专利名称：无刷励磁发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃气轮机的发电机领域，特别地，涉及一种无刷励磁发电机。
背景技术：
目前，QDR20燃气轮机发电机组采用专用的直流励磁机进行励磁，直流励磁机与同步发电机是两个独立且同轴安装的部件。发电机的励磁绕组通过装在转子铁芯上的滑环及固定碳刷从直流励磁机获得励磁直流电。但是，这种带有碳刷结构的同步发电机采用单独的直流励磁机进行励磁存在以下的缺点碳刷在运行过程中易产生电火花，进而烧坏设备，且碳刷容易磨损、运行及维护成本高，同时，励磁调节速度慢、精度低。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种无刷励磁发电机，以解决碳刷容易磨损、运行及维护成本高，且励磁调节速度慢、精度低的技术问题。为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种无刷励磁发电机，包括依次同轴连接的励磁装置、整流装置、发电装置和电机壳体，励磁装置、整流装置及发电装置为一体结构，且均容纳于电机壳体内。进一步地，无刷励磁发电机还包括励磁调节器，励磁装置包括第一电枢及第一定子，第一电枢上设置有第一电枢绕组，第一定子上设置有第一励磁绕组，第一励磁绕组与励磁调节器电连接。进一步地，发电装置包括第二电枢及第二定子，第二电枢上设置有第二励磁绕组， 整流装置的输入端及输出端分别与第一电枢绕组及第二励磁绕组电连接。进一步地，第二定子上设置有主绕组。进一步地，第二定子上还设置有附加绕组，附加绕组连接于励磁调节器。进一步地,第一电枢经一连接轴与第二电枢连接,第一电枢与第二电枢同轴地设置，整流装置固定安装于连接轴上。进一步地，励磁装置的第一定子与发电装置的第二定子同轴地设置。进一步地，整流装置为旋转整流器。进一步地，励磁装置为交流励磁机。进一步地，发电装置为交流发电机。本实用新型具有以下有益效果本实用新型的无刷励磁发电机因励磁装置、整流装置及发电装置是同轴一体地安装的，因此无需设置碳刷，从而不会产生电火花烧坏设备，进而降低了运行及维护成本。因没有碳刷磨损产生的碳粉，此种无刷励磁发电机易于保洁。同时，发电装置增设的附加绕组为励磁调节器提供了励磁电源，从而使得励磁调节速度快、精度高。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I是本实用新型优选实施例的无刷励磁发电机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，本实用新型的无刷励磁发电机包括依次同轴连接的励磁装置I、整流装置3及发电装置5。励磁装置I、整流装置3及发电装置5为一体结构，励磁装置I、整流装置3及发电装置5均容纳于一电机壳体内。优选地，励磁装置I可以为交流励磁机。励磁装置I包括第一电枢11及第一定子 13。第一电枢11上设置有第一电枢绕组111 ;第一定子13设置有第一励磁绕组131,且第一励磁绕组131连接于一励磁调节器7的输出端。优选地，发电装置5可以为交流发电机。发电装置5包括第二电枢51及第二定子 53。第二电枢51设置有第二励磁绕组511 ;第二定子53设置有主绕组531。更优选地，主绕组531可以为三相对称主绕组。优选地，为了给励磁调节器7提供励磁电源，发电装置5的第二定子53还设置有附加绕组533。附加绕组533连接于励磁调节器7的输入端，以作为励磁调节器7的励磁电源。更优选地，附加绕组533可以为三相附加绕组。优选地，励磁装置I的第一电枢11经一连接轴与发电装置5的第二电枢51固定连接。因此，第一电枢11与第二电枢51同轴地固定连接。整流装置3为旋转整流器，整流装置3固定安装在第一电枢11与第二电枢51的连接轴上。整流装置3的输入端及输出端分别连接于第一电枢11上的第一电枢绕组111及第二电枢51上的第二励磁绕组511。更优选地，励磁装置I的第一定子13与发电装置5的第二定子53可以同轴地固定连接。本实用新型的无刷励磁发电机实现发电的过程请见如下。励磁调节器7经输出端将第一直流电输送给励磁装置I的第一定子13的第一励磁绕组131。第一励磁绕组131因通有第一直流电而产生第一励磁磁场。励磁装置I的第一电枢11在第一励磁磁场的作用下旋转，带动第一电枢绕组111切割第一励磁磁场中的磁感线，从而产生第一交流电。第一电枢绕组111将第一交流电输出给整流装置3，整流装置3将第一交流电转换成第二直流电后输送给发电装置5的第二电枢51的第二励磁绕组 511。第二励磁绕组511因通有第二直流电而产生第二励磁磁场。发电装置5的转子53在燃气轮机的带动下旋转。进而，第二定子53上设置的主绕组531切割第二励磁磁场中的磁感线，从而产生第二交流电；同时，第二定子53上设置的附加绕组533也切割第二励磁磁场中的磁感线，从而产生第三交流电。第二交流电经第一引出线输送给用电装置使用。第三交流电经第二引出线输送给励磁调节器7。励磁调节器7将第三交流电转换为第一直流电，同时，励磁调节器7可以根据外部输入的控制信号和给定的调节准则控制第一直流电的功率输出。本实用新型的无刷励磁发电机的励磁装置I、整流装置3及发电装置5为一体结构，且发电装置5的第二电枢51与整流装置3及励磁装置I的第一电枢11是同轴一体安装的，因此，在上述的发电过程中第二电枢51与整流装置3及第一电枢11是一起同轴旋转的。综上，本实用新型的无刷励磁发电机因励磁装置I、整流装置3及发电装置5是同轴一体安装的，因此无需设置碳刷，从而不会产生电火花烧坏设备，进而降低了运行及维护成本。因没有碳刷磨损产生的碳粉，此种无刷励磁发电机易于保洁。同时，发电装置5增设的附加绕组533为励磁调节器7提供了励磁电源，从而使得励磁调节速度快、精度高。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无刷励磁发电机，其特征在于，包括依次同轴连接的励磁装置(I)、整流装置(3)、发电装置(5)和电机壳体，所述励磁装置(I)、所述整流装置(3)及所述发电装置(5) 为一体结构，且均容纳于所述电机壳体内。
2.根据权利要求I所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述无刷励磁发电机还包括励磁调节器(7)，所述励磁装置(I)包括第一电枢(11)及第一定子(13)，所述第一电枢(11)上设置有第一电枢绕组(111)，所述第一定子(13)上设置有第一励磁绕组(131)，所述第一励磁绕组(131)与所述励磁调节器(7)电连接。
3.根据权利要求2所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述发电装置(5)包括第二电枢(51)及第二定子(53)，所述第二电枢(51)上设置有第二励磁绕组(511)，所述整流装置(3)的输入端及输出端分别与所述第一电枢绕组(111)及所述第二励磁绕组(511)电连接。
4.根据权利要求3所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述第二定子(53)上设置有主绕组(531)。
5.根据权利要求4所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述第二定子(53)上还设置有附加绕组(533)，所述附加绕组(533)连接于所述励磁调节器(7)。
6.根据权利要求5所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述第一电枢(11)经一连接轴与所述第二电枢(51)连接，所述第一电枢(11)与所述第二电枢(51)同轴地设置，所述整流装置(3)固定安装于所述连接轴上。
7.根据权利要求6所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述励磁装置(I)的所述第一定子(13)与所述发电装置(5)的所述第二定子(53)同轴地设置。
8.根据权利要求I所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述整流装置(3)为旋转整流器。
9.根据权利要求I所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述励磁装置(I)为交流励磁机。
10.根据权利要求I所述的无刷励磁发电机，其特征在于，所述发电装置(5)为交流发电机。
专利摘要本实用新型提供了一种无刷励磁发电机，包括依次同轴连接的励磁装置、整流装置、发电装置和电机壳体，励磁装置、整流装置及发电装置为一体结构，且均容纳于电机壳体内。因本实用新型无需设置碳刷，从而不会产生电火花烧坏设备，进而降低了运行及维护成本；因没有碳刷磨损产生的碳粉，本实用新型的无刷励磁发电机易于保洁。同时，发电装置增设的附加绕组为励磁调节器提供了励磁电源，从而使得励磁调节速度快、精度高。
文档编号H02K16/04GK202353410SQ20112042689
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者邹红梅 申请人:株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司