專利名稱：交流勵磁電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種由聯(lián)軸的兩臺繞線式異步電機組成的交流勵磁電機。
背景技術(shù)：
目前的發(fā)電機多采用直流勵磁的同步發(fā)電機，由于是同步電機，所以存在以下缺
點1、發(fā)電機的電勢頻率—^當(dāng)原動機的轉(zhuǎn)速n較低時，只有增加電機的極對數(shù)P才能f
使達到工頻，使電機的體積變得宏大。2、并網(wǎng)運行有穩(wěn)定性的要求，給大區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)提出 了許多技術(shù)難題。3、恒定轉(zhuǎn)速無法實現(xiàn)最優(yōu)效率運行。 目前的交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)，其交流勵磁電流由交 交變頻器供給，因其電能質(zhì)量 差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這項技術(shù)還沒有得到實用化。 目前的變頻調(diào)速電動機可實現(xiàn)最優(yōu)工況運行，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對高壓電機還要多次 的電壓變換，使用范圍較窄。

實用新型內(nèi)容本實用新型的任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，運行可靠的交流勵磁電機。 本實用新型的電機由聯(lián)軸的兩臺繞線式異步電機構(gòu)成。極對數(shù)為P2的作交流勵磁 機，定子可作成能轉(zhuǎn)動的，在定了繞組中加入頻率為f2的三相電源勵磁，其轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng) 出滑差頻率的三相電勢。極對數(shù)為Pi的作主電機，運行時定子繞組與工頻^的電網(wǎng)聯(lián)接，
60(f廣f!)
轉(zhuǎn)子繞組與交流勵磁機的轉(zhuǎn)子繞組相聯(lián)接。電機的轉(zhuǎn)速11=-2~~^ ,對一電機4、PpP2
P廣A
為定值，n與f2成線性關(guān)系，調(diào)f2即可調(diào)轉(zhuǎn)速n，當(dāng)P工=P2時，^ = f2，改變交流勵磁機勵 磁電流可改變電機的轉(zhuǎn)速n和力率cos小。 由于該電機是由兩臺繞線式異步電動機構(gòu)成，調(diào)整勵磁機的勵磁電流，即可控制 電機的工況，調(diào)整功率小。當(dāng)P工=P2時，^ = &，勵磁機的勵磁電源不需要變頻，調(diào)整電路 結(jié)構(gòu)簡單；也可通過調(diào)整交流勵磁機定子與主電機定子的相對位置實現(xiàn)電機運行工況的調(diào) 整。其優(yōu)點體現(xiàn)在 1、電機的極對數(shù)可按最小值設(shè)計，縮小了電機尺寸。 2、變速恒頻發(fā)電，提高了運行效率，解決了聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性問題，實現(xiàn)了無刷交流勵 磁。 3、電動機的寬限無級調(diào)速。 4、電機的結(jié)構(gòu)簡單。

圖1是本發(fā)明交流勵磁電機的接線圖； 圖2是圖1所示的電機結(jié)構(gòu)簡圖；[0014] 圖3是定、轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速關(guān)系圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步描述。以下實施 例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范 圍。 圖1所描述的交流勵磁電機，勵磁機3的定子繞組接勵磁電源l，轉(zhuǎn)子繞組與主電 機4的轉(zhuǎn)子繞組相連，主電機的定子繞組接工頻電網(wǎng)2。圖2是電機的結(jié)構(gòu)簡圖，11、22是勵 磁機定、轉(zhuǎn)子繞組，33、44是主電機定、轉(zhuǎn)子繞組，5為交流勵磁機定子繞組與主電機定子繞 組相對位置的軸承，改變其相對位置可調(diào)整主電機電勢E與電網(wǎng)電壓U的相位角。圖3(a)
是主電機定、轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速關(guān)系圖，<formula>formula see original document page 4</formula>n為電機的轉(zhuǎn)速；圖3(b)是
勵磁機定、轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速關(guān)系圖<formula>formula see original document page 4</formula>為電機的轉(zhuǎn)速。 該電機的典型實施例1 :一臺軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機額定轉(zhuǎn)53. 6rpm，本應(yīng)配極對數(shù)P工 =56的同步發(fā)電機，現(xiàn)水輪機可改為定槳式，配極對數(shù)p工=p2 = 1的交流勵磁電機即可實 現(xiàn)變速恒頻發(fā)電。 該電機的典型實施例2 : —臺水泵電機的額定電壓U = 10KV，額定轉(zhuǎn)速n = 740rpm，經(jīng)濟運行轉(zhuǎn)速在650 750rpm，本應(yīng)降壓配交 交變頻器后升壓實現(xiàn)調(diào)速，現(xiàn)配p: =P2 = 1的交流勵磁電機即可實現(xiàn)。 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求由聯(lián)軸的兩臺繞線式異步電機組成的交流勵磁電機，其特征在于，包括勵磁機(3)，包括定子繞組(11)和轉(zhuǎn)子繞組(22)；主電機(4)，包括定子繞組(33)和轉(zhuǎn)子繞組(44)；勵磁電源(1)，與所述勵磁機(3)的定子繞組(11)相接；工頻電網(wǎng)(2)，與所述主電機(4)的定子繞組(33)相接；所述勵磁機(3)的轉(zhuǎn)子繞組(22)和所述主電機(4)的轉(zhuǎn)子繞組(44)相接；所述勵磁機(3)的定子繞組(11)中設(shè)有三相交流電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的交流勵磁電機，其特征在于，所述主電機(4)的極對數(shù)p工和 勵磁機(3)的極對數(shù)^相等，且& = ^，其中4為工頻電網(wǎng)(2)的頻率，&為三相交流電 源的頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的交流勵磁電機，其特征在于，所述勵磁機(3)的定子繞組 (33)的定子制成轉(zhuǎn)動的，用以調(diào)節(jié)主電機(4)的電勢E。與工頻電網(wǎng)(2)的電壓U的相位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的交流勵磁電機，其特征在于，所述主電機(4)的極對數(shù)p工和 勵磁機(3)的極對數(shù)^為1。
專利摘要本實用新型是一個由兩臺聯(lián)軸的繞線式異步電機構(gòu)成的交流勵磁電極。一臺作主電機，另一臺作勵磁機。勵磁機3的定子繞組接三相頻率為F2的勵磁電源1，轉(zhuǎn)子繞組與主電機4的轉(zhuǎn)子繞組聯(lián)接，主電機的定子繞組聯(lián)接于工頻F1的電網(wǎng)2。調(diào)節(jié)勵磁機勵磁電流，可調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速n、力率cosφ。調(diào)整勵磁機的定子繞組與主電機定予繞組相對位置也能改變電機的轉(zhuǎn)速n、力率cosφ電機作發(fā)電運行為變速恒頻，作電動機運行為無級調(diào)速。
文檔編號H02K17/44GK201466939SQ200920107670
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者夏國忠, 曾晴, 蔡一民 申請人:無錫頂一電機有限公司