的“定子线棒对应的磁场变换”曲线具有工频频率，因而发电机定子输出为工频电流。图4所示为转速高于同步转速的情况，变换过程与机组转速低于同步转速时输出工频电流的原理相同。
[0032]图2-4分别示出了机组处于同步转速、机组转速低于同步转速、机组转速高于同步转速情况下，发电机保持工频电流输出，从励磁机输入电流波形、励磁电枢输出电流波形、发电机转子磁场变换规律、到发电机定子电流输出的过程。
[0033]如图5所示，所述励磁机与发电机磁极线圈之间连接有励磁附加装置，所述励磁附加装置包括两个并联支路，每个支路上有两个串联晶闸管，分别为一个阳极晶闸管和一个阴极晶闸管，两个阳极晶闸管共用一个阳极，两个阴极晶闸管共用一个阴极，两个共阳极晶闸管接点连接励磁装置输出的阳极，两个共阴极晶闸管接点连接励磁装置输出的阴极，在两个支路的晶闸管之间引出接点，分别连接发电机磁极线圈25的两端，发电机磁极线圈25中电流方向由各个晶闸管导通、关断实现变换。两个共阳极晶闸管分别为第一阳极晶闸管21和第二阳极晶闸管23，两个共阴极晶闸管分别为第一阴极晶闸管24和第二阴极晶闸管22。发电机磁极线圈25 —端连接第一阳极晶闸管21与第一阴极晶闸管24之间，发电机磁极线圈25另一端连接第二阳极晶闸管23与第二阴极晶闸管22之间。
[0034]本实用新型使用时，第一阳极晶闸管1、第二阳极晶闸管3共阳极引线接点标记为“ + ”，第二阴极晶闸管2、第一阴极晶闸管4共阴极引线接点标记为第一阳极晶闸管1、第一阴极晶闸管4之间引出线接点标记为“A”，第二阳极晶闸管3、第二阴极晶闸管2之间引出线接点标记为“B”，“ + ”接励磁装置输出的阳极，接励磁装置输出的阴极，
分别接发电机磁极线圈5的两端。第二阳极晶闸管3、第一阴极晶闸管4关断状态下，第一阳极晶闸管1、第二阴极晶闸管2同时触发导通，发电机励磁电流由“A”经发电机磁极线圈5流向“B”。第一阳极晶闸管1、第二阴极晶闸管2同时关断状态下，第二阳极晶闸管3、第一阴极晶闸管4触发导通，电机励磁电流由“B”经发电机磁极线圈5流向“A”。第一阳极晶闸管1、第二阴极晶闸管2为一组，第二阳极晶闸管3、第一阴极晶闸管4为一组，每组的晶闸管的导通或关断动作一致，两组之间的动作相反:即一组关断后另一组马上导通。两组晶闸管按电机励磁要求规律交替关断、导通，为变速恒频电机的磁极线圈提供方波电流。一组长期导通、另一组长期关断时可为同步运行普通电机磁极线圈供电。
[0035]如图6-8所示，该发电机还包括励磁整流装置，所述励磁整流装置包括连接在三相交流电源上的两组晶闸管，每组晶闸管数量为6只，6只晶闸管形成三相全波全控整流桥，其中一组三相全波全控整流桥输出的正极与负极分别和另一组三相全波全控整流桥输出的负极与正极相接作为整流装置的两个输出端。两组三相全波全控整流桥按变速恒频电机需要的规律交替导通关断，整流桥输出相应规律的方波电流，适应变速恒频电机励磁需要。当仅使用一组整流桥时整流装置输出直流电流，可以满足普通同步电机励磁需求。
[0036]如图6所示，晶闸管1-6为一组晶闸管(M组)，晶闸管1、3、5共阴极，晶闸管2、4、6共阳极，形成Q为“ + ”极，P为“极的三相全波全控整流电路。晶闸管I’ -6’为一组晶闸管(N组)，晶闸管1’、3’、5’共阴极，晶闸管2’、4’、6’共阳极，形成P为“ + ”极，Q为“
极的三相全波全控整流电路。
[0037]图7中，(I)为三相交流电源图形，(M)为M组晶闸管导通顺序，(2)为仅使用M组晶闸管整流电路时的整流装置输出图形，(N)为N组晶闸管导通顺序，(3)为仅使用N组晶闸管整流电路时的整流装置输出图形。仅使用M或N—组晶闸管时可以满足普通同步电机励磁需要
[0038]图8中，(I)为三相交流电源图形，(M)为M组晶闸管导通顺序，(N)为N组晶闸管导通顺序，(M)与(N)中阴影处表示相应时段该处晶闸管关断，非阴影处表示相应时段该处晶闸管导通，(2)为对应(M) (N)导通、关断规律下的整流装置输出图形。通过调整(M)和(N)两组导通、关断规律，得到相应规律的UQP方波输出，满足变速恒频电机励磁需求。
[0039]本实用新型的励磁整流装置可以根据需要输出方波电流或单向电流，满足变速恒频电机或同步电机励磁需要，可为变速恒频电机提供励磁电流的励磁整流装置。
【主权项】
1.一种变速恒频发电机，包括发电机本体，其特征在于:所述发电机本体顶端设有励磁机，所述发电机本体包括发电机转子、发电机磁极、发电机定子线棒、发电机定子引出线、发电机转轴和发电机磁极引出线，所述励磁机包括励磁机转动部件、励磁机电枢、励磁机磁极、励磁机磁极引线和励磁机转轴，所述励磁机转轴与发电机转轴连接，所述励磁机电枢的输出引线与发电机磁极引线连接，所述励磁机磁极的励磁输入为工频方波电流。
2.根据权利要求1所述的变速恒频发电机，其特征在于:所述发电机本体外设有上机架和下机架，所述励磁机与上机架连接。
3.根据权利要求1所述的变速恒频发电机，其特征在于:所述励磁机磁极的对数与发电机磁极的对数相同。
4.根据权利要求1所述的变速恒频发电机，其特征在于:所述励磁机电枢与发电机磁极引线通过导线直接连接。
5.根据权利要求1所述的变速恒频发电机，其特征在于:所述励磁机与发电机磁极线圈之间连接有励磁附加装置，所述励磁附加装置包括两个并联支路，每个支路上有两个串联晶闸管，分别为一个阳极晶闸管和一个阴极晶闸管，两个阳极晶闸管共用一个阳极，两个阴极晶闸管共用一个阴极，两个共阳极晶闸管接点连接励磁装置输出的阳极，两个共阴极晶闸管接点连接励磁装置输出的阴极，在两个支路的晶闸管之间引出接点，分别连接发电机磁极线圈的两端，发电机磁极线圈中电流方向由各个晶闸管导通、关断实现变换。
6.根据权利要求5所述的一种变速恒频发电机，其特征在于:两个共阳极晶闸管分别为第一阳极晶闸管和第二阳极晶闸管，两个共阴极晶闸管分别为第一阴极晶闸管和第二阴极晶闸管。
7.根据权利要求6所述的一种变速恒频发电机，其特征在于:所述发电机磁极线圈一端连接第一阳极晶闸管与第一阴极晶闸管之间，发电机磁极线圈另一端连接第二阳极晶闸管与第二阴极晶闸管之间。
8.根据权利要求1所述的一种变速恒频发电机，其特征在于:该发电机还包括励磁整流装置，所述励磁整流装置包括连接在三相交流电源上的两组晶闸管，每组晶闸管数量为6只，6只晶闸管形成三相全波全控整流桥，其中一组三相全波全控整流桥输出的正极与负极分别和另一组三相全波全控整流桥输出的负极与正极相接作为整流装置的两个输出端。
9.根据权利要求8所述的一种变速恒频发电机，其特征在于:两组三相全波全控整流桥按变速恒频电机需要的规律交替导通关断，整流桥输出相应规律的方波电流，适应变速恒频电机励磁需要。
10.根据权利要求9所述的一种变速恒频发电机，其特征在于:当仅使用一组整流桥时整流装置输出直流电流，可以满足普通同步电机励磁需求。
【专利摘要】本实用新型涉及一种发电机，尤其涉及一种输入转速可变、输出电流频率恒定的发电机，包括发电机本体，所述发电机本体顶端设有励磁机，所述发电机本体包括发电机转子、发电机磁极、发电机定子线棒、发电机定子引出线、发电机转轴和发电机磁极引出线，所述励磁机包括励磁机转动部件、励磁机电枢、励磁机磁极、励磁机磁极引线和励磁机转轴，所述励磁机转轴与发电机转轴连接，所述励磁机电枢的输出引线与发电机磁极引线连接，所述励磁机磁极的励磁输入为工频方波电流。本实用新型的有益效果是，发电机组转速可以按照原动机最优转速随时调整，而保持恒定频率的电流输出，使能源利用率最大化，同时发电机具有无刷励磁的优点。
【IPC分类】H02K19-36, H02K19-38, H02P103-20, H02P9-30
【公开号】CN204465291
【申请号】CN201520083084
【发明人】周庆大
【申请人】浙江富春江水电设备有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月6日