三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)，其特征在于：A、B、C三相繞組的非同名端連接在一起形成中線，并經(jīng)導(dǎo)線引出接電容C1、C2的連接點(diǎn)，A、B、C三相繞組的同名端分別與上橋二極管D1、D3、D5的正極及下橋二極管D2、D4、D6的負(fù)極連接成橋式整流器，將C1的正端與整流橋的正端相接，再將C2的負(fù)端和整流橋的負(fù)端相接，將第二套勵(lì)磁繞組Lf2串聯(lián)在母線中，一端與C1的正端相接，另一端引出作為發(fā)電機(jī)的正極，從C2的負(fù)端引出導(dǎo)線做發(fā)電機(jī)的負(fù)極,發(fā)電機(jī)的正極和負(fù)極分別接負(fù)載Z的正極和負(fù)極，對(duì)負(fù)載供電；空載時(shí)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流if1的大小，即可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓U0，從而保持輸出電壓U0恒定；本發(fā)明由于中線的存在為諧波提供通道，提高直流輸出電壓，從而改善發(fā)電機(jī)的性能和效率。
【專利說明】三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于特種發(fā)電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)，屬于變磁阻類電機(jī)，不需要轉(zhuǎn)子位置傳感器和功率變換器，系統(tǒng)可靠性高。電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)以勵(lì)磁繞組取代永磁體，使得發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁磁場(chǎng)可以調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠且成本低；發(fā)電機(jī)負(fù)載變化時(shí)，可通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁繞組中的勵(lì)磁電流大小以維持恒定電壓輸出，控制方便，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)本體定子上套有集中電樞繞組和勵(lì)磁繞組，相對(duì)的兩個(gè)齒上的電樞繞組正向串聯(lián)構(gòu)成一相，三相繞組通過二極管整流電路，發(fā)出直流電，勵(lì)磁繞組可裝在定子扼部。常見的電路連接模式為相繞組做星型連接后通過外電路整流輸出直流電的三相三線制。集中繞組電機(jī)因繞組結(jié)構(gòu)與常規(guī)分布疊繞組不同，電勢(shì)諧波較大。電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)由于電樞反應(yīng)影響，換向重疊加劇，使得發(fā)電機(jī)三相繞組的中點(diǎn)電位發(fā)生偏移，同時(shí)由于鐵心結(jié)構(gòu)上三相磁路不能完全對(duì)稱且磁路常為非線性見圖2，繞組的感應(yīng)反電動(dòng)勢(shì)的波形三相不完全對(duì)稱、每相繞組的反電動(dòng)勢(shì)波形也不完全對(duì)稱見圖3。由于相電動(dòng)勢(shì)波形既非正弦波也非線性分析所示的的方波且三相電勢(shì)的正負(fù)交點(diǎn)分布不均勻，與相電勢(shì)為正弦電壓的同步發(fā)電機(jī)不同。電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)由于電勢(shì)波形的特殊性，含有大量的諧波，采用三相三線制星形連接方式整流輸出時(shí)，一方面，為減小直流電壓紋波，往往需要配備直流濾波電感或增大電容量，加大成本；另一方面，繞組電勢(shì)中的部分諧波如三次諧波會(huì)被抵消，而 這些諧波在總電勢(shì)中的含量較大，會(huì)影響電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)的出力。因此，提出具有三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)，作為本發(fā)明的初衷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，由電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)、二極管和電容組成，其中電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)為:定、轉(zhuǎn)子均為凸極齒槽結(jié)構(gòu)，定子和轉(zhuǎn)子鐵心均由娃鋼片疊壓而成，定子上除裝有集中電樞繞組外，還有勵(lì)磁繞組，空間相對(duì)的定子齒上的繞組串聯(lián)構(gòu)成一相，轉(zhuǎn)子上無繞組。該三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)包括電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)，其特征在于:A、B、C三相繞組的非同名端連接在一起形成中線，并經(jīng)導(dǎo)線引出接電容Cl、C2的連接點(diǎn)，A、B、C三相繞組的同名端分別與上橋二極管Dl、D3、D5的正極及下橋二極管D2、D4、D6的負(fù)極連接成橋式整流器，將Cl的正端與整流橋的正端相接，再將C2的負(fù)端和整流橋的負(fù)端相接，將第二套勵(lì)磁繞組Lf2串聯(lián)在母線中，一端與Cl的正端相接，另一端引出作為發(fā)電機(jī)的正極，從C2的負(fù)端引出導(dǎo)線做發(fā)電機(jī)的負(fù)極，發(fā)電機(jī)的正極和負(fù)極分別接負(fù)載Z的正極和負(fù)極，對(duì)負(fù)載供電；空載時(shí)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流ifl的大小，即可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓U0，從而保持輸出電壓UO恒定。
[0004]本發(fā)明的發(fā)電機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比，是從電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的基本電磁特性和整流特性相結(jié)合出發(fā)，利用第二套勵(lì)磁繞組提高無刷發(fā)電機(jī)的輸出電壓品質(zhì)，利用中線的存在為諧波提供通道，提高直流輸出電壓，從而改善發(fā)電機(jī)的性能和效率，減少成本，拓展了使用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是三相三線星型接法全波整流發(fā)電機(jī)電路連接示意圖；
圖2是三相結(jié)構(gòu)電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)截面圖；
圖3相電勢(shì)波形圖；
圖4是本發(fā)明的電路連接示意圖。
[0006]上述圖中標(biāo)號(hào)名稱:1、勵(lì)磁繞組，2、定子鐵心，3、相繞組，4、轉(zhuǎn)子鐵心，5、轉(zhuǎn)子連接軸，ifl+代表第一套勵(lì)磁繞組的正端，ifl-代表第一套勵(lì)磁繞組的負(fù)端，if2+代表第二套勵(lì)磁繞組的正端，if2-代表第二套勵(lì)磁繞組的負(fù)端，A+代表A相繞組的正端，A-代表A相繞組的負(fù)端，B+代表B相繞組的正端，B-代表B相繞組的負(fù)端，C+代表C相繞組的正端，C-代表C相繞組的負(fù)端，Dl~D6為全波整流二極管，C1、C2代表濾波電容，※表示三相繞組的同名端，?表示雙勵(lì)磁繞組的同名端，Z為負(fù)載，Lfl為第一套勵(lì)磁繞組，Lf2為第二套勵(lì)磁繞組，Uo為直流輸出電壓。
【具體實(shí)施方式】
[0007]參照附圖，該三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)包括電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)、二極管和電容，電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)三相繞組為星形連接中線引出的三相四線制模式。整流部分采用三相全波整流橋，濾波器采用雙電容串聯(lián)模式，中線與兩電容的連接點(diǎn)相接。第二套勵(lì)磁繞組串聯(lián)在濾波電容和負(fù)載之間，從第二套勵(lì)磁繞組的另一端引出，做為發(fā)電機(jī)的正極或負(fù)極使用，第一套勵(lì)磁繞組的兩端與直流勵(lì)磁電壓源連接。
[0008]由于不同相數(shù)不同結(jié)構(gòu)形式三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與3相6/4結(jié)構(gòu)電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)相似，下面以3相6/4結(jié)構(gòu)電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)來說明具體的實(shí)施方式。涉及的3相6/4結(jié)構(gòu)電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)如圖2所示。該三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)包括電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)，其特征在于:A、B、C三相繞組的非同名端連接在一起形成中線，并經(jīng)導(dǎo)線引出接電容C1、C2的連接點(diǎn)，A、B、C三相繞組的同名端分別與上橋二極管D1、D3、D5的正極及下橋二極管D2、D4、D6的負(fù)極連接成橋式整流器，將Cl的正端與整流橋的正端相接，再將C2的負(fù)端和整流橋的負(fù)端相接，將第二套勵(lì)磁繞組Lf2串聯(lián)在母線中，一端與Cl的正端相接，另一端引出作為發(fā)電機(jī)的正極，從C2的負(fù)端引出導(dǎo)線做發(fā)電機(jī)的負(fù)極。發(fā)電機(jī)的正極和負(fù)極分別接負(fù)載Z的正極和負(fù)極，對(duì)負(fù)載供電。如圖4所示?？蛰d時(shí)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流ifl的大小，即可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓UO，從而保持輸出電壓UO恒定。
[0009]本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，由于采用三相四線式整流及中線的存在，為諧波電壓提供了通道，利用第二套勵(lì)磁繞組的電感，減小電壓紋波，提高發(fā)電機(jī)的出力。
[0010]本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，涉及的雙勵(lì)磁繞組的連接是，第一套勵(lì)磁繞組Lfl直接與勵(lì)磁源連接，第二套勵(lì)磁繞組Lf2串聯(lián)在直流母線中，如圖4所示?？蛰d時(shí)，直接調(diào)節(jié)第一套勵(lì)磁繞組Lfl的電流大小來維持輸出電壓的穩(wěn)定，負(fù)載時(shí)，第二套勵(lì)磁繞組Lf2中流過電流，形成自勵(lì)磁勢(shì)，與第一套勵(lì)磁繞組的磁勢(shì)共同完成勵(lì)磁作用，并使需要控制器完成的磁勢(shì)幅值減小。由于勵(lì)磁繞組存在電感，與濾波電容搭配能夠減小母線直流電壓紋波，而無須額外配備母線濾波電感。
【權(quán)利要求】
1.一種三相四線整流雙電容雙勵(lì)磁繞組的電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)，包括電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)，其特征在于:A、B、C三相繞組的非同名端連接在一起形成中線，并經(jīng)導(dǎo)線引出接電容Cl、C2的連接點(diǎn)，A、B、C三相繞組的同名端分別與上橋二極管Dl、D3、D5的正極及下橋二極管D2、D4、D6的負(fù)極連接成橋式整流器，將Cl的正端與整流橋的正端相接，再將C2的負(fù)端和整流橋的負(fù)端相接，將第二套勵(lì)磁繞組Lf2串聯(lián)在母線中，一端與Cl的正端相接，另一端引出作為發(fā)電機(jī)的正極，從C2的負(fù)端引出導(dǎo)線做發(fā)電機(jī)的負(fù)極，發(fā)電機(jī)的正極和負(fù)極分別接負(fù)載Z的正極和負(fù)極，對(duì)負(fù)載供電；空載時(shí)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流ifl的大小，即可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓UO,從而保持輸出電壓UO恒定。
【文檔編號(hào)】H02K1/14GK103915968SQ201310005995
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】于功山, 劉海鵬, 張軍剛, 王勝平, 談學(xué)超, 張文昌, 王懷杰, 陳愛偉 申請(qǐng)人:濟(jì)南吉美樂電源技術(shù)有限公司