专利名称：孪生磁场自复励恒压无刷发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电设备，尤其是涉及一种孪生磁场自复励恒压无刷发电机。
一般三相无刷同步发电机做成带交流励磁机结构，缺点是体积大、重量重、耗料多、成本高；而对调压精度要求较高的发电机则还要携带电子式电压调节器AVR，从而也带来使用维护问题多、故障多、可靠性差的问题；相复励发电机则带有滑环，电刷易损，易产生火花、干扰等，还要外附笨重的变压器、移相电抗器、电流互感器等设备，大大增大了发电机的体积、重量及制造成本；有刷的谐波发电机虽然体积小、重量轻，但固有电压调整率较差、电压波形畸变大；异步发电机则需外附电容器，并且带动力负载能力差。
本实用新型的目的是提供一种电压波形好、恒压能力强、强励能力大、不需外附任何其它笨重附件就可以带不平衡负载、非线性负载的孪生磁场自复励恒压无刷发电机。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型包括定子和转子，定子的三相输出线和零线之间设有三相主绕组，特征是在定子内还设有三相辅助绕组和三相调节绕组；转子为隐极式，在转子内设有双层绕组和阻尼系统绕组。
三相主绕组为不等匝绕组，三相辅助绕组为不等匝绕组或等匝绕组，三相调节绕组为固定绕组或可调绕组；二套阻尼系统绕组为架空交叉式结构；转子的冲片上下层的葫芦形槽内嵌放有双层绕组，小圆形槽内放置有阻尼系统绕组。
本实用新型由于在定子内设有主绕组、辅助绕组和调节绕组，在转子内设有双层绕组和阻尼系统绕组，既实现了无刷化励磁，又实现了单电枢结构和自复励，它具有以下优点(1)实现了无刷化励磁、单电枢结构没有滑环、电刷以及滑动接触部件和接触产生的火花，无线电干扰小，取消了相复励系统的移相电抗器、电流互感器，实现了无刷化，提高了工作可靠性，减少了故障率，减少了维护保养工作量，单电枢结构使结构紧凑、体积小、重量轻、适应环境能力强。
(2)绕组设计创新，发电机发电品质好、电压波形畸变率≤3％，固有电压调整率≤4％，起动异步电动机能力大于国际标准。
(3)具有自复励恒压能力，无需外附电子电压调节器，即可达到≤4％的稳态电压调整率，可以满足大多数应用场合。
(4)性能好、维护使用方便、结构简单、制造成本低、科技含量高，除整流器外基本上无电子器件，非常可靠。
图1为本实用新型的电气原理图。
图2为转子的冲片的结构示意图。
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型包括定子1和转子11，在定子1内设有三相主绕组、三相辅助绕组和三相调节绕组，定子1的三相输出线U、V、W和零线N之间分别设有构成三相主绕组的线圈2、3、4，三相辅助绕组由线圈5、7、9组成，三相调节绕组由线圈6、8、10组成，线圈5和线圈6串联，线圈7和线圈8串联，线圈9和线圈10串联，线圈5的另一端接线圈2的中间抽头，线圈7的另一端接线圈3的中间抽头，线圈9的另一端接线圈4的中间抽头，线圈6、8、10的另一端并接在一起。转子11为隐极式，在转子11内设有双层绕组和阻尼系统绕组，线圈12、13构成双层绕组的第一闭环绕组，线圈14、15构成双层绕组的第二闭环绕组，线圈12与线圈13串联，线圈14和线圈15串联，线圈12的另一端接整流器Z2的阴极，线圈13的另一端接整流器Z2的阳极，线圈14的另一端接整流器Z1的阴极，线圈15的另一端接整流器Z1的阳极，电阻R1与整流器Z1并联，电阻R2与整流器Z2并联。
三相主绕组中的线圈2、3、4为不等匝绕组，三相辅助绕组中的线圈5、7、9为不等匝绕组或等匝绕组，三相调节绕组中的线圈6、8、10为固定绕组或可调绕组。
二套阻尼系统绕组16、17为架空交叉式结构。
在转子11的冲片18上下层的葫芦形槽19内嵌放有双层绕组，小圆形槽20内放置有阻尼系统绕组。
发电机靠剩磁(或起励充磁)使定子1的主绕组、辅助绕组发电，主绕组和辅助绕组形成孪生磁场。空载时由定子1的三相辅助绕组孪生磁场使转子11的双层绕组自发电并自整流励磁，直到发电机空载发电稳定。当发电机有负载时由定子1的主绕组孪生磁场与辅助绕组孪生磁场复合，使转子11的双层绕组自发电自整流，达到自复励恒压的作用。
权利要求1.一种孪生磁场自复励恒压无刷发电机，包括定子(1)和转子(11)，在定子(1)的三相输出线(U、V、W)和零线(N)之间分别设有构成三相主绕组的线圈(2)、(3)、(4)，其特征在于在定子(1)内还设有三相辅助绕组和三相调节绕组，在转子(11)内设有两层绕组和阻尼系统绕组。
2.如权利要求1所述的孪生磁场自复励恒压无刷发电机，其特征在于三相辅助绕组由线圈(5)、(7)、(9)组成，三相调节绕组由线圈(6)、(8)、(10)组成，线圈(5)和线圈(6)串联，线圈(7)和线圈(8)串联，线圈(9)和线圈(10)串联，线圈(5)的另一端接线圈(2)的中间抽头，线圈(7)的另一端接线圈(3)的中间抽头，线圈(9)的另一端接线圈(4)的中间抽头，线圈(6)、(8)、(10)的另一端并接在一起；转子(11)为隐极式，线圈(12)、(13)构成双层绕组的第一闭环绕组，线圈(14)、(15)构成双层绕组的第二闭环绕组，线圈(12)与线圈(13)串联，线圈(14)和线圈(15)串联，线圈(12)的另一端接整流器(Z2)的阴极，线圈(13)的另一端接整流器(Z2)的阳极，线圈(14)的另一端接整流器(Z1)的阴极，线圈(15)的另一端接整流器(Z1)的阳极，电阻(R1)与整流器(Z1)并联，电阻(R2)与整流器(Z2)并联。
3.如权利要求2所述的孪生磁场自复励恒压无刷发电机，其特征在于三相主绕组中的线圈(2)、(3)、(4)为不等匝绕组，三相辅助绕组中的线圈(5)、(7)、(9)为不等匝绕组或等匝绕组，三相调节绕组中的线圈(6)、(8)、(10)为固定绕组或可调绕组。
4.如权利要求2或3所述的孪生磁场自复励恒压无刷发电机，其特征在于二套阻尼系统绕组(16)、(17)为架空交叉式结构。
5.如权利要求2所述的孪生磁场自复励恒压无刷发电机，其特征在于转子(11)的冲片(18)上下层的葫芦形槽(19)内嵌放有双层绕组，小圆形槽(20)内放置有阻尼系统绕组。
专利摘要本实用新型公开了一种孪生磁场自复励恒压无刷发电机,它包括定子和转子,定子内设有三相主绕组,特征是在定子内还设有三相辅助绕组和三相调节绕组,在转子内设有双层绕组和阻尼系统绕组。空载时由辅助绕组孪生磁场使转子双层绕组自发电自整流,负载时由主绕组孪生磁场使转子双层绕组自发电自整流,起到自复励恒压的作用,既实现了无刷化励磁,又实现了单电枢结构和自复励,无需外附其它设备,性能好,维护使用方便,成本低,安全可靠。
文档编号H02K19/16GK2402051SQ99252329
公开日2000年10月18日 申请日期1999年12月27日 优先权日1999年12月27日
发明者林政安, 姚伯川, 林锦华 申请人:江西省科学院能源研究所