同步無刷發電機的勵磁補給電路的製作方法
2023-11-11 01:20:12 1
專利名稱：同步無刷發電機的勵磁補給電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種同步無刷發電機的勵磁補給裝置，屬於電機技術領域。
技術背景
目前，一般的同步無刷發電機的勵磁電源是由自動電壓調節器直接提供，而自動電壓調節器的輸入電源來自主機的電壓信號，在一般情況及負載穩定的情況下，發電機可正常運行，且具有良好的電壓調整特性，穩態電壓調整率可達士 1%之內。但在一些特殊工況下，比如工程應用、起動異步機等對發電機動態性能有特殊要求的情況下，普通的無刷發電機就不能很好的適應，甚至會隨著發電機端電壓的降低，自動電壓調節器失去作用，從而造成發電機失勵，發電機不再發電。通常的解決方法是通過增加改變勵磁方式，而常用的勵磁方式是具有復勵特性的相復勵裝置或者單獨電源的永磁發電機勵磁裝置，這種裝置都存在體積大、製造難度較大、安裝維護不便、成本高等缺點。發明內容
本發明的目的是克服現有普通無刷發電機的不足，提供一種同步無刷發電機的勵磁補給電路，在發電機對動態性能要求高的場合時，也可正常工作，避免失勵不發電的情況，提升發電機動態性能。
為解決上述技術問題，本發明提供一種同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，在勵磁機勵磁繞組的定子兩端並聯一與負載電流正反饋的負載電流補給電路，所述負載電流補給電路補償勵磁機輸入電源的輸入信號。
所述負載電流補給電路包含一電流互感器和一整流電路。
所述電流互感器的一次繞組串聯於負載電路中，二次繞組串聯於所述整流電路中，所述整流電路與勵磁機勵磁繞組的定子兩端連接。
所述整流電路為單相整流橋電路，包含四個分別位於不同橋臂上的二極體。
所述二極體中的第三二極體、第四二極體的正極均與所述勵磁繞組的一定子端連接，第一二極體、第二二極體的負極均與所述勵磁繞組的另一定子端連接；所述第一二極體的正極與所述第三二極體的負極共連並與所述電流互感器的二次繞組一端連接，所述第二二極體的正極與所述第四二極體的負極共連並與所述電流互感器的二次繞組另一端連接。
所述輸入電源輸入的信號經一自動電壓調節器調節後給勵磁機定子上的勵磁繞組勵磁。
所述負載電流經一電流互感器二次側後輸入一整流電路，所述整流電路的輸出信號給所述勵磁繞組勵磁。
所述整流電路為三相整流橋電路，三個橋臂上分別設置兩個二極體。
本發明所達到的有益效果本發明在發電機的出線端上增加了負載電流補給電路，當發電機在突然短路或啟動電動機等負載變化對動態性能要求高的場合時，可經一個與負載電流正反饋的電流互感器， 來補償勵磁機的輸入電源，從而大幅度提升發電機的動態性能，增大了發電機的應用場合。
圖1是本發明一實施例同步無刷發電機的勵磁補給電路圖； 圖2是本發明另一實施例同步無刷發電機的勵磁補給電路圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
實施例1無刷交流發電機的工作過程無刷交流發電機是由兩臺發電機構成的，一臺為勵磁機，一臺為主發電機。主發電機的勵磁繞組在轉子上，電樞繞組在定子上，將發出的電輸出；勵磁機的電樞繞組在轉子上，勵磁繞組在定子上。對勵磁機在定子上的勵磁繞組提供勵磁，其轉子電樞繞組將發出交流電， 經過整流後再由其轉子向主發電機在轉子上的勵磁繞組供電，從而使主發電機在定子上的電樞繞組感應出所需的交流電。
如圖1所示，本發明中輸入電源經自動電壓調節器1調節，並經一整流電路2整流後給勵磁機定子上的勵磁繞組3提供勵磁，在勵磁繞組3的定子兩端同時並聯一與負載電流正反饋的負載電流補給電路4，來補償勵磁機的輸入電源，由自動電壓調節器1及負載電流補給電路4同時給勵磁機提供電壓和電流信號，從而大幅度提升發電機的動態性能，以確保在各種使用工況或者負載變化的情況下，其勵磁仍能正常供給。
自動電壓調節器1是用於維持同步發電機電壓在預定值或按照計劃改變端電壓的一種同步發電機調節器。當同步電機的端電壓發生變化時，根據相應的反饋信號自動控制勵磁機的輸出電流，以達到自動調節同步電機端電壓的目的。
負載電流補給電路4包含一電流互感器CT和一整流電路5。電流互感器CT的一次繞組串聯於負載電路中，電流互感器CT的二次繞組串聯於整流電路5中。整流電路5為單相整流橋電路或為三相整流橋電路。
如圖1所示為單相整流橋電路。整流電路5中包含四個二極體01、02、03、04，二極體D1、D2與二極體D3、D4分別位於不同的橋臂上。二極體D3、D4的正極均與勵磁繞組3 的一定子端連接，二極體D1、D2的負極均與勵磁繞組3的另一定子端連接；二極體Dl的正極與二極體D3的負極共連並與電流互感器CT的二次繞組一端連接，二極體D2的正極與二極體D4的負極共連並與電流互感器CT的二次繞組另一端連接。
當出現起動異步機等突加負載或者非線性負載時，勵磁機瞬時電壓雖然減小，但負載電流是增大的，同時電流互感器CT的電流增大，以確保正常的勵磁功率輸出，發電機可正常運行；正常工作時，電流互感器CT補償端電流遠小於勵磁電流，勵磁機的電流一部分仍然由自動電壓調節器1供給，並根據負載需要調節大小，確保電機正常的電壓調整率。
實施例2在實施例1的基礎上，本實施例中的整流電路5為三相整流橋電路。如圖2所示，整流電路5中包含三個整流橋臂，每個橋臂上設置兩個整流二極體，每個橋臂上的一個二極體 D5、D7、D9的負極共連且與勵磁繞組3的一定子端連接，每個橋臂上的另一個二極體D6、D8、 DlO的正極共連且與勵磁繞組3的另一定子端連接，二極體D5、D7、D9的正極分別與二極體 D6、D8、D10的負極共連，並分別連接至電流互感器CT。其餘與實施例1相同。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，在勵磁機勵磁繞組的定子兩端並聯一與負載電流正反饋的負載電流補給電路，所述負載電流補給電路補償勵磁機輸入電源的輸入信號。
2.根據權利要求1所述的同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，所述負載電流補給電路包含一電流互感器和一整流電路。
3.根據權利要求2所述的同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，所述電流互感器的一次繞組串聯於負載電路中，二次繞組串聯於所述整流電路中，所述整流電路與勵磁機勵磁繞組的定子兩端連接。
4.根據權利要求3所述的同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，所述整流電路為單相整流橋電路，包含四個分別位於不同橋臂上的二極體。
5.根據權利要求4所述的同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，所述二極體中的第三二極體、第四二極體的正極均與所述勵磁繞組的一定子端連接，第一二極體、第二二極體的負極均與所述勵磁繞組的另一定子端連接；所述第一二極體的正極與所述第三二極體的負極共連並與所述電流互感器的二次繞組一端連接，所述第二二極體的正極與所述第四二極體的負極共連並與所述電流互感器的二次繞組另一端連接。
6.根據權利要求1所述的同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，所述輸入電源輸入的信號經一自動電壓調節器調節後給勵磁機定子上的勵磁繞組勵磁。
7.根據權利要求1所述的同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，所述負載電流經一電流互感器二次側後輸入一整流電路，所述整流電路的輸出信號給所述勵磁繞組勵磁。
8.根據權利要求3所述的同步無刷發電機的勵磁補給電路，其特徵是，所述整流電路為三相整流橋電路，三個橋臂上分別設置兩個二極體。
全文摘要
本發明公開了一種同步無刷發電機的勵磁補給電路，在勵磁機勵磁繞組的定子兩端並聯一與負載電流正反饋的負載電流補給電路，負載電流補給電路補償勵磁機輸入電源的輸入信號。輸入電源輸入的信號經一自動電壓調節器調節後給勵磁機定子上的勵磁繞組勵磁。由自動電壓調節器及負載電流補給電路同時給勵磁機提供電壓和電流信號，從而大幅度提升發電機的動態性能，以確保在各種使用工況或者負載變化的對動態性能要求較高的情況下，其勵磁仍能正常供給，增大了發電機的應用場合。
文檔編號H02K19/38GK102545507SQ20121000809
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者李文富, 高志偉 申請人:蘇州德豐電機有限公司