一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于發(fā)電機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機及其控制方法，發(fā)電機主要包括主發(fā)電電樞、主發(fā)電機轉(zhuǎn)子、勵磁機定子、勵磁機電樞、旋轉(zhuǎn)整流模塊、控制箱、自動電壓調(diào)節(jié)器AVR七部分。通過利用勵磁機定子鐵心剩磁，解決發(fā)電機起勵問題和負載變化、轉(zhuǎn)速變化等引起的電壓恒定問題，保證發(fā)電機完全自勵，省去外部直流電源或副勵磁機。
【專利說明】一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于發(fā)電機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的無刷同步發(fā)電機，主要有兩種型式:一種是帶電勵磁交流勵磁機的無刷同步發(fā)電機；一種是帶交流主勵磁機和永磁副勵磁機的三機同軸結(jié)構(gòu)的無刷同步發(fā)電機。前者的勵磁機需要外部提供電源，不便于野外作業(yè)；后者是永磁體失磁問題，在現(xiàn)有的技術(shù)上難以克服，強勵和動態(tài)性能受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機及其控制方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供的無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機，包括同軸設(shè)置的主發(fā)電機和勵磁機；所述主發(fā)電機內(nèi)設(shè)置有主發(fā)電機電樞、主發(fā)電機轉(zhuǎn)子，所述主發(fā)電機的外殼上設(shè)置有控制箱和自動電壓調(diào)節(jié)器AVR，所述主發(fā)電機電樞嵌有主繞組，以及用于給自動電壓調(diào)節(jié)器AVR供電的副繞組；所述勵磁機內(nèi)設(shè)置有勵磁機電樞和勵磁機定子，所述勵磁機電樞上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)整流模塊；
[0006]所述旋轉(zhuǎn)整流模塊的輸入端與勵磁機電樞相連，輸出端與主發(fā)電機轉(zhuǎn)子的勵磁繞組相連，控制箱內(nèi)設(shè)置的電壓互感器、電流互感器均與主發(fā)電機電樞繞組連接。
[0007]進一步的，所述主發(fā)電機采用旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機；所述勵磁機采用旋轉(zhuǎn)電樞式自勵發(fā)電機。
[0008]進一步的，所述主發(fā)電機一側(cè)設(shè)置有支架，所述勵磁機設(shè)置在支架上，所述勵磁機與主發(fā)電機共用同一轉(zhuǎn)軸。
[0009]本發(fā)明提供的控制方法，包括:所述勵磁機依靠勵磁機定子的剩磁建立磁場，勵磁機電樞旋轉(zhuǎn)時，三相電樞感應(yīng)出三相交流電勢，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)整流模塊整流后供給主發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組直流勵磁電流；主磁場在旋轉(zhuǎn)時，使主發(fā)電機定子繞組感應(yīng)出三相交流電勢，當轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，自動電壓調(diào)節(jié)器AVR對勵磁機提供勵磁電流，使主發(fā)電機電壓上升，并穩(wěn)定在額定值。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機，在主發(fā)電機外設(shè)置勵磁機，通過利用勵磁機定子鐵心剩磁，解決發(fā)電機起勵問題和負載變化、轉(zhuǎn)速變化等引起的電壓恒定問題，保證發(fā)電機完全自勵，省去外部直流電源或副勵磁機。并且通過設(shè)置控制箱和自動電壓調(diào)節(jié)器AVR，且AVR由發(fā)電機副繞組直接供電，從而實現(xiàn)完全自勵，適用于自備電源和野外獨立電源供電用的專項設(shè)備。
[0011]本發(fā)明提供的控制方法，通過利用勵磁機定子鐵心剩磁，解決了發(fā)電機起勵問題和負載變化、轉(zhuǎn)速變化等引起的電壓恒定問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)后視圖；
[0014]圖3為本發(fā)明電器原理圖；
[0015]其中:1為主發(fā)電機電樞；2為主發(fā)電機轉(zhuǎn)子；3為勵磁機定子；4為勵磁機電樞；5為旋轉(zhuǎn)整流模塊；6為控制箱；7為自動電壓調(diào)節(jié)器。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述。
[0017]參見圖1、圖2、圖3，本發(fā)明的無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機，包括同軸設(shè)置的主發(fā)電機和勵磁機，主發(fā)電機米用旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機，勵磁機米用旋轉(zhuǎn)電樞式自勵發(fā)電機；所述主發(fā)電機內(nèi)設(shè)置有主發(fā)電機電樞1、主發(fā)電機轉(zhuǎn)子2，所述主發(fā)電機外殼上設(shè)置有控制箱6和自動電壓調(diào)節(jié)器AVR7，所述主發(fā)電機電樞I嵌有主繞組，以及用于給自動電壓調(diào)節(jié)器AVR7供電的副繞組；所述勵磁機內(nèi)設(shè)置有勵磁機電樞4和勵磁機定子3，所述勵磁機電樞4上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)整流模塊5 ;旋轉(zhuǎn)整流模塊5的輸入端與勵磁機電樞4相連，輸出端與主發(fā)電機轉(zhuǎn)子2的勵磁繞組相連，所述控制箱6內(nèi)電壓互感器、電流互感器分別與主發(fā)電機電樞繞組連接。主發(fā)電機一側(cè)設(shè)置有支架8，所述勵磁機設(shè)置在支架8上，所述勵磁機與主發(fā)電機共用同一轉(zhuǎn)軸。
[0018]旋轉(zhuǎn)整流模塊安裝在勵磁機電樞上，旋轉(zhuǎn)整流模塊的輸入和輸出分別連接在勵磁機電樞和主發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組上；控制箱中的測量電壓互感器和測量電流互感器分別接在主發(fā)電機電樞繞組上，輸出信號提供給AVR;當發(fā)電機運行時，勵磁機依靠其定子上的剩磁建立磁場，勵磁機電樞旋轉(zhuǎn)時，三相電樞感應(yīng)出三相交流電勢，經(jīng)過裝置在同軸上的旋轉(zhuǎn)整流模塊，整流后供給主發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組直流勵磁電流。此主磁場在旋轉(zhuǎn)時，使主發(fā)電機定子繞組感應(yīng)出三相交流電勢。隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)速的上升，發(fā)電機電壓逐漸升高。當轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，自動電壓調(diào)節(jié)器AVR對交流勵磁機提供勵磁電流，時主發(fā)電機電壓迅速上升，并穩(wěn)定在額定值。發(fā)電機在正常運行過程中，若因某種原因(例如負載變化、轉(zhuǎn)速變化、各繞組溫度變化等)發(fā)電機電壓有升高或降低的趨勢時，自動電壓調(diào)節(jié)器AVR能根據(jù)這一微小的電壓偏差，迅速的減少或增加勵磁電流，維持發(fā)電機的電壓近似不變。
[0019]由于利用勵磁機定子鐵心剩磁，解決發(fā)電機起勵問題和負載變化、轉(zhuǎn)速變化等引起的電壓恒定問題，保證發(fā)電機完全自勵，省去外部直流電源或副勵磁機。發(fā)電機自帶控制器和自動電壓調(diào)節(jié)器AVR，且AVR由發(fā)電機副繞組直接供電，從而實現(xiàn)完全自勵，適用于自備電源和野外獨立電源供電用的專項設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機，其特征在于，包括同軸設(shè)置的主發(fā)電機和勵磁機；所述主發(fā)電機內(nèi)設(shè)置有主發(fā)電機電樞(I)、主發(fā)電機轉(zhuǎn)子(2),所述主發(fā)電機的外殼上設(shè)置有控制箱(6)和自動電壓調(diào)節(jié)器AVR(7)，所述主發(fā)電機電樞(I)嵌有主繞組，以及用于給自動電壓調(diào)節(jié)器AVR(7)供電的副繞組；所述勵磁機內(nèi)設(shè)置有勵磁機電樞(4)和勵磁機定子(3)，所述勵磁機電樞(4)上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)整流模塊(5)； 所述旋轉(zhuǎn)整流模塊(5)的輸入端與勵磁機電樞(4)相連，輸出端與主發(fā)電機轉(zhuǎn)子(2)的勵磁繞組相連，控制箱￠)內(nèi)設(shè)置的電壓互感器、電流互感器均與主發(fā)電機電樞繞組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機，其特征在于，所述主發(fā)電機米用旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機；所述勵磁機米用旋轉(zhuǎn)電樞式自勵發(fā)電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機，其特征在于，所述主發(fā)電機一側(cè)設(shè)置有支架(8)，所述勵磁機設(shè)置在支架(8)上，所述勵磁機與主發(fā)電機共用同一轉(zhuǎn)軸。
4.權(quán)利要求1-3中任一項所述的無源自勵恒壓無刷同步發(fā)電機的控制方法，其特征在于，所述勵磁機依靠勵磁機定子(3)的剩磁建立磁場，勵磁機電樞(4)旋轉(zhuǎn)時，三相電樞感應(yīng)出三相交流電勢，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)整流模塊(5)整流后供給主發(fā)電機轉(zhuǎn)子(2)繞組直流勵磁電流；主磁場在旋轉(zhuǎn)時，使主發(fā)電機定子繞組感應(yīng)出三相交流電勢，當轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，自動電壓調(diào)節(jié)器AVR(7)對勵磁機提供勵磁電流，使主發(fā)電機電壓上升，并穩(wěn)定在額定值。
【文檔編號】H02P9/38GK104283390SQ201410514233
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】周亮, 趙康, 孫衛(wèi) 申請人:西安泰富西瑪電機有限公司