同步無刷交流發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種同步無刷交流發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]同步無刷交流發(fā)電機在使用過程中，當(dāng)發(fā)電機減荷、增荷、或者一次性向發(fā)電機施加全載等情況下，同步無刷交流發(fā)電機不能及時做出調(diào)整，使主定子輸出的交流電壓波動較大，穩(wěn)定性差，影響發(fā)電機效率，使發(fā)電機的發(fā)電效率較低。另外，現(xiàn)有的同步無刷交流發(fā)電機，在應(yīng)用于礦山、船舶等惡劣的環(huán)境中使用時，同步無刷交流發(fā)電機的交流輸出電壓波動較大，耗能高，故障率高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種穩(wěn)定性高、發(fā)電效率高的同步無刷交流發(fā)電機。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]同步無刷交流發(fā)電機，包括機殼以及連接在所述機殼上的后端蓋、后軸承、旋轉(zhuǎn)整流器、主發(fā)電機和交流勵磁機，其中，所述主發(fā)電機包括主轉(zhuǎn)子和主定子，所述交流勵磁機包括勵磁機定子和勵磁機轉(zhuǎn)子，所述勵磁機定子電連接有自動電壓調(diào)節(jié)器，所述自動電壓調(diào)節(jié)器設(shè)有電壓信號檢測端和直流電壓輸出端，所述自動電壓調(diào)節(jié)器的電壓信號檢測連接所述主定子的交流輸出電壓端，所述自動電壓調(diào)節(jié)器的直流電壓輸出端連接所述勵磁機定子的線圈繞組的兩端；
[0006]所述主轉(zhuǎn)子為隱極圓形式結(jié)構(gòu)，所述主轉(zhuǎn)子上開設(shè)有十二個槽口，所述主轉(zhuǎn)子包括十個爪極，所述主轉(zhuǎn)子繞組中的三分之二均勻布設(shè)于十二個所述槽口中；
[0007]所述主轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸后軸承為C3大游隙軸承。
[0008]優(yōu)選的，所述主定子繞組為2/3節(jié)距繞制。
[0009]優(yōu)選的，所述主定子繞組的繞制線為多股并繞線。
[0010]采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果是:
[0011]本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機，自動電壓調(diào)節(jié)器的直流電壓輸出端電連接所述勵磁機定子的線圈繞組的兩端，在發(fā)電機減荷、增荷、或者一次性向發(fā)電機施加全載等情況下，輸出的交流電壓易波動時，主定子的交流輸出電壓檢測信號傳送到自動電壓調(diào)節(jié)器，自動電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)該檢測信號，自動調(diào)節(jié)輸出到勵磁機定子的線圈繞組兩端的勵磁直流電壓，使主定子的交流輸出電壓穩(wěn)定在一定的范圍值，實現(xiàn)了保護發(fā)電機的自動減荷特性，能夠允許一次性向發(fā)電機施加全載，本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機中，自動電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的是勵磁機定子的勵磁直流電壓，直流電壓的調(diào)整相對于交流電壓的調(diào)整更簡單穩(wěn)定，使本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機能夠及時跟隨主定子繞組輸出電壓的變化，穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率較高，實現(xiàn)了優(yōu)于±1%，使主定子繞組的輸出電壓能夠保持恒定，從而保護正常的用電設(shè)施，不會因欠壓或過壓而燒毀電器設(shè)施。
[0012]本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機，主轉(zhuǎn)子為隱極圓形式結(jié)構(gòu)，主轉(zhuǎn)子上開設(shè)有十二個槽口，主轉(zhuǎn)子包括十個爪極，主轉(zhuǎn)子繞組的三分之二均勻布設(shè)于十二個槽口中，后軸承為C3大游隙軸承。此種結(jié)構(gòu)的主轉(zhuǎn)子，能夠承受高速旋轉(zhuǎn)時巨大的離心力及很高的機械強度，隱極圓形式結(jié)構(gòu)的主轉(zhuǎn)子，氣隙均勻，減少了空載損耗;C3大游隙軸承減小了軸承發(fā)熱及磨損產(chǎn)生的軸承損耗。通過上述結(jié)構(gòu)，使本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機耗能低，極大地提高了同步無刷交流發(fā)電機的發(fā)電效率，使該同步無刷交流發(fā)電機的發(fā)電效率比同類產(chǎn)品提高2.7%，且故障率低，尤其適用于礦山、船舶等惡劣的環(huán)境。
【附圖說明】

[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0014]圖1是本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1的右視圖；
[0016]圖3是圖1中的主定子和主轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是圖3的縱向局部截面圖；
[0018]圖5是本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機的電路原理圖；
[0019]圖中:1、主轉(zhuǎn)子；11、主轉(zhuǎn)子繞組；2、主定子;21、主定子繞組;3、接線盒;4、勵磁機定子;5、勵磁機轉(zhuǎn)子;6、后端蓋;7、后軸承;8、旋轉(zhuǎn)整流器;9、自動電壓調(diào)節(jié)器;10、機殼；12、變阻器;13、氣隙。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1、圖2、圖3、圖4以及圖5，本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機，包括機殼1以及連接在機殼10上的后端蓋6、后軸承7、旋轉(zhuǎn)整流器8、接線盒3、主發(fā)電機和交流勵磁機，其中，主發(fā)電機包括主轉(zhuǎn)子I和主定子2，交流勵磁機包括勵磁機定子4和勵磁機轉(zhuǎn)子5，勵磁機定子4電連接有自動電壓調(diào)節(jié)器9，自動電壓調(diào)節(jié)器9設(shè)有電壓信號檢測端P2、P3、S3、S4端口，和直流電壓輸出端F1、F2端口，自動電壓調(diào)節(jié)器9的電壓信號檢測端P2、P3、S3、S4端口電連接主定子2的交流輸出電壓檢測傳感器，自動電壓調(diào)節(jié)器9的直流電壓輸出端F1、F2端口電連接勵磁機定子4的線圈繞組的兩端。其中，自動電壓調(diào)節(jié)器9采用市面上的SX440電壓調(diào)節(jié)器。
[0021]主轉(zhuǎn)子I為隱極圓形式結(jié)構(gòu)，主轉(zhuǎn)子I上開設(shè)有十二個槽口，無槽為大齒轉(zhuǎn)子，主轉(zhuǎn)子包括十個爪極，主轉(zhuǎn)子繞組11的三分之二均勻布設(shè)于十二個槽口中。
[0022]主轉(zhuǎn)子I后軸承7為C3大游隙軸承。
[0023]本實用新型中，主定子繞組21為2/3節(jié)距繞制，能夠有效地消除電壓的三次諧波帶來的磁場發(fā)熱問題。其中，節(jié)距為每個線圈跨越的槽數(shù)，節(jié)距定義為:t = z/2p,其中，z為定子總槽數(shù)，P為極對數(shù)。
[0024]本實用新型中，主定子繞組21的線圈采用并行的多股線繞制而成，能夠縮短主定子繞組21線圈的直線長度，降低了主定子繞組21的銅電阻損耗。
[0025]本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機，自動電壓調(diào)節(jié)器9的直流電壓輸出端電連接勵磁機定子4的線圈繞組的兩端，在發(fā)電機減荷、增荷、或者一次性向發(fā)電機施加全載等情況下，輸出的交流電壓易波動時，主定子繞組21的交流輸出電壓檢測傳感器檢測到主定子繞組21的交流輸出電壓發(fā)生變化，并把檢測信號傳送到自動電壓調(diào)節(jié)器9，自動電壓調(diào)節(jié)器9根據(jù)該檢測信號，自動調(diào)節(jié)輸出到勵磁機定子4的線圈繞組兩端的勵磁直流電壓，使主定子繞組21的交流輸出電壓穩(wěn)定在一定的范圍值，實現(xiàn)了保護發(fā)電機的自動減荷特性，能夠允許一次性向發(fā)電機施加全載，本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機中，自動電壓調(diào)節(jié)器9調(diào)節(jié)的是勵磁機定子4的勵磁直流電壓，直流電壓的調(diào)整相對于交流電壓的調(diào)整更簡單穩(wěn)定，使本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機能夠及時跟隨主定子繞組21輸出電壓的變化，穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率較高，實現(xiàn)了優(yōu)于±1%，使主定子繞組21的輸出電壓能夠保持恒定，從而保護正常的用電設(shè)施，不會因欠壓或過壓而燒毀電器設(shè)施。當(dāng)然，也可用手動的方式來實現(xiàn)勵磁機定子4的電壓的調(diào)整，自動電壓調(diào)節(jié)器的手動調(diào)節(jié)端口連接變阻器12，采用手動方式調(diào)整時，通過手動調(diào)整變阻器的阻值，來調(diào)節(jié)主定子繞組21的輸出電壓使其保持恒定。
[0026]本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機，主轉(zhuǎn)子I為隱極圓形式結(jié)構(gòu)，主轉(zhuǎn)子I上開設(shè)有十二個槽口，主轉(zhuǎn)子I包括十個爪極，主轉(zhuǎn)子繞組11中的三分之二均勻布設(shè)于十二個槽口中，后軸承7為C3大游隙軸承。此種結(jié)構(gòu)的主轉(zhuǎn)子I，能夠承受高速旋轉(zhuǎn)時巨大的離心力及很高的機械強度，隱極圓形式結(jié)構(gòu)的主轉(zhuǎn)子1，氣隙13均勻，減少了空載損耗;C3大游隙軸承減小了軸承發(fā)熱及磨損產(chǎn)生的軸承損耗。通過上述結(jié)構(gòu)，使本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機耗能低，極大地提高了同步無刷交流發(fā)電機的發(fā)電效率，使同步無刷交流發(fā)電機的發(fā)電效率提高到2.7%，且故障率低，尤其適用于礦山、船舶等惡劣的環(huán)境。
[0027]本實用新型中，機殼10內(nèi)設(shè)置的冷卻風(fēng)扇，相對于現(xiàn)有的同步無刷交流發(fā)電機的冷卻風(fēng)扇來說，減小了外徑，增加了風(fēng)扇的葉片的寬度，將風(fēng)扇葉片的寬度與整個風(fēng)扇外徑的比例提高至0.17至0.2，降低了風(fēng)耗。
[0028]以上所述為本實用新型最佳實施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本實用新型的技術(shù)啟示而進行的等效變換，也在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.同步無刷交流發(fā)電機，包括機殼以及連接在所述機殼上的后端蓋、后軸承、旋轉(zhuǎn)整流器、主發(fā)電機和交流勵磁機，其中，所述主發(fā)電機包括主轉(zhuǎn)子和主定子，所述交流勵磁機包括勵磁機定子和勵磁機轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述勵磁機定子電連接有自動電壓調(diào)節(jié)器，所述自動電壓調(diào)節(jié)器設(shè)有電壓信號檢測端和直流電壓輸出端，所述自動電壓調(diào)節(jié)器的電壓信號檢測端電連接所述主定子的交流輸出電壓檢測傳感器，所述自動電壓調(diào)節(jié)器的直流電壓輸出端電連接所述勵磁機定子的線圈繞組的兩端； 所述主轉(zhuǎn)子為隱極圓形式結(jié)構(gòu)，所述主轉(zhuǎn)子上開設(shè)有十二個槽口，所述主轉(zhuǎn)子包括十個爪極，所述主轉(zhuǎn)子繞組的三分之二均勻布設(shè)于十二個所述槽口中； 所述主轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸所述后軸承均為C3大游隙軸承。2.如權(quán)利要求1所述的同步無刷交流發(fā)電機，其特征在于:所述主定子繞組為2/3節(jié)距繞制。3.如權(quán)利要求2所述的同步無刷交流發(fā)電機，其特征在于:所述主定子繞組的繞制線為多股并繞線。
【專利摘要】本實用新型公開了一種同步無刷交流發(fā)電機，包括機殼以及連接在機殼上的后端蓋、后軸承、旋轉(zhuǎn)整流器、主發(fā)電機和交流勵磁機，主發(fā)電機包括主轉(zhuǎn)子和主定子，交流勵磁機包括勵磁機定子和勵磁機轉(zhuǎn)子，勵磁機定子電連接有自動電壓調(diào)節(jié)器，自動電壓調(diào)節(jié)器設(shè)有電壓信號檢測端和直流電壓輸出端，電壓信號檢測連接主定子的交流輸出電壓端，直流電壓輸出端電連接勵磁機定子的線圈繞組的兩端；主轉(zhuǎn)子為隱極圓形式結(jié)構(gòu)，主轉(zhuǎn)子上開設(shè)有十二個槽口，主轉(zhuǎn)子包括十個爪極，主轉(zhuǎn)子繞組的三分之二均勻布設(shè)于十二個槽口中；后軸承為C3大游隙軸承。本實用新型的同步無刷交流發(fā)電機，穩(wěn)定性高、發(fā)電效率高。
【IPC分類】H02K19/36, H02K19/38
【公開號】CN205385394
【申請?zhí)枴緾N201620168915
【發(fā)明人】儀明輝, 肖茂昌, 冷繼田
【申請人】山東孚日電機有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月5日