多波混合勵磁內源濾波無刷三相同步發電機的製作方法
2023-05-29 22:16:01 1
專利名稱：多波混合勵磁內源濾波無刷三相同步發電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無刷三相同步發電機，尤其是一種多波混合勵磁內源濾波無刷三相同步發電機。
本實用新型的技術方案為該多波混合勵磁內源濾波無刷三相同步發電機主發電機的定子繞組中含有二組三相對稱繞組，一組是主繞組是單、雙層三相對稱的正弦繞組，是等匝不等距的；一組是輔助繞組是三相對稱的等匝不等距，作用是作多波混合勵磁源繞組，同時又是內源濾波繞組；這二組繞組線圈的匝比是2∶1。主發電機的定子繞組中兩組繞組即主繞組與輔助繞組連接方法是串聯的，二種繞組的相連點抽頭輸出連接三相特種整流橋、整流後經電壓調節AVR控制勵磁機勵磁電流，進而穩定發電機各種工況時的電壓精度。轉子做成隱極式的，磁場繞組是多極複合繞組，由二種繞組串聯或並聯構成。
本實用新型的優點在於多波勵磁可以更充分地利用電機中固有的多種諧波能量，故可減少額外消耗，提高效率，減少體積、重量、節材節能。多波勵磁綜合了多次諧波勵磁，基波勵磁、永磁勵磁的優點，克服了各自的不足，使電機電氣性能進一步提高。啟動異步機時電壓降落更小、能力更大。內源濾波使三相雙層式正弦繞組技術進一步提升，不但使電壓正弦性水平提高一檔，由線電壓正弦波形畸變率2％左右提高到電壓總諧波含量小於1％的高水平，而且電磁兼容性也大大提高。轉子隱極多極複合磁場繞組，大大提高了發電機的動態穩定能力。
發電機帶有同軸交流勵磁機。E1、E2是勵磁機定子繞組，a』、b』、c』是勵磁機轉子電樞繞組。發電機主機定子主繞組A、B、C與輔助a、b、c串聯，聯接處抽頭接整流器Z1、Z2、Z3和電壓調節器AVR，對外輸出標記U、V、W、N。主轉子有凸極式和隱極式，凸極式轉子磁場繞組為F1F2是一種型式的繞組；隱極式轉子磁場繞組F1F2是由F1F2和F3F2二種極數的多極複合式繞組，F1F2並聯壓敏電阻R，轉子設有全阻尼DL，F1F2，a』、b』、c』通過旋轉整流器Zz連接成工作電路，多極式複合繞組使發電機的動態穩定能力更強。反應速度更快。
a、b、c既對A、B、C有濾波作用，又提供給E1、E2多波勵磁。由於a、b、c取的能量基本上是電機內部磁場中固有的多次諧波能量，基本不消耗外部能源，大部分是利用內部的這些多餘有害能量，故既節省了其它勵磁方式所需的附加外能源，還對電機的電氣品質有很大提高，化害為益。
濾波作用原理是a、b、c濾波繞組發出的是一組與主繞組A、B、C中大小相等、方向相反的多次諧波，從而使這一組諧波都得以消滅或有效的削弱，使電機輸出的電壓波形達到完美型的正弦波形，總諧波含量小於1％，例如圖一繞組中含有的三次諧波量平均每圈為0.1366×2，10圈含0.1366×2×10，而附圖
二繞組中的三次諧波量每圈為-0.6830，4圈為-0.6830×4，則發電機U相總的三次諧波含量為+0.1366×2×10-0.6830×4＝0，故電機輸出消滅了三次諧波含量，起到了理想的有源濾波作用，其它次諧波也有類似作用，故大大改善了電壓品質，達到了使電壓總諧波含量小於1％的高水平。
多波勵磁作用原理是，濾波繞組a、b、c是一種多波繞組，除了對A、B、C主繞組有很好的濾波作用外，還是一種很好的多波勵磁源，多波繞組中主要含有三次諧波，故有很強的動態復勵能力。它同時還含有一定的基波，故發電機自起勵性很好，另外，它還含較豐富的其它次諧波，這些次諧波具有很好的動態性能，對磁場有時間濾波作用，減少了A、B、C中的時間諧波含量。這樣大大提高了發電機帶大非線性負載，大不對稱負載，大整流負載，帶UPS電源，帶開關電源，帶大型計算機等的能力和性能。因此，在現代各類電氣負載下，本發電機均可運行穩定，不振蕩，且電磁兼容性很強。
權利要求1.一種多波混合勵磁內源濾波無刷三相同步發電機，其特徵在於該發電機主發電機的定子繞組中含有二組三相對稱繞組，一組是主繞組，特徵是單、雙層三相對稱的正弦繞組，是等匝不等距的；一組是輔助繞組，特徵也是三相對稱的等匝不等距，作用是作多波混合勵磁源繞組，同時又是內源濾波繞組。二種不同線圈的匝比是2∶1；
2.如權利要求書1所述的一種多波混合勵磁內源濾波無刷三相同步發電機，其特徵是主發電機的定子繞組中的二種三相對稱繞組連接方法，即主繞組與輔助繞組是串聯的，二種繞組的相連點抽頭輸出連接三相特種整流橋、整流後經電壓調節AVR控制勵磁機勵磁電流。進而穩定發電機各種工況時的電壓精度。
3.如權利要求1、2所述的一種多波混合勵磁內源濾波無刷三相同步發電機，其特徵是轉子做成隱極式的，磁場繞組是多極複合繞組，由二種繞組串聯或並聯構成。
專利摘要本實用新型是一種多波勵磁內源濾波無刷三相同步發電機，其特徵是，發電機與交流勵磁機同軸組成。發電機定子由二種三相對稱繞組組成。一種為主繞組，是一種單、雙層等匝式正弦繞組；一種是輔助繞組，這種輔助繞組是一種多波繞組，也為等匝結構。主繞組與輔助繞組串聯聯接，結點處三相抽頭。這種輔助繞組不僅起到了多波混合勵磁作用，還起到了有源濾波作用，這種濾波作用又為空間濾波和時間濾波作用。發電機轉子隱極結構時，勵磁繞組為多極複合式。發電機帶有自動電壓調節器。這種發電機對外輸出三相對稱的完美型正弦波電壓，電壓總諧波含量小於1％，自啟勵，自穩壓，適應現代各類電氣負載，運行無振蕩，運行高穩定。
文檔編號H02K19/16GK2532615SQ0222875
公開日2003年1月22日 申請日期2002年3月20日 優先權日2002年3月20日
發明者林政安 申請人:清華泰豪科技股份有限公司