā)電機(jī)定子。在后端蓋上與機(jī)座同軸式布置有一個(gè)多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)定子。在轉(zhuǎn)子上相應(yīng)地布置了以上定子所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子鐵心，同時(shí)還裝有離心式風(fēng)扇和軸承。變頻機(jī)組為自然風(fēng)冷式。上述交流勵(lì)磁機(jī)鐵心上布置了兩套繞組，分別為p和2p對(duì)極繞組。此交流勵(lì)磁機(jī)的兩套轉(zhuǎn)子電樞繞組通過兩套獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)整流器分別對(duì)兩中頻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供直流電，以供勵(lì)磁。工頻電動(dòng)機(jī)與兩中頻發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁機(jī)為一體，使整個(gè)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，工作效率高。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于工頻電動(dòng)機(jī)與多個(gè)中頻發(fā)電機(jī)共處于一個(gè)機(jī)座內(nèi)，減少了機(jī)組的數(shù)量，從而減少了機(jī)組安裝所占空間。多極復(fù)合勵(lì)磁機(jī)與機(jī)組同軸安裝，實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷化結(jié)構(gòu)；并且勵(lì)磁機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心均為一個(gè)，對(duì)中頻發(fā)電機(jī)主極繞組供電，大大縮短了機(jī)組的軸向長(zhǎng)度。工頻定子繞組采用專門的同心式二端面單雙層繞組技術(shù)，大大縮短了繞組端部長(zhǎng)度，從而減短了機(jī)組軸向總長(zhǎng)度。中頻定子繞組為真分?jǐn)?shù)槽雙層式等匝不等距的正弦繞組，而諧波繞組正交設(shè)計(jì)，使工藝簡(jiǎn)單、電氣性能優(yōu)良，啟動(dòng)能力大，電壓波形正弦性好，線、相電壓波形畸變率均小于2％。整體變頻機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕、可靠性高、效率高、功率因數(shù)高、頻率特性硬、電氣性能優(yōu)良
圖1為本實(shí)用新型多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
主機(jī)的定子繞組都為特別設(shè)計(jì)，工頻電動(dòng)機(jī)5定子繞組為低相帶磁勢(shì)諧波的、短端部(采用兩端面嵌線方式)的單雙層同心式繞組，以確保電動(dòng)機(jī)損耗小、效率高、功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)差特性硬。中頻發(fā)電機(jī)3定子繞組按真分?jǐn)?shù)槽雙層式不等距正弦繞組設(shè)計(jì)，確保中頻部分電氣性能優(yōu)良，其線、相電壓波形畸變率均小于2％。此外，在中頻定子中還正交布置了中頻諧波繞組作為勵(lì)磁源供多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)6勵(lì)磁，它可以自起勵(lì)和有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)能力。
機(jī)組主要由前、后端蓋1、9、機(jī)座4、前、后軸承2、8、轉(zhuǎn)軸7、工頻電動(dòng)機(jī)5、中頻發(fā)電機(jī)3和多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)6組成。機(jī)座4內(nèi)布置有一個(gè)工頻電動(dòng)機(jī)5和兩個(gè)中頻發(fā)電機(jī)3，工頻電動(dòng)機(jī)5為鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組為兩端面單雙層同心式繞組；兩個(gè)中頻發(fā)電機(jī)3定子繞組均為真分?jǐn)?shù)槽雙層式等匝不等距的正弦繞組，其轉(zhuǎn)子磁極繞組與后端蓋9內(nèi)的勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞繞組通過旋轉(zhuǎn)整流器聯(lián)接。后端蓋9內(nèi)還布置有一個(gè)多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)6，此多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)6嵌有兩套繞組為互不干擾的多極復(fù)合式繞組，一套為20對(duì)極繞組，另一套為10對(duì)極繞組。
沖片尺寸和槽數(shù)工頻電動(dòng)機(jī)定子沖片外圓φ445，內(nèi)圓φ255，槽數(shù)為42槽，轉(zhuǎn)子沖片槽數(shù)為34槽；中頻發(fā)電機(jī)定子沖片外圓φ445，內(nèi)圓φ350，槽數(shù)為72槽，轉(zhuǎn)子沖片槽數(shù)為16槽；交流勵(lì)磁機(jī)定子沖片外圓φ420，內(nèi)圓φ290，定子槽數(shù)為20槽，轉(zhuǎn)子槽數(shù)為30槽。
銘牌數(shù)據(jù)如下工頻輸入中頻輸出額定功率(kW) 50 20+20額定電壓(V)380200/200額定電流(A)86 72.2/72.2相數(shù) 3 3接法 Y/Δ Y額定頻率(Hz) 50 400額定轉(zhuǎn)速(r/min)3000 3000(同步轉(zhuǎn)速)功率因數(shù)(cosφ)0.88(滯后) 0.8(滯后)機(jī)組試驗(yàn)實(shí)測(cè)得中頻線電壓波形畸變率為1.5％，相電壓波形畸變率為1.7％，啟動(dòng)、起勵(lì)順利，運(yùn)行平穩(wěn)。
此機(jī)當(dāng)作艦面電站中，作電動(dòng)變頻機(jī)組使用，提供優(yōu)質(zhì)400Hz三相對(duì)稱中頻電源，使兩臺(tái)電動(dòng)變頻機(jī)組合二為一，減小了設(shè)備安裝所占空間，體積小、重量輕、性能好、可靠性高。
權(quán)利要求1.一種多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，該機(jī)組包括一個(gè)工頻50Hz電動(dòng)機(jī)(5)和同軸式裝有一個(gè)多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)(6)，其特征在于機(jī)組內(nèi)還設(shè)有二個(gè)或二個(gè)以上的中頻發(fā)電機(jī)(3)共處于一個(gè)機(jī)座(4)內(nèi)，工頻電動(dòng)機(jī)(5)采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，中頻發(fā)電機(jī)(3)定子主繞組按真分?jǐn)?shù)槽正弦繞組設(shè)計(jì)，多極復(fù)合交流勵(lì)磁機(jī)(6)供中頻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞組勵(lì)磁用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，其特征在于工頻電動(dòng)機(jī)(5)定子繞組采用同心式二端面單雙層繞組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，其特征在于中頻發(fā)電機(jī)(3)定子繞組可以由雙迭式等匝不等距形式構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，其特征在于該機(jī)組可構(gòu)成50Hz輸入，變頻后同時(shí)輸出多種不同頻率的中頻電源的電動(dòng)變頻發(fā)電機(jī)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，其特征在于勵(lì)磁機(jī)(6)繞組為多極復(fù)合繞組，按p、2p、4p......對(duì)極設(shè)計(jì)為多套互不干擾的多極復(fù)合式繞組，分別供多個(gè)不同頻率的中頻發(fā)電機(jī)(3)轉(zhuǎn)子磁極繞組勵(lì)磁用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，其特征在于二個(gè)或二個(gè)以上的中頻發(fā)電機(jī)(3)的頻率可以是不同頻率也可以是同一頻率。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種多機(jī)一體式無(wú)刷電動(dòng)變頻機(jī)組，該機(jī)組由一個(gè)工頻電動(dòng)機(jī)和多個(gè)中頻發(fā)電機(jī)及一個(gè)勵(lì)磁機(jī)同軸式組裝形成。實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷化，工頻電動(dòng)機(jī)和多臺(tái)中頻發(fā)電機(jī)共存于一個(gè)機(jī)座內(nèi)，中頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由同軸的多極復(fù)合勵(lì)磁機(jī)供給。其優(yōu)點(diǎn)是將多臺(tái)變頻機(jī)組合為一個(gè)多機(jī)一體式的無(wú)刷變頻機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷、自啟動(dòng)、起勵(lì)和高電氣品質(zhì)、體積小、重量輕、可靠性高的目標(biāo)。本實(shí)用新型機(jī)組的中頻部分采用真分?jǐn)?shù)槽數(shù)繞組，使發(fā)出的中頻線電壓和相電壓波形畸變率均小于2％。工頻電動(dòng)機(jī)和多臺(tái)中頻發(fā)電機(jī)共處于一個(gè)機(jī)座內(nèi)，機(jī)組僅一臺(tái)，占有空間少，故機(jī)組體積小、重量輕，機(jī)組效率高，頻率特性硬，電氣性能優(yōu)良，可作高電氣品質(zhì)的中頻電源使用。
文檔編號(hào)H02K19/38GK2652037SQ03237258
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者廖小云 申請(qǐng)人:泰豪科技股份有限公司