同步无刷交流发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电机技术领域，具体地说，涉及一种同步无刷交流发电机。
【背景技术】
[0002]同步无刷交流发电机在使用过程中，当发电机减荷、增荷、或者一次性向发电机施加全载等情况下，同步无刷交流发电机不能及时做出调整，使主定子输出的交流电压波动较大，稳定性差，影响发电机效率，使发电机的发电效率较低。另外，现有的同步无刷交流发电机，在应用于矿山、船舶等恶劣的环境中使用时，同步无刷交流发电机的交流输出电压波动较大，耗能高，故障率高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种稳定性高、发电效率高的同步无刷交流发电机。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0005]同步无刷交流发电机，包括机壳以及连接在所述机壳上的后端盖、后轴承、旋转整流器、主发电机和交流励磁机，其中，所述主发电机包括主转子和主定子，所述交流励磁机包括励磁机定子和励磁机转子，所述励磁机定子电连接有自动电压调节器，所述自动电压调节器设有电压信号检测端和直流电压输出端，所述自动电压调节器的电压信号检测连接所述主定子的交流输出电压端，所述自动电压调节器的直流电压输出端连接所述励磁机定子的线圈绕组的两端；
[0006]所述主转子为隐极圆形式结构，所述主转子上开设有十二个槽口，所述主转子包括十个爪极，所述主转子绕组中的三分之二均匀布设于十二个所述槽口中；
[0007]所述主转子的转轴后轴承为C3大游隙轴承。
[0008]优选的，所述主定子绕组为2/3节距绕制。
[0009]优选的，所述主定子绕组的绕制线为多股并绕线。
[0010]采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型的同步无刷交流发电机，自动电压调节器的直流电压输出端电连接所述励磁机定子的线圈绕组的两端，在发电机减荷、增荷、或者一次性向发电机施加全载等情况下，输出的交流电压易波动时，主定子的交流输出电压检测信号传送到自动电压调节器，自动电压调节器根据该检测信号，自动调节输出到励磁机定子的线圈绕组两端的励磁直流电压，使主定子的交流输出电压稳定在一定的范围值，实现了保护发电机的自动减荷特性，能够允许一次性向发电机施加全载，本实用新型的同步无刷交流发电机中，自动电压调节器调节的是励磁机定子的励磁直流电压，直流电压的调整相对于交流电压的调整更简单稳定，使本实用新型的同步无刷交流发电机能够及时跟随主定子绕组输出电压的变化，稳态电压调整率较高，实现了优于±1%，使主定子绕组的输出电压能够保持恒定，从而保护正常的用电设施，不会因欠压或过压而烧毁电器设施。
[0012]本实用新型的同步无刷交流发电机，主转子为隐极圆形式结构，主转子上开设有十二个槽口，主转子包括十个爪极，主转子绕组的三分之二均匀布设于十二个槽口中，后轴承为C3大游隙轴承。此种结构的主转子，能够承受高速旋转时巨大的离心力及很高的机械强度，隐极圆形式结构的主转子，气隙均匀，减少了空载损耗;C3大游隙轴承减小了轴承发热及磨损产生的轴承损耗。通过上述结构，使本实用新型的同步无刷交流发电机耗能低，极大地提高了同步无刷交流发电机的发电效率，使该同步无刷交流发电机的发电效率比同类产品提高2.7%，且故障率低，尤其适用于矿山、船舶等恶劣的环境。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0014]图1是本实用新型的同步无刷交流发电机的结构示意图；
[0015]图2是图1的右视图；
[0016]图3是图1中的主定子和主转子的结构示意图；
[0017]图4是图3的纵向局部截面图；
[0018]图5是本实用新型的同步无刷交流发电机的电路原理图；
[0019]图中:1、主转子；11、主转子绕组；2、主定子;21、主定子绕组;3、接线盒;4、励磁机定子;5、励磁机转子;6、后端盖;7、后轴承;8、旋转整流器;9、自动电压调节器;10、机壳；12、变阻器;13、气隙。
【具体实施方式】
[0020]参照图1、图2、图3、图4以及图5，本实用新型的同步无刷交流发电机，包括机壳1以及连接在机壳10上的后端盖6、后轴承7、旋转整流器8、接线盒3、主发电机和交流励磁机，其中，主发电机包括主转子I和主定子2，交流励磁机包括励磁机定子4和励磁机转子5，励磁机定子4电连接有自动电压调节器9，自动电压调节器9设有电压信号检测端P2、P3、S3、S4端口，和直流电压输出端F1、F2端口，自动电压调节器9的电压信号检测端P2、P3、S3、S4端口电连接主定子2的交流输出电压检测传感器，自动电压调节器9的直流电压输出端F1、F2端口电连接励磁机定子4的线圈绕组的两端。其中，自动电压调节器9采用市面上的SX440电压调节器。
[0021]主转子I为隐极圆形式结构，主转子I上开设有十二个槽口，无槽为大齿转子，主转子包括十个爪极，主转子绕组11的三分之二均匀布设于十二个槽口中。
[0022]主转子I后轴承7为C3大游隙轴承。
[0023]本实用新型中，主定子绕组21为2/3节距绕制，能够有效地消除电压的三次谐波带来的磁场发热问题。其中，节距为每个线圈跨越的槽数，节距定义为:t = z/2p,其中，z为定子总槽数，P为极对数。
[0024]本实用新型中，主定子绕组21的线圈采用并行的多股线绕制而成，能够缩短主定子绕组21线圈的直线长度，降低了主定子绕组21的铜电阻损耗。
[0025]本实用新型的同步无刷交流发电机，自动电压调节器9的直流电压输出端电连接励磁机定子4的线圈绕组的两端，在发电机减荷、增荷、或者一次性向发电机施加全载等情况下，输出的交流电压易波动时，主定子绕组21的交流输出电压检测传感器检测到主定子绕组21的交流输出电压发生变化，并把检测信号传送到自动电压调节器9，自动电压调节器9根据该检测信号，自动调节输出到励磁机定子4的线圈绕组两端的励磁直流电压，使主定子绕组21的交流输出电压稳定在一定的范围值，实现了保护发电机的自动减荷特性，能够允许一次性向发电机施加全载，本实用新型的同步无刷交流发电机中，自动电压调节器9调节的是励磁机定子4的励磁直流电压，直流电压的调整相对于交流电压的调整更简单稳定，使本实用新型的同步无刷交流发电机能够及时跟随主定子绕组21输出电压的变化，稳态电压调整率较高，实现了优于±1%，使主定子绕组21的输出电压能够保持恒定，从而保护正常的用电设施，不会因欠压或过压而烧毁电器设施。当然，也可用手动的方式来实现励磁机定子4的电压的调整，自动电压调节器的手动调节端口连接变阻器12，采用手动方式调整时，通过手动调整变阻器的阻值，来调节主定子绕组21的输出电压使其保持恒定。
[0026]本实用新型的同步无刷交流发电机，主转子I为隐极圆形式结构，主转子I上开设有十二个槽口，主转子I包括十个爪极，主转子绕组11中的三分之二均匀布设于十二个槽口中，后轴承7为C3大游隙轴承。此种结构的主转子I，能够承受高速旋转时巨大的离心力及很高的机械强度，隐极圆形式结构的主转子1，气隙13均匀，减少了空载损耗;C3大游隙轴承减小了轴承发热及磨损产生的轴承损耗。通过上述结构，使本实用新型的同步无刷交流发电机耗能低，极大地提高了同步无刷交流发电机的发电效率，使同步无刷交流发电机的发电效率提高到2.7%，且故障率低，尤其适用于矿山、船舶等恶劣的环境。
[0027]本实用新型中，机壳10内设置的冷却风扇，相对于现有的同步无刷交流发电机的冷却风扇来说，减小了外径，增加了风扇的叶片的宽度，将风扇叶片的宽度与整个风扇外径的比例提高至0.17至0.2，降低了风耗。
[0028]以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.同步无刷交流发电机，包括机壳以及连接在所述机壳上的后端盖、后轴承、旋转整流器、主发电机和交流励磁机，其中，所述主发电机包括主转子和主定子，所述交流励磁机包括励磁机定子和励磁机转子，其特征在于:所述励磁机定子电连接有自动电压调节器，所述自动电压调节器设有电压信号检测端和直流电压输出端，所述自动电压调节器的电压信号检测端电连接所述主定子的交流输出电压检测传感器，所述自动电压调节器的直流电压输出端电连接所述励磁机定子的线圈绕组的两端； 所述主转子为隐极圆形式结构，所述主转子上开设有十二个槽口，所述主转子包括十个爪极，所述主转子绕组的三分之二均匀布设于十二个所述槽口中； 所述主转子的转轴所述后轴承均为C3大游隙轴承。2.如权利要求1所述的同步无刷交流发电机，其特征在于:所述主定子绕组为2/3节距绕制。3.如权利要求2所述的同步无刷交流发电机，其特征在于:所述主定子绕组的绕制线为多股并绕线。
【专利摘要】本实用新型公开了一种同步无刷交流发电机，包括机壳以及连接在机壳上的后端盖、后轴承、旋转整流器、主发电机和交流励磁机，主发电机包括主转子和主定子，交流励磁机包括励磁机定子和励磁机转子，励磁机定子电连接有自动电压调节器，自动电压调节器设有电压信号检测端和直流电压输出端，电压信号检测连接主定子的交流输出电压端，直流电压输出端电连接励磁机定子的线圈绕组的两端；主转子为隐极圆形式结构，主转子上开设有十二个槽口，主转子包括十个爪极，主转子绕组的三分之二均匀布设于十二个槽口中；后轴承为C3大游隙轴承。本实用新型的同步无刷交流发电机，稳定性高、发电效率高。
【IPC分类】H02K19/36, H02K19/38
【公开号】CN205385394
【申请号】CN201620168915
【发明人】仪明辉, 肖茂昌, 冷继田
【申请人】山东孚日电机有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年3月5日