专利名称：双永磁工频无刷同步发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种永磁电机，尤其是一种双永磁工频无刷同步发电机。
背景技术：
目前，广泛使用的工频无刷同步发电机均为电励磁的工频无刷同步发电机。经过 近一个多世纪的发展，该产品技术已非常成熟，各国均有自己的该产品标准。我国的该类产 品的国家标准为JB/T10747-2007《整体凸极式无刷三相同步发电机技术条件》。电励磁工频无刷同步发电机电性能指标好，能满足各种用户对供电品质的要求， 但与永磁工频无刷同步发电机相比较，其效率较低，同时体积较大、质量较重。而目前的永 磁工频同步发电机虽具有体积小、质量轻、效率高、耗材少等优点。但这种发电机由于励磁 不可控，电压不可调，稳态调压率差，使供电品质较差；负载功率因数适应能力也差，负载功 率因数只能为0.9(滞后)；在上述负载下，调压率只能达到士 10%;发电机冷热态电压变化 也较大等等。上述永磁发电机的性能满足不了绝大多数使用用户对供电品质的需要，所以使该 种永磁无刷工频发电机的推广使用受到了限制。
实用新型内容针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种可解决现有永磁工频无刷 同步发电机励磁不可控，电压不可调，稳态调压率差的缺点，还可以提高永磁工频无刷同步 发电机的功率因数适应能力的双永磁工频无刷同步发电机。为实现上述目的，本实用新型提供一种双永磁工频无刷同步发电机，在机体的内 部安装有复合定子、永磁转子以及补偿转子，所述永磁转子以及所述补偿转子设置在所述 复合定子的下端，转子的一端穿设于所述机体的内部，在所述复合定子与所述补偿转子的 后端安装有永磁励磁机组件以及信号传感器组件，在所述永磁励磁机组件以及所述信号传 感器组件的下端还安装有旋转AVR ；所述永磁励磁机组件由永磁励磁机定子与所述永磁励 磁机转子构成，所述永磁励磁机定子设置在所述永磁励磁机转子的上端；所述信号传感器 组件由信号传感器定子与信号传感器转子构成，所述信号传感器定子设置在所述信号传感 器转子的上端。所述复合定子由串联连接的永磁电机定子与补偿电机定子构成。所述永磁转子采用多种转子磁路结构构成，所述多种转子磁路结构分为径向磁瓦 式磁路结构、内置切向式磁路结构以及内置混合式磁路结构。所述机体由机座、前端盖以及后端盖构成，所述前端盖与所述后端盖安装在所述 机座的两端，所述转子通过所述前、后端盖上的轴承室中的轴承固定，并设置于所述机座 中。在所述机座上安装有出线盒，在所述出线盒中还安装有测量单元。在所述永磁转子的前端还安装有内风扇。[0012]在所述后端盖的后端安装有外风扇。在所述机座的外侧安装有风扇罩。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型提供一种双永磁工频无刷同步发电机，在机体的内部安装有复合定 子、永磁转子以及补偿转子，永磁转子以及补偿转子设置在复合定子的下端，转子的一端穿 设于机体的内部，在复合定子与补偿转子的后端安装有永磁励磁机组件以及信号传感器组 件，在永磁励磁机组件以及信号传感器组件的下端还安装有旋转AVR，永磁励磁机组件由永 磁励磁机定子与所述永磁励磁机转子构成，信号传感器组件由信号传感器定子与信号传感 器转子构成。本实用新型与电励磁发电机相比较，其体积与重量可缩小30% —40%，制造 材料可省20%—30%，采用正、反向串联补偿技术，提高了电机功率因数的适应能力；利用 旋转AVR可解决现有永磁工频无刷同步发电机励磁不可控，电压不可调的缺点，提高电压 的调整水平；采用永磁励磁技术，效率可比电励磁工频无刷同步发电机提高4 8个百分 点ο
图1本实用新型的局部剖视图； 图2为图1的侧视图。 主要另部件符号说明如下
1转子 4 机座 7永磁转子 10永磁励磁机转子 13外风扇 16风扇罩
2 前端盖 5测量单元 8补偿转子 11信号传感器定子 14后端盖 17内风扇
3出线盒 6复合定子 9永磁励磁机定子 12信号传感器转子 15旋转AVR 18轴承
具体实施方式如图1至图2所示，本实用新型提供一种双永磁工频无刷同步发电机，机体由机座 4、复合定子6、永磁励磁机定子9、转子1、前端盖2以及后端盖14构成，在机座4的外侧安装 有风扇罩16，前端盖2与后端盖14安装在机座4的两端，转子1的一端贯穿于前端盖2，另 一端穿过后端盖14，并设置于机座4中。在机座4的内部安装有复合定子6、永磁转子7、补 偿转子8以及轴承18，永磁转子7以及补偿转子8设置在复合定子6的下端，复合定子6由 串联连接的永磁电机定子与补偿电机定子构成。永磁转子7采用多种转子磁路结构构成， 多种转子磁路结构分为径向磁瓦式磁路结构、内置切向式磁路结构以及内置混合式磁路结 构。在复合定子6与补偿转子7的后端安装有永磁励磁机组件以及信号传感器组件，在永 磁励磁机组件以及信号传感器组件的下端还安装有旋转AVR15。永磁励磁机组件由永磁励 磁机定子9与永磁励磁机转子10构成，永磁励磁机定子9设置在永磁励磁机转子10的上 端。信号传感器组件由信号传感器定子11与信号传感器转子12构成，信号传感器定子11 设置在信号传感器转子12的上端。在机座4上安装有出线盒3，在出线盒3中还安装有测 量单元5，该测量单元安装在出线盒的侧壁内侧。在永磁转子7的前端还安装有内风扇17，在后端盖的后端安装有外风扇13。本实用新型的工作原理介绍如下发电机在原动机拖动下，达到额定转速左右时，永磁主发电机发出超过额定电压 的空载电压，永磁励磁机也发出供励磁用的励磁电压。旋转AVR通过信号传感器受到发电 机空载电压高于额定电压(或其它整定电压)后，将调节供给补偿发电机的励磁电流，使发 电机电压回到额定电压(或其他整定电压)，调节调压电位器，可以将发电机端电压整定在 所需要的额定电压(或其它整定电压)的位置上。当发电机加上负载后，旋转AVR感受到 加负载后的电压变化，它将调节供给补偿发电机的励磁电流，使端电压回到额定电压(或 其它整定电压)附近，维持端电压不变，达到恒定发电机电压的目的。本实用新型解决了现有永磁工频无刷同步发电机中励磁不可控，电压不可调整、 功率因数适应性差、稳态电压调整率差、电压冷热态变化大的问题。另外，本实用新型还解决了现有电励磁工频无刷同步发电机中发电机效率较低、 发电机体积较大、发电机耗材较多的问题。本实用新型利用旋转AVR解决现有永磁工频无刷同步发电机励磁不可控，电压不 可调问题；采用正、反向串联补偿技术，提高永磁工频无刷同步发电机的功率因数适应能 力，使COSip=I.0~0.85 (滞后)或COSip=I.0~0·80 (滞后)；采用旋转AVR技术提高永 磁发电机的稳态电压调整水平stu ^ 士2. 5% ；采用永磁励磁技术，效率可比电励磁工频无 刷同步发电机提高4 8个百分点；体积和重量可缩小30% 40%，耗材(铜、铁)可节省 30%左右。本实用新型由于实现了永磁工频无刷同步发电机励磁的可调节功能，使原永磁工 频无刷同步发电机的许多性能缺陷得到克服。双永磁工频无刷同步发电机又是一种永磁工 频无刷同步发电机，它保留了原永磁发电机体积小、质量轻、效率高、耗材少等优点。所以双 永磁工频无刷同步发电机是一种高效、节材的节能产品。惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人 士.在了解本实用新型的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本实用新型的教导下 加以变化。因此凡依本实用新型申请专利范围所作的同等变化与修饰，应仍属本实用新型 专利涵盖的范围内。
权利要求1.一种双永磁工频无刷同步发电机，在机体的内部安装有复合定子、永磁转子以及补 偿转子，所述永磁转子以及所述补偿转子设置在所述复合定子的下端，转子的一端穿设于 所述机体的内部，其特征在于，在所述复合定子与所述补偿转子的后端安装有永磁励磁机 组件以及信号传感器组件，在所述永磁励磁机组件以及所述信号传感器组件的下端还安装 有旋转AVR ；所述永磁励磁机组件由永磁励磁机定子与所述永磁励磁机转子构成，所述永磁励磁机 定子设置在所述永磁励磁机转子的上端；所述信号传感器组件由信号传感器定子与信号传感器转子构成，所述信号传感器定子 设置在所述信号传感器转子的上端。
2.如权利要求1所述的一种双永磁工频无刷同步发电机，其特征在于，所述复合定子 由串联连接的永磁电机定子与补偿电机定子构成。
3.如权利要求1所述的一种双永磁工频无刷同步发电机，其特征在于，所述永磁转子 采用多种转子磁路结构构成，所述多种转子磁路结构分为径向磁瓦式磁路结构、内置切向 式磁路结构以及内置混合式磁路结构。
4.如权利要求1所述的一种双永磁工频无刷同步发电机，其特征在于，所述机体由机 座、前端盖以及后端盖构成，所述前端盖与所述后端盖安装在所述机座的两端，所述转子通 过所述前、后端盖上的轴承室中的轴承固定，并设置于所述机座中。
5.如权利要求4所述的一种双永磁工频无刷同步发电机，其特征在于，在所述机座上 安装有出线盒，在所述出线盒中还安装有测量单元。
6.如权利要求1所述的一种双永磁工频无刷同步发电机，其特征在于，在所述永磁转 子的前端还安装有内风扇。
专利摘要本实用新型涉及一种双永磁工频无刷同步发电机，在机体的内部安装有复合定子、永磁转子以及补偿转子，永磁转子以及补偿转子设置在复合定子的下端，在复合定子与补偿转子的后端安装有永磁励磁机组件以及信号传感器组件，在永磁励磁机组件以及信号传感器组件的下端还安装有旋转AVR，永磁励磁机组件由永磁励磁机定子与所述永磁励磁机转子构成，信号传感器组件由信号传感器定子与信号传感器转子构成。本实用新型采用正、反向串联补偿技术，提高电机功率因数的适应能力；利用旋转AVR可解决现有永磁工频无刷同步发电机励磁不可控，电压不可调的缺点，提高电压的调整水平；采用永磁励磁技术，效率可比电励磁工频无刷同步发电机提高4～8个百分点，体积、重量可缩小30％-40％，铜铁耗材可节省20％-30％左右。
文档编号H02K11/00GK201781388SQ20102051686
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者刘强, 唐天柱, 张光荣, 梁海颜, 梅昆 申请人:深圳市安托山特种机械有限公司