專利名稱：一種同步發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工頻交流發(fā)電裝置，具體涉及一種自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)中，有刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)所采用的勵(lì)磁方式，其勵(lì)磁功率大，存在電壓波形較差、電壓調(diào)節(jié)可靠性差、電子干擾大等缺點(diǎn)，同時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積也大。無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)品種多樣，如中國專利97109852公開的“單芯雙頻式無刷交流同步發(fā)電機(jī)”和96245900公開的“靜止可控硅整流無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)”，前者設(shè)置激磁裝置，在一對(duì)定子、轉(zhuǎn)子鐵芯上構(gòu)成兩個(gè)互為偶數(shù)倍頻率的發(fā)電系統(tǒng)，提供激磁電流，但起動(dòng)一次需充一次磁；后者為一臺(tái)設(shè)有電刷滑環(huán)的旋轉(zhuǎn)磁極式三相交流發(fā)電機(jī)，由兩個(gè)平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、可控硅整流系統(tǒng)組成，存在接觸點(diǎn)發(fā)熱、易磨損的缺點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電壓波形好、電壓可調(diào)節(jié)的自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)。
實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述方案實(shí)現(xiàn)自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)電樞繞組、定子鐵芯及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極鐵芯、磁極繞組；勵(lì)磁機(jī)定子繞組、定子鐵芯及勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組、鐵芯和離心風(fēng)扇、旋轉(zhuǎn)整流器、端蓋，發(fā)電機(jī)電樞繞組嵌放在發(fā)電機(jī)定子鐵芯內(nèi)，勵(lì)磁機(jī)定子繞組嵌放在勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯內(nèi)，發(fā)電機(jī)定子鐵芯內(nèi)設(shè)有諧波繞組，勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯內(nèi)設(shè)置永磁鋼，發(fā)電機(jī)磁極繞組與勵(lì)磁機(jī)繞組通過單向全橋整流器組成一閉合回路；自動(dòng)控制電路板與諧波繞組連接還分別與勵(lì)磁機(jī)定子繞組和發(fā)電機(jī)電樞繞組輸出連接；所述發(fā)電機(jī)電樞繞組采用單雙層繞組；所述諧波繞組跨距三倍于電樞繞組跨距；發(fā)電機(jī)定子鐵芯采用斜槽；所述電控板采用AVR脈寬調(diào)制自動(dòng)控制電路，包括電壓取樣電路、比較電路、放大電路、開關(guān)電路、功放和過壓保護(hù)電路；所述單向全橋整流器上設(shè)置RC過壓保護(hù)電路。
這種結(jié)構(gòu)的自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)，設(shè)計(jì)合理，具有以下優(yōu)點(diǎn)1．設(shè)置自動(dòng)穩(wěn)壓裝置，電壓波動(dòng)率可控制在1.5％以內(nèi)。
2．裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積小、便于維修。
3．對(duì)電網(wǎng)和無線通訊無干擾，電磁損耗小，而且定子鐵芯采用斜槽，可削弱高次諧波。
4．用于野外無電源地區(qū)作動(dòng)力、照明電源。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)電路圖。
圖3是自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)AVR電路原理圖。
見圖1，本實(shí)用新型同步發(fā)電機(jī)由發(fā)電機(jī)電樞繞組6、發(fā)電機(jī)定孑鐵芯7組成發(fā)電機(jī)定子，由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極鐵芯3和磁極繞組4組成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；由勵(lì)磁機(jī)定子繞組10、勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯11組成勵(lì)磁機(jī)定子；由勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組13和勵(lì)磁鐵芯12組成勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子。勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯11內(nèi)設(shè)置稀土釹鐵硼磁鋼；本實(shí)用新型還包括前端蓋5、后端蓋9、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸1、離心風(fēng)扇2，還設(shè)置單相全橋整流器、發(fā)電機(jī)諧波繞組、自動(dòng)控制電路板和電壓調(diào)節(jié)器，圖中8是螺栓，14是后軸承，15是發(fā)電機(jī)風(fēng)罩。發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子安裝于同一軸上，發(fā)電機(jī)磁極繞組4與勵(lì)磁機(jī)繞組13通過安裝在風(fēng)扇上的單相全橋整流器組成一閉合回路。發(fā)電機(jī)定子鐵芯7安裝在前端蓋5內(nèi)，勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯11安裝在后端蓋9內(nèi)，發(fā)電機(jī)電樞繞組6按一定跨距嵌放在發(fā)電機(jī)定子鐵芯內(nèi)，勵(lì)磁發(fā)電機(jī)定子繞組10按一定跨距嵌放在勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯內(nèi)，發(fā)電機(jī)電樞繞組采用單雙層繞組諧波繞組跨距三倍于電樞繞組跨距，發(fā)電機(jī)定子鐵芯采用斜槽。
見圖2，其電路由勵(lì)磁機(jī)定子繞組10、轉(zhuǎn)子繞組13、單相全橋整流器17，RC保護(hù)電路元件18、19、20、21，發(fā)電機(jī)磁極繞組4、電樞繞組6組成，還設(shè)有發(fā)電機(jī)諧波繞組16、自動(dòng)控制電路板22和手動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器27，圖中23-26是自動(dòng)控制電路板22的接頭。
見圖3，AVR自動(dòng)控制電路板由電壓取樣電路、比較電路、放大電路、開關(guān)電路、功放和過壓保護(hù)電路組成。發(fā)電機(jī)電樞繞組輸出的交流電壓，經(jīng)電壓取樣濾波后送至比較電路和開關(guān)電路，一個(gè)電源U2供開關(guān)電路，使其常閉開關(guān)觸點(diǎn)打開，另一電源U1與給定電源U2進(jìn)行比較，若U1＞U2，即電樞繞組輸出電壓比給定電壓值高時(shí)，比較電路的輸出信號(hào)U2會(huì)變高。由于放大電路是一個(gè)反相電壓放大，即放大電路輸出信號(hào)U5會(huì)變低，從而通過功放管使勵(lì)磁電流降低，達(dá)到了降低輸出電壓的目的，反之，若輸出電壓降低而使U1＜U2，則AVR電路會(huì)使勵(lì)磁電流增大，從而提高輸出電壓。
開關(guān)電路的作用是當(dāng)電壓升高時(shí)它是一常開電路，當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，電樞繞組輸出電壓會(huì)突然下降，當(dāng)電壓降到某一點(diǎn)時(shí)，開關(guān)電路會(huì)自動(dòng)閉合，從而使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組得到最大電流，相應(yīng)的電樞繞組也會(huì)輸出最大功率，使發(fā)電機(jī)起動(dòng)性能得到加強(qiáng)，AVR電路就是這樣根據(jù)電壓的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
整機(jī)工作原理如下發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯11內(nèi)安裝的永磁鐵產(chǎn)生初次磁場(chǎng)，通過電磁感應(yīng)在旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組13中感應(yīng)出一交流電勢(shì)經(jīng)整流后供發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組4勵(lì)磁從而建立發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的初級(jí)磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的初級(jí)磁場(chǎng)切割定子電樞磁力線，即可在發(fā)電機(jī)電樞繞組6和諧波繞組16中感應(yīng)出交流電壓，發(fā)電機(jī)諧波繞組16的電壓經(jīng)AVR電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)器27供給勵(lì)磁機(jī)定子繞組10一直流電源使勵(lì)勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)得到加強(qiáng)，并最終使發(fā)電機(jī)輸出穩(wěn)定的三相工頻電源。
權(quán)利要求1．自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)電樞繞組、定子鐵芯及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極鐵芯、磁極繞組；勵(lì)磁機(jī)定子繞組、定子鐵芯及勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組、鐵芯和離心風(fēng)扇、旋轉(zhuǎn)整流器、端蓋，其特征在于在發(fā)電機(jī)定子鐵芯內(nèi)設(shè)有諧波繞組，勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯內(nèi)設(shè)置永磁鋼，勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)一單相全橋整流器與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組組成一閉合回路；自動(dòng)控制電路板與諧波繞組連接，還分別與勵(lì)磁機(jī)定子繞組和發(fā)電機(jī)電樞繞組的輸出連接；所述發(fā)電機(jī)電樞繞組采用單雙層繞組；所述諧波繞組跨距三倍于電樞繞組跨距；發(fā)電機(jī)定子鐵芯采用斜槽。
2．如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述自動(dòng)控制電路板采用AVR脈寬調(diào)制自動(dòng)控制電路，包括電壓取樣電路、比較電路、放大電路、開關(guān)電路、功放和過壓保護(hù)電路。
3．如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述單相全橋整流器上設(shè)置RC過壓保護(hù)電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自勵(lì)自激無刷勵(lì)磁三相工頻同步發(fā)電機(jī),包括發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子;勵(lì)磁機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和離心風(fēng)扇、旋轉(zhuǎn)整流器、端蓋,其特征在于:在發(fā)電機(jī)定子鐵芯內(nèi)設(shè)有諧波繞組,勵(lì)磁機(jī)定子鐵芯內(nèi)安裝永磁鋼,勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)一單相全橋整流器與發(fā)電機(jī)繞組組成一閉合回路;還設(shè)有自動(dòng)控制電路板。其電壓波功率可控制在1.5%以內(nèi);而且對(duì)電網(wǎng)和無線通訊無干擾,電磁損耗小,應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)H02K19/26GK2438265SQ00223380
公開日2001年7月4日 申請(qǐng)日期2000年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月23日
發(fā)明者李偉, 余正大, 葉光鑫 申請(qǐng)人:葉光鑫, 李偉, 余正大