一种50kW-100kW永磁体自动调速恒压发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发电机领域，尤其是涉及高频率的永磁体自动调速恒压发电机。
【背景技术】
[0002]发电机(英文名称:Generators)是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。例如柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。柴油机一般指柴油发动机。用发动机带动发电机来发电。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
[0003]目前内燃机(包括汽油机、柴油机)发电机大多数采用工频设计结构，此发电机体积大、重量重，耗材多，由于发电机一般为单对极励磁，发出的是与旋转频率相同的交流电，频率维持在国内50Hz或国外60Hz范围，这样的交流电频率低;其原因主要是发电机的转速，必须符合国内外一致公认的公式:转速η= (120 X频率f)-极数P，因此发电机为一对磁极时，额定转速在3000转/分钟；两对磁极时，额定转速1500转/分;三对磁极时，额定转速需1000转/分；四对磁极时，要750转/分；
[0004]故此看这类发电机，其对内燃机的要求较高:
[0005](I)发动机恒转速:即一对磁极3000转/分钟，两对磁极时额定转速1500转/分......;
[0006](2)发动机功率大:此类发电机只能用发动机固定转速点的功率，然而发动机功率是随着转速上升而增加的。以两对极时额定转速1500转/分为例，如果实际发电机输出功率30kw时，30kwX1.5 = 45kw即发动机转速1100转/分就可以满足发电机输出要求，如果转速能降下来，即减少能耗又降低噪音和减少机械磨损，但是发电机频率:f = n X P +120 = 1100X 4 +120 = 36.6 (Hz)，不符合工频发电要求；
[0007](3)发动机稳速率S 10%:如果发动机稳速率大的话，发电机频率变化就会加大，η=1500转/分P = 4极
[0008]1500± 1500 X 5/100 = 1425 ?1575转/分
[0009]最低4= 11\? + 120 = 1425\4 + 120 = 47.5(取)
[0010]最高4= 11\? + 120 = 1575\4 + 120 = 52.5(取)
[0011]即使这样也只能满足普通要求的交流电使用，对于精密设备是不可以用的；但已形成了工频发电机的生产厂家都遵循这一规律，无法改变。
[0012]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0013 ]本发明提供一种交流电压变化小频率恒定的高频率发电机。
[0014]为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是:
[0015]一种50kW_10kW永磁体自动调速恒压发电机，其中，采用永磁发电机分别给U、V和W逆变系统供电；
[0016]其中，所述永磁发电机的定子冲片的槽内缠绕有同相位三路三相四线绕组线圈，形成第一永磁发电机、第二永磁发电机和第三永磁发电机；
[0017]给U逆变系统供电的电路如下:
[0018]第一永磁发电机输出第一路三相四线交流电，所述交流电经过第一直流稳压电路后成为稳压直流电，再进入第一三相组合逆变电路将稳压直流电逆变成带有高频谐波正弦波交流电后输出，输出的高频谐波正弦波交流电再经过第一正弦波交流滤波电路进行滤波后将正弦波交流电输出给U逆变系统；
[0019]给V逆变系统供电的电路如下:
[0020]第二永磁发电机输出第二路三相四线交流电，所述交流电经过第二直流稳压电路后成为稳压直流电，再进入第二三相组合逆变电路将稳压直流电逆变成带有高频谐波正弦波交流电后输出，输出的高频谐波正弦波交流电再经过第二正弦波交流滤波电路进行滤波后将正弦波交流电输出给V逆变系统；
[0021]给W逆变系统供电的电路如下:
[0022]第三永磁发电机输出第三路三相四线交流电，所述交流电经过第三直流稳压电路后成为稳压直流电，再进入第三三相组合逆变电路将稳压直流电逆变成带有高频谐波正弦波交流电后输出，输出的高频谐波正弦波交流电再经过第三正弦波交流滤波电路进行滤波后将正弦波交流电输出给W逆变系统。
[0023]进一步的，所述永磁发电机包括后端盖、中间接盘、绕组定子和转子，将转子和中间接盘固定连接在发动机上，绕组定子固定安装在中间接盘上，绕组定子安装在转子外侧，后端盖固定安在绕组定子出线端侧；
[0024]其中，所述绕组定子由定子冲片、定子铝壳和卡键组成，将定子冲片叠压在定子铝壳内部，然后用卡键卡上并焊接；
[0025]所述转子由转子铝芯、转子冲片、永磁体、法兰盘、盘片、压盘、轴、轴承、小键及大键组成，转子铝芯和大键对应键槽位置安装在轴上，转子冲片叠压在转子铝芯上，将永磁体插入转子冲片的方形槽内；法兰盘和小键对应键槽位置安装在轴的一端，压盘通过螺栓把盘片安装在法兰盘上;轴承安装在轴的另一端。
[0026]进一步的，所述永磁发电机中的永磁体采用18级。
[0027]进一步的，所述第一永磁发电机输出Al、B1、C1、相位标识，三相绕组的尾部并联接在一起，三相绕组的星点标识NI ；
[0028]所述第二永磁发电机输出A2、B2、C2、相位标识，三相绕组的尾部并联接在一起，三相绕组的星点标识N2 ；
[0029]所述第三永磁发电机输出A3、B3、C3、相位标识，三相绕组的尾部并联接在一起，三相绕组的星点标识N3。
[0030]进一步的，所述第一直流稳压电路包括第一整流器、第一电源开关和第一滤波电容;第二直流稳压电路包括第二整流器、第二电源开关和第二滤波电容;第三直流稳压电路包括第三整流器、第三电源开关和第三滤波电容。
[0031]进一步的，所述第一电源开关、第二电源开关和第三电源开关为场效应管。
[0032]进一步的，所述第一电源开关、第二电源开关和第三电源开关为IGBT。
[0033]进一步的，所述第一三相组合逆变电路是由第一单相逆变器组成，所述第二三相组合逆变电路是由第二单相逆变器组成，所述第三三相组合逆变电路是由第三单相逆变器组成。
[0034]逆变器就是一种将直流电(电池、蓄电瓶)转变为220伏交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)的电子设备。
[0035]进一步的，所述第一单相逆变器由4个IGBT组成;所述第二单相逆变器由4个IGBT组成;所述第三单相逆变器由4个IGBT组成。
[0036]进一步的，所述第一正弦波交流滤波电路由第一电感和第一电容组成，所述第二正弦波交流滤波电路由第二电感和第二电容组成，所述第三正弦波交流滤波电路由第三电感和第三电容组成。
[0037]进一步的，经过第一正弦波交流滤波电路进行滤波后形成的正弦波、经过第二正弦波交流滤波电路进行滤波后形成的正弦波和经过第三正弦波交流滤波电路进行滤波后形成的正弦波之间互相相差120°。
[0038]采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果:<