專利名稱：倍極式無刷雙流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
倍極式無刷雙流發(fā)電機(jī) 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及電源設(shè)備，尤其是涉及一種倍極式無刷交直流發(fā)電機(jī)，又 稱倍極式無刷雙流發(fā)電機(jī)。
技術(shù)背景
現(xiàn)在的無刷雙流發(fā)電機(jī)，也多為帶交流勵磁機(jī)的無刷發(fā)電機(jī)。主發(fā)電機(jī)和交 流勵磁機(jī)都是單種極數(shù)的發(fā)電機(jī)，主發(fā)電機(jī)交流供電為3相對稱交流繞組，而直 流供電則是由另一套同極數(shù)的多相電即6相或12相或更多相交流繞組接入多相 整流器整流后提供。這種結(jié)構(gòu)存在明顯缺陷，是同極數(shù)的交流繞組之間容易形成 干擾。為了避免干擾大，整流繞組要增加相數(shù)，利用率降低。又由于同極下設(shè)計(jì) 交流繞組和整流繞組，它們之間的電壓關(guān)系受到線性比例限制。即當(dāng)一種交流電
壓確定后，另一種整流電壓所確定的交流電壓也應(yīng)被確定，而二種交流電壓比是 受到繞組匝數(shù)比限制的。不能任意設(shè)計(jì)電壓比例。致使往往尚需變壓器變壓處理， 增加了變壓復(fù)雜環(huán)節(jié)。由于同極下交、直流無刷發(fā)電機(jī)系統(tǒng)存在諸如難以消除干 擾、噪聲大、有時(shí)需要變壓器隔離、變壓增加了成本及體積重量等諸多弊端，故 需要尋求新的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，克服上述各種弊端。特別是移動電源中需要中頻3 相400HZ正弦交流電壓和汶波小的優(yōu)質(zhì)直流電壓的雙流工作系統(tǒng)中尤為需要新 的結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于無刷三相中頻(頻率400Hz)發(fā)電機(jī)中，增加一套 三相中頻(頻率200Hz)交流電源做為整流電源，使之成為倍極式無刷雙流發(fā)電 機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為倍極式無刷雙流發(fā)電機(jī)是由主發(fā)電機(jī)和交流勵 磁機(jī)同軸構(gòu)成。而主發(fā)電機(jī)定子為一個(gè)鐵芯，內(nèi)置二套三相對稱交流繞組， 一套 為三相對稱中頻頻率為400Hz的雙層繞組構(gòu)成，對外提供交流中頻電壓。另一 套為三相對稱的中頻頻率為200Hz的單層繞組構(gòu)成，它接入三相全波整流橋整 流成直流對外提供直流電壓。與此相對應(yīng)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也為一個(gè)鐵芯，內(nèi)置二套 勵磁繞組， 一套為單層8個(gè)極，另一套為單層4個(gè)極。當(dāng)轉(zhuǎn)速為6000r/min時(shí)，定子就發(fā)出400Hz和200Hz的中頻電。同理，交流勵磁機(jī)定子也為一個(gè)鐵芯， 內(nèi)置二套勵磁機(jī)勵磁繞組， 一套為12極單層直流繞組，另一套為6極單層直流 繞組。對應(yīng)地交流勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子也為一個(gè)鐵芯，內(nèi)置二套勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞繞組，一 套為三相對稱的12極雙層交流繞組，另一套為三相對稱的6極單層交流繞組。 通過二個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)整流器分別把交流勵磁機(jī)的轉(zhuǎn)子二種出線與主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子 二種出線相連，形成主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁系統(tǒng)。而交流勵磁機(jī)定子的二套勵磁繞組 與主發(fā)電機(jī)的直流電源相連，回路中分別串入電壓調(diào)節(jié)器(AVR1)和電壓調(diào)節(jié) 器(AVR2)形成交流勵磁機(jī)定子勵磁系統(tǒng)，這樣就形成了倍極式無刷雙流發(fā)電 機(jī)工作原理結(jié)構(gòu)體系。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1、 同極式整流繞組需要6相或12相才能減少雙流工作時(shí)干擾。倍極式只須 3相，雙流工作時(shí)無干擾，因此，倍極式整流繞組大大簡化，成本低；
2、 倍極式由于主發(fā)電機(jī)和交流勱磁機(jī)極數(shù)比都為2，故無干擾。電磁兼容性
好，比同極式供電品質(zhì)更高。
3、 倍極式交、直流電壓比例設(shè)計(jì)不受同極式那樣的限制，且ffr極式交、直流 電壓由二個(gè)電壓調(diào)節(jié)器AVR1和AVR2分別控制調(diào)節(jié)，故工作品質(zhì)穩(wěn)定，動態(tài) 特征好，調(diào)節(jié)靈活，精度高；
4、 倍極式可以無需設(shè)計(jì)隔離變壓器或變比變壓器。

圖1為本實(shí)用新型的電系原理圖 在圖中1、發(fā)電機(jī)定子 2、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
一臺8極/4極，轉(zhuǎn)速6000r/min的倍極式無刷雙流發(fā)電機(jī)三相中頻400HZ交 流電，線電壓200V相電壓115V，交流電功率15KW，電流55A，功率因數(shù)Cos *=0. 8，直流電壓28. 5V，容量3KVA，電流105A。主發(fā)電機(jī)定子36槽， 轉(zhuǎn)子8槽，交流勵磁機(jī)定子12槽，轉(zhuǎn)子18槽，12極/6極。
如圖1所示，發(fā)電機(jī)定子1包括主發(fā)電機(jī)定子和交流勵磁機(jī)定子，主發(fā)電 機(jī)定子有三相對稱繞組，標(biāo)記為U， V， W， N;三相對稱繞組，標(biāo)記為A， B，C， (0);橋式整流器Z，電容C，直流輸出D1， D2，交流勵磁機(jī)定子有勵磁繞 組E1E2， E3E4。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子2包括主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組F1F2， F3F4;旋轉(zhuǎn)整流 器Z1， Z2，交流勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組a山,d，a2b2C2，保護(hù)電阻R,，R2。
三相對稱繞組(UN) (VN) (WN)下在主發(fā)電機(jī)定子36槽中，節(jié)距為1-5， 120G相帶，形成8極雙層繞組，三相四線制直接輸出標(biāo)記為UVWN，輸出中頻 400HZ正弦電壓。三相對稱繞組(AO) (BO) (CO)， 600相帶，形成4極單層 繞組，也下在主發(fā)電機(jī)定子36個(gè)槽中，節(jié)距為1-10， 200V，電壓波形畸變率小 于l. 5%， Y接輸出端A、 B、 C接入三相橋式整流器Z，并接電容C濾波后輸 出直流電壓，直流電壓輸出端為D1D2，直流電壓28. 5V，汶波小于O. 2V。
同理主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子8槽，8極單層繞組標(biāo)記為F1F2，并電阻R1， F1F2接旋 轉(zhuǎn)整流器Z1的輸出端；4極單層繞組標(biāo)記為F3F4,并電阻R2， F3F4接旋轉(zhuǎn)整 流器Z2的輸出端；交流勵磁機(jī)定子12槽，12極單層節(jié)距1-2繞組標(biāo)記為E1E2， 串接電壓調(diào)節(jié)器AVR1，由直流源D1D2供電勵磁，6極單節(jié)距l(xiāng)-2繞組標(biāo)記為 E3E4，串接電壓調(diào)節(jié)器AVR2，也由直流源D1D2供電勵磁，交流勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子 18槽，12極雙層，節(jié)距1-2三相繞組標(biāo)記為a,、 b，， c,接入旋轉(zhuǎn)整流器Zl輸入端 6極單層節(jié)距l(xiāng)-4，三相繞組標(biāo)記為a2、 b2、C2接入旋轉(zhuǎn)整流器Z2輸入端。
這樣，上述同鐵芯的二套繞組之間都是倍極式設(shè)計(jì)，故均無電磁干擾，使雙 流工作即交直流工作供電品質(zhì)優(yōu)良，調(diào)控靈活、精確，工作穩(wěn)定，達(dá)到了本實(shí)用 新型的目的，具有推廣意義。
權(quán)利要求1、一種倍極式無刷雙流發(fā)電機(jī)，其特征是該發(fā)電機(jī)是由主發(fā)電機(jī)和交流勵磁機(jī)同軸構(gòu)成的，主發(fā)電機(jī)是極數(shù)比為2的兩個(gè)轉(zhuǎn)場式發(fā)電機(jī)復(fù)合而成，主發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子都各只有一個(gè)鐵芯；交流勵磁機(jī)則是極數(shù)比為2的兩個(gè)轉(zhuǎn)樞式發(fā)電機(jī)復(fù)合而成，交流勵磁機(jī)定轉(zhuǎn)子也都各只有一個(gè)鐵芯；主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組和交流勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中間分別由二個(gè)旋轉(zhuǎn)整流器連接；主發(fā)電機(jī)對外提供三相對稱的中頻400Hz正弦交流電源和三相對稱頻率為200Hz三相電源三相全波整流后輸出的直流電源，直流電源為交流勵磁機(jī)的勵磁電源，交流勵磁機(jī)勵磁分別由二個(gè)電壓調(diào)節(jié)器各自獨(dú)立調(diào)控。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種倍極式無刷雙流發(fā)電機(jī)，其特征是發(fā)電機(jī)由主發(fā)電機(jī)和交流勵磁機(jī)同軸構(gòu)成的，主發(fā)電機(jī)是由極數(shù)比為2的兩個(gè)轉(zhuǎn)場式發(fā)電機(jī)復(fù)合而成，主發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子都各只有一個(gè)鐵芯，在其中各下有二套繞組；交流勵磁機(jī)則是由極數(shù)比為2的兩個(gè)轉(zhuǎn)樞式發(fā)電機(jī)復(fù)合而成，交流勵磁機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子也都各有一個(gè)鐵芯，在其中也都各下有二套繞組；主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組和交流勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中間由二個(gè)旋轉(zhuǎn)整流器分別對應(yīng)連接；交流勵磁機(jī)勵磁取自直流電源，由二個(gè)電壓調(diào)節(jié)器分別獨(dú)立調(diào)控，雙流工作時(shí)性能穩(wěn)定，調(diào)控靈活、精度高。本實(shí)用新型正弦波交流電壓波形畸變率小于1.5％，直流電壓汶波小于0.2V。
文檔編號H02K19/16GK201274445SQ200820113370
公開日2009年7月15日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者林政安 申請人:泰豪科技股份有限公司