多相储能发电的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种多相储能发电机，包括定子铁心和转子，所述定子铁心分为左右两段，定子铁心内布置有电枢绕组，定子铁心上饶有励磁绕组，所述励磁绕组是一个圆环形线圈，励磁绕组的轴线与电机轴线重合，转子为实心铁心的凸极结构，定子铁心和转子为真空密封结构；当励磁绕组通直流电且转子静止时，由于磁路磁阻的不同会在左右两段定子铁心下的气隙内分别产生方向不变、在最大最小值之间交变的空间静止磁密，当转子旋转时，空间静止磁密随着转子而一起旋转，电枢绕组中产生脉振磁通感应电势，实现机电能量转换。本发明具有能量转换和能量存储功能，并且能够满足整个自备电源在自主供电模式下的电能供应系统需求。
【专利说明】[0001] 多相储能发电机
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种发电机，具体涉及一种多相储能发电机。
[0003]
【背景技术】
[0004] 由柴油发电机组供电的工作模式下，柴油机起动运转后，带动中频发电机发出 220V/400HZ三相交流电，输出220V/400Hz/25kW三相四线交流、经变换后输出24VDC/1. 5kW 直流和220V/50Hz/8kW交流，共三种辅助电源，提供整个车载系统工作的全部辅助电源。三 相中频发电机其余输出主要用于拖动电动机的变频调速驱动，该拖动电动机带动高压发电 机转动发电机，实现高压储能发电机的高压输出。高压储能发电机所发出的电压经高压充 电器对储能电容器进行充电，其最高充电电压5kV，充电频率10Hz，最大充电功率约2. 5MW， 单一工作循环最大充电脉冲个数90,在激光连续发射完成一个工作循环后，机组驱动高压 发电机系统的转速将从初时的12000转/分，下降到约6000转/分，期间主要将高压储能发 电机中储存的动能转化为高压发电机输出的电能，以完成对电容器组的多次连续充电。在 一个发射循环完成后，在激光发射器必需冷却的25?30分钟发射间隔中，拖动电动机又将 高压储能发电机系统的转速从下降后的6000转/分回升到初时的12000转/分(升速时间 小于2分钟)，以备下一个发射循环使用。自备电源分系统最核心部件是高压储能发电机，系 统要求其具有能量转换和能量存储的作用。现有的高压发电机对于能量转换的功能很好满 足，但是对于能量存储的功能不容易满足，并且对于整个自备电源在自主供电模式下的电 能供应系统而言，由柴油发动机驱动中频发电机发出满足拖动电动机-高压储能发电机系 统和电力电子变换器组的电能供应，它不仅要求对储能电容器在10Hz工况下充电的需求， 同时还要满足车载固体结构中的其它设备的供电要求。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供一种具有能量转换和能量存储功能，并 且能够满足整个自备电源在自主供电模式下的电能供应系统需求的多相储能发电机。
[0007] 为实现上述目的，本发明设计的多相储能发电机，包括定子铁心和转子，所述定子 铁心分为左右两段，所述定子铁心内布置有电枢绕组，定子铁心上饶有励磁绕组，所述励磁 绕组是一个圆环形线圈，所述励磁绕组的轴线与电机轴线重合，所述转子为实心铁心的凸 极结构，定子铁心和转子为真空密封结构，采用真空泥辅助，用真空泵将定子铁心和转子内 部抽真空，当励磁绕组通直流电且转子静止时，由于磁路磁阻的不同会在左右两段定子铁 心下的气隙内分别产生方向不变、在最大最小值之间交变的空间静止磁密，当转子旋转时， 根据磁通最小路径原理，空间静止磁密随着转子而一起旋转，电枢绕组中产生脉振磁通感 应电势，实现机电能量转换。
[0008] 本发明设计的多相储能发电机是自备电源分系统最核心部件，高压发电机转子为 实心结构，由合金钢锻造而成。由于转子没有绕组及其他附加设备，因此可以高速旋转，具 有高可靠性和高储能特点，电机输出电频率可与充电脉冲频率直接匹配，系统体积小，重量 轻。
[0009] 本发明设计的发发电机是一种特殊的同性极式感应子电机，电机定子铁心分为左 右两段，其内布置有电枢绕组，接法与常规同步发电机相同。电机的励磁绕组是一个圆环形 线圈，也放置在定子上，固定在左右两个定子铁心中间，环绕电机转子，其轴线与电机轴线 重合。转子上无任何绕组，且为实心铁心结构，能够高速旋转，属于无刷励磁发电机，具有高 功率密度和高效率的优点，适用于对空间体积和重量有限制的场合。本发明的发电原理：当 励磁绕组通以直流电且转子静止时，由于磁路磁阻的不同，会在左右两个定子铁心下的气 隙内分别产生方向不变、在最大最小值之间交变的空间静止磁密。当转子旋转时，此空间静 止磁密就会随着转子而一起旋转，电枢绕组中就会产生脉振磁通，进而感应电势，感应子发 电机为同步发电机。
[0010] 本发明的储能原理：飞轮转子所存储的动能
【权利要求】
1. 一种多相储能发电机，包括定子铁心和转子，其特征在于：所述定子铁心分为左右 两段，所述定子铁心内布置有电枢绕组，定子铁心上饶有励磁绕组，所述励磁绕组是一个圆 环形线圈，所述励磁绕组的轴线与电机轴线重合，所述转子为实心铁心的凸极结构，定子铁 心和转子为真空密封结构，采用真空泥辅助，用真空泵将定子铁心和转子内部抽真空，当励 磁绕组通直流电且转子静止时，由于磁路磁阻的不同会在左右两段定子铁心下的气隙内分 别产生方向不变、在最大最小值之间交变的空间静止磁密，当转子旋转时，根据磁通最小路 径原理，空间静止磁密随着转子而一起旋转，电枢绕组中产生脉振磁通感应电势，实现机电 能量转换。
【文档编号】H02K1/24GK104065225SQ201410243510
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】于克训, 马志源, 潘垣, 韦忠朝, 叶才勇 申请人:华中科技大学