專利名稱：雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種永磁電機，尤其是一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機。
背景技術(shù)：
目前，廣泛使用的工頻無刷同步發(fā)電機均為電勵磁的工頻無刷同步發(fā)電機。經(jīng)過 近一個多世紀的發(fā)展，該產(chǎn)品技術(shù)已非常成熟，各國均有自己的該產(chǎn)品標準。我國的該類產(chǎn) 品的國家標準為JB/T10747-2007《整體凸極式無刷三相同步發(fā)電機技術(shù)條件》。電勵磁工頻無刷同步發(fā)電機電性能指標好，能滿足各種用戶對供電品質(zhì)的要求， 但與永磁工頻無刷同步發(fā)電機相比較，其效率較低，同時體積較大、質(zhì)量較重。而目前的永 磁工頻同步發(fā)電機雖具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、耗材少等優(yōu)點。但這種發(fā)電機由于勵磁 不可控，電壓不可調(diào)，穩(wěn)態(tài)調(diào)壓率差，使供電品質(zhì)較差；負載功率因數(shù)適應(yīng)能力也差，負載功 率因數(shù)只能為0.9(滯后)；在上述負載下，調(diào)壓率只能達到士 10%;發(fā)電機冷熱態(tài)電壓變化 也較大等等。上述永磁發(fā)電機的性能滿足不了絕大多數(shù)使用用戶對供電品質(zhì)的需要，所以使該 種永磁無刷工頻發(fā)電機的推廣使用受到了限制。

實用新型內(nèi)容針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種可解決現(xiàn)有永磁工頻無刷 同步發(fā)電機勵磁不可控，電壓不可調(diào)，穩(wěn)態(tài)調(diào)壓率差的缺點，還可以提高永磁工頻無刷同步 發(fā)電機的功率因數(shù)適應(yīng)能力的雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，在機體的內(nèi) 部安裝有復(fù)合定子、永磁轉(zhuǎn)子以及補償轉(zhuǎn)子，所述永磁轉(zhuǎn)子以及所述補償轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述 復(fù)合定子的下端，轉(zhuǎn)子的一端穿設(shè)于所述機體的內(nèi)部，在所述復(fù)合定子與所述補償轉(zhuǎn)子的 后端安裝有永磁勵磁機組件以及信號傳感器組件，在所述永磁勵磁機組件以及所述信號傳 感器組件的下端還安裝有旋轉(zhuǎn)AVR ；所述永磁勵磁機組件由永磁勵磁機定子與所述永磁勵 磁機轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述永磁勵磁機定子設(shè)置在所述永磁勵磁機轉(zhuǎn)子的上端；所述信號傳感器 組件由信號傳感器定子與信號傳感器轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述信號傳感器定子設(shè)置在所述信號傳感 器轉(zhuǎn)子的上端。所述復(fù)合定子由串聯(lián)連接的永磁電機定子與補償電機定子構(gòu)成。所述永磁轉(zhuǎn)子采用多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)分為徑向磁瓦 式磁路結(jié)構(gòu)、內(nèi)置切向式磁路結(jié)構(gòu)以及內(nèi)置混合式磁路結(jié)構(gòu)。所述機體由機座、前端蓋以及后端蓋構(gòu)成，所述前端蓋與所述后端蓋安裝在所述 機座的兩端，所述轉(zhuǎn)子通過所述前、后端蓋上的軸承室中的軸承固定，并設(shè)置于所述機座 中。在所述機座上安裝有出線盒，在所述出線盒中還安裝有測量單元。在所述永磁轉(zhuǎn)子的前端還安裝有內(nèi)風(fēng)扇。[0012]在所述后端蓋的后端安裝有外風(fēng)扇。在所述機座的外側(cè)安裝有風(fēng)扇罩。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型提供一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，在機體的內(nèi)部安裝有復(fù)合定 子、永磁轉(zhuǎn)子以及補償轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子以及補償轉(zhuǎn)子設(shè)置在復(fù)合定子的下端，轉(zhuǎn)子的一端穿 設(shè)于機體的內(nèi)部，在復(fù)合定子與補償轉(zhuǎn)子的后端安裝有永磁勵磁機組件以及信號傳感器組 件，在永磁勵磁機組件以及信號傳感器組件的下端還安裝有旋轉(zhuǎn)AVR，永磁勵磁機組件由永 磁勵磁機定子與所述永磁勵磁機轉(zhuǎn)子構(gòu)成，信號傳感器組件由信號傳感器定子與信號傳感 器轉(zhuǎn)子構(gòu)成。本實用新型與電勵磁發(fā)電機相比較，其體積與重量可縮小30% —40%，制造 材料可省20%—30%，采用正、反向串聯(lián)補償技術(shù)，提高了電機功率因數(shù)的適應(yīng)能力；利用 旋轉(zhuǎn)AVR可解決現(xiàn)有永磁工頻無刷同步發(fā)電機勵磁不可控，電壓不可調(diào)的缺點，提高電壓 的調(diào)整水平；采用永磁勵磁技術(shù)，效率可比電勵磁工頻無刷同步發(fā)電機提高4 8個百分 點ο


圖1本實用新型的局部剖視圖； 圖2為圖1的側(cè)視圖。 主要另部件符號說明如下
1轉(zhuǎn)子 4 機座 7永磁轉(zhuǎn)子 10永磁勵磁機轉(zhuǎn)子 13外風(fēng)扇 16風(fēng)扇罩
2 前端蓋 5測量單元 8補償轉(zhuǎn)子 11信號傳感器定子 14后端蓋 17內(nèi)風(fēng)扇
3出線盒 6復(fù)合定子 9永磁勵磁機定子 12信號傳感器轉(zhuǎn)子 15旋轉(zhuǎn)AVR 18軸承
具體實施方式如圖1至圖2所示，本實用新型提供一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，機體由機座 4、復(fù)合定子6、永磁勵磁機定子9、轉(zhuǎn)子1、前端蓋2以及后端蓋14構(gòu)成，在機座4的外側(cè)安裝 有風(fēng)扇罩16，前端蓋2與后端蓋14安裝在機座4的兩端，轉(zhuǎn)子1的一端貫穿于前端蓋2，另 一端穿過后端蓋14，并設(shè)置于機座4中。在機座4的內(nèi)部安裝有復(fù)合定子6、永磁轉(zhuǎn)子7、補 償轉(zhuǎn)子8以及軸承18，永磁轉(zhuǎn)子7以及補償轉(zhuǎn)子8設(shè)置在復(fù)合定子6的下端，復(fù)合定子6由 串聯(lián)連接的永磁電機定子與補償電機定子構(gòu)成。永磁轉(zhuǎn)子7采用多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)構(gòu)成， 多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)分為徑向磁瓦式磁路結(jié)構(gòu)、內(nèi)置切向式磁路結(jié)構(gòu)以及內(nèi)置混合式磁路結(jié) 構(gòu)。在復(fù)合定子6與補償轉(zhuǎn)子7的后端安裝有永磁勵磁機組件以及信號傳感器組件，在永 磁勵磁機組件以及信號傳感器組件的下端還安裝有旋轉(zhuǎn)AVR15。永磁勵磁機組件由永磁勵 磁機定子9與永磁勵磁機轉(zhuǎn)子10構(gòu)成，永磁勵磁機定子9設(shè)置在永磁勵磁機轉(zhuǎn)子10的上 端。信號傳感器組件由信號傳感器定子11與信號傳感器轉(zhuǎn)子12構(gòu)成，信號傳感器定子11 設(shè)置在信號傳感器轉(zhuǎn)子12的上端。在機座4上安裝有出線盒3，在出線盒3中還安裝有測 量單元5，該測量單元安裝在出線盒的側(cè)壁內(nèi)側(cè)。在永磁轉(zhuǎn)子7的前端還安裝有內(nèi)風(fēng)扇17，在后端蓋的后端安裝有外風(fēng)扇13。本實用新型的工作原理介紹如下發(fā)電機在原動機拖動下，達到額定轉(zhuǎn)速左右時，永磁主發(fā)電機發(fā)出超過額定電壓 的空載電壓，永磁勵磁機也發(fā)出供勵磁用的勵磁電壓。旋轉(zhuǎn)AVR通過信號傳感器受到發(fā)電 機空載電壓高于額定電壓(或其它整定電壓)后，將調(diào)節(jié)供給補償發(fā)電機的勵磁電流，使發(fā) 電機電壓回到額定電壓(或其他整定電壓)，調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器，可以將發(fā)電機端電壓整定在 所需要的額定電壓(或其它整定電壓)的位置上。當發(fā)電機加上負載后，旋轉(zhuǎn)AVR感受到 加負載后的電壓變化，它將調(diào)節(jié)供給補償發(fā)電機的勵磁電流，使端電壓回到額定電壓(或 其它整定電壓)附近，維持端電壓不變，達到恒定發(fā)電機電壓的目的。本實用新型解決了現(xiàn)有永磁工頻無刷同步發(fā)電機中勵磁不可控，電壓不可調(diào)整、 功率因數(shù)適應(yīng)性差、穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率差、電壓冷熱態(tài)變化大的問題。另外，本實用新型還解決了現(xiàn)有電勵磁工頻無刷同步發(fā)電機中發(fā)電機效率較低、 發(fā)電機體積較大、發(fā)電機耗材較多的問題。本實用新型利用旋轉(zhuǎn)AVR解決現(xiàn)有永磁工頻無刷同步發(fā)電機勵磁不可控，電壓不 可調(diào)問題；采用正、反向串聯(lián)補償技術(shù)，提高永磁工頻無刷同步發(fā)電機的功率因數(shù)適應(yīng)能 力，使COSip=I.0~0.85 (滯后)或COSip=I.0~0·80 (滯后)；采用旋轉(zhuǎn)AVR技術(shù)提高永 磁發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整水平stu ^ 士2. 5% ；采用永磁勵磁技術(shù)，效率可比電勵磁工頻無 刷同步發(fā)電機提高4 8個百分點；體積和重量可縮小30% 40%，耗材(銅、鐵)可節(jié)省 30%左右。本實用新型由于實現(xiàn)了永磁工頻無刷同步發(fā)電機勵磁的可調(diào)節(jié)功能，使原永磁工 頻無刷同步發(fā)電機的許多性能缺陷得到克服。雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機又是一種永磁工 頻無刷同步發(fā)電機，它保留了原永磁發(fā)電機體積小、質(zhì)量輕、效率高、耗材少等優(yōu)點。所以雙 永磁工頻無刷同步發(fā)電機是一種高效、節(jié)材的節(jié)能產(chǎn)品。惟以上所述者，僅為本實用新型的較佳實施例而已，舉凡熟悉此項技藝的專業(yè)人 士.在了解本實用新型的技術(shù)手段之后，自然能依據(jù)實際的需要，在本實用新型的教導(dǎo)下 加以變化。因此凡依本實用新型申請專利范圍所作的同等變化與修飾，應(yīng)仍屬本實用新型 專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，在機體的內(nèi)部安裝有復(fù)合定子、永磁轉(zhuǎn)子以及補 償轉(zhuǎn)子，所述永磁轉(zhuǎn)子以及所述補償轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述復(fù)合定子的下端，轉(zhuǎn)子的一端穿設(shè)于 所述機體的內(nèi)部，其特征在于，在所述復(fù)合定子與所述補償轉(zhuǎn)子的后端安裝有永磁勵磁機 組件以及信號傳感器組件，在所述永磁勵磁機組件以及所述信號傳感器組件的下端還安裝 有旋轉(zhuǎn)AVR ；所述永磁勵磁機組件由永磁勵磁機定子與所述永磁勵磁機轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述永磁勵磁機 定子設(shè)置在所述永磁勵磁機轉(zhuǎn)子的上端；所述信號傳感器組件由信號傳感器定子與信號傳感器轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述信號傳感器定子 設(shè)置在所述信號傳感器轉(zhuǎn)子的上端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，其特征在于，所述復(fù)合定子 由串聯(lián)連接的永磁電機定子與補償電機定子構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，其特征在于，所述永磁轉(zhuǎn)子 采用多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述多種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)分為徑向磁瓦式磁路結(jié)構(gòu)、內(nèi)置切向 式磁路結(jié)構(gòu)以及內(nèi)置混合式磁路結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，其特征在于，所述機體由機 座、前端蓋以及后端蓋構(gòu)成，所述前端蓋與所述后端蓋安裝在所述機座的兩端，所述轉(zhuǎn)子通 過所述前、后端蓋上的軸承室中的軸承固定，并設(shè)置于所述機座中。
5.如權(quán)利要求4所述的一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，其特征在于，在所述機座上 安裝有出線盒，在所述出線盒中還安裝有測量單元。
6.如權(quán)利要求1所述的一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，其特征在于，在所述永磁轉(zhuǎn) 子的前端還安裝有內(nèi)風(fēng)扇。
專利摘要本實用新型涉及一種雙永磁工頻無刷同步發(fā)電機，在機體的內(nèi)部安裝有復(fù)合定子、永磁轉(zhuǎn)子以及補償轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子以及補償轉(zhuǎn)子設(shè)置在復(fù)合定子的下端，在復(fù)合定子與補償轉(zhuǎn)子的后端安裝有永磁勵磁機組件以及信號傳感器組件，在永磁勵磁機組件以及信號傳感器組件的下端還安裝有旋轉(zhuǎn)AVR，永磁勵磁機組件由永磁勵磁機定子與所述永磁勵磁機轉(zhuǎn)子構(gòu)成，信號傳感器組件由信號傳感器定子與信號傳感器轉(zhuǎn)子構(gòu)成。本實用新型采用正、反向串聯(lián)補償技術(shù)，提高電機功率因數(shù)的適應(yīng)能力；利用旋轉(zhuǎn)AVR可解決現(xiàn)有永磁工頻無刷同步發(fā)電機勵磁不可控，電壓不可調(diào)的缺點，提高電壓的調(diào)整水平；采用永磁勵磁技術(shù)，效率可比電勵磁工頻無刷同步發(fā)電機提高4～8個百分點，體積、重量可縮小30％-40％，銅鐵耗材可節(jié)省20％-30％左右。
文檔編號H02K11/00GK201781388SQ20102051686
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者劉強, 唐天柱, 張光榮, 梁海顏, 梅昆 申請人:深圳市安托山特種機械有限公司