一种新型交替式混合励磁同步发电机转子的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种励磁同步发电机转子，具体涉及一种新型交替式混合励磁同步发电机转子，属于电机工程技术领域。
【背景技术】
[0002]稀土永磁电机由于是永磁体励磁，没有励磁损耗，因此效率高于电励磁电机，而且具有结构简单、可靠性高等一系列优点，从而在许多工业领域得到了应用。在发电机运行中为了保持电压不变，需要进行电压调节，对于永磁发电机来说，转速的变化或负载电流的变化会造成输出电压的变动，但由于永磁电机的气隙磁场是由永磁体和磁路磁导决定的。调节气隙磁场困难而导致电压调节困难，从而阻碍了永磁发电机的发展和应用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有技术对永磁发电机励磁不能调节，电压调整率过大而影响运行稳定性的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种新型交替式混合励磁同步发电机转子，为凸极转子结构，包括转子铁芯和若干励磁方匣组，所述励磁方匣组包括第一励磁方匣组和第二励磁方匣组，所述第一励磁方匣组包括两个第一励磁方匣单体，第二励磁方匣组包括两个第二励磁方匣单体，两个第一励磁方匣单体嵌插在同一极身的两侧，两个第二励磁方匣单体嵌插在同一极身的两侧，第一励磁方匣组和第二励磁方匣组交替排列。
[0005]所述第一励磁方匣单体和第二励磁方匣单体均包括匣体，匣体包括上下两层，第一励磁方匣单体的上层和下层均为匣内电励磁绕组，第二励磁方匣单体的上层为匣内永磁体，下层为匣内电励磁绕组，通过调节上下两层直流励磁绕组中电流的大小，来调节气隙磁通，调节上下绕组的通断，则可实现电机的变极运行。
[0006]所述匣内永磁体的前端和转子铁心紧密接触，其上下两侧和后端都是通过不导磁合金焊接件与转子铁心建立连接，并且采用的不导磁合金焊接件，一方面很好得将永磁体固定在转子机身上，又可减小永磁体漏磁。
[0007]每组第一励磁方匣组中的两个第一励磁方匣单体的同层匣内电励磁绕组串联连接，不同层中的电励磁绕组并联连接或串联连接，每组第二励磁方匣组中的两个第二励磁方匣单体中的同层匣内电励磁绕组串联连接，匣的上下层电励磁绕组分别受控，互不影响。
[0008]所述一种新型交替式混合励磁同步发电机转子包括电励磁控制系统，所述电励磁控制系统包括无刷励磁器、旋转整流器、变压器、信号检测仪、励磁控制器、旋转编码器、场效应管和A/D转换器，励磁控制器的输出端与无刷励磁器建立连接，无刷励磁器的输出端通过旋转整流器与变压器建立连接，变压器的输出端分别连接信号检测仪、匣体上层的匣内电励磁绕组和匣体下层的匣内电励磁绕组，匣体上层的匣内电励磁绕组和匣体下层的匣内电励磁绕组的输出端通过绝缘栅场效应管、A/D转换器和旋转编码器与信号检测仪建立连接，信号检测仪的输出端与励磁控制器建立连接。
[0009]所述一种新型交替式混合励磁同步发电机转子包括极靴，极靴上方嵌有极靴永磁体和阻尼条，阻尼条嵌在极靴永磁体的两侧，每瓣极靴上的永磁体，来达到该励磁效果。极靴上的阻尼条主要是防止发电机在负载突然变化时对发电机绕组的冲击。
[0010]所述一种新型交替式混合励磁同步发电机转子包括转子轭，转子轭上设有通风沟，励磁方匣组的中部开有径向通风口，径向通风口和通风沟构成转子风路，方匣结构中间为空心或笼型结构，其目的在于防止电励磁损耗产生的热量无法散出去，因此转子轭背通风沟内的流体，可以把绕组产生的热量，通过空心方匣，带到定子通风沟中，然后排到空气中或冷却器中进行冷却。
[0011]本实用新型与现有技术相比具有以下效果:本实用新型提出的一种串联式电励磁与永磁风力发电机转子新结构可以根据风速实时调节混合励磁，从而达到调节发电机机端电压的目的，克服了永磁发电机电压不可调节的缺点。这种新结构发电机气隙磁场包括两部分:主要部分由永磁体建立，称为永磁主发电机部分；电压调节所需要的磁场变化部分由辅助的电励磁绕组来实现，称为辅助发电机或辅助电励磁部分，同时可实现电机的变极运行，且电励磁磁场和永磁磁场的磁路重合。采用不导磁方匣结构，增加了散热风道，使永磁体和电励磁绕组上产生的热量可及时带出去，增强了转子的冷却效果。
【附图说明】
[0012]图1、是本实用新型整体结构示意图；
[0013]图2、是本实用新型的左视图；
[0014]图3、是极靴结构示意图
[0015]图4、电励磁控制系统电路图。
[0016]图中1、阻尼条，2、极靴永磁体，3、通风沟，4、匣内永磁体，5、匣内电励磁绕组，6、径向通风口，7、极靴，8、极身，9、匣体，10、无刷励磁机，11、旋转整流器，12、变压器，13、匣上层电励磁绕组等效电路，14、匣下层电励磁绕组等效电路，15、信号检测仪，16、励磁控制器17、旋转编码器18、绝缘栅场效应晶体管19、A/D数模转换器。
【具体实施方式】
[0017]结合【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】，本实施方式的一种新型交替式混合励磁同步发电机转子，为凸极转子结构，包括转子铁芯和若干励磁方匣组，所述励磁方匣组包括第一励磁方匣组和第二励磁方匣组，所述第一励磁方匣组包括两个第一励磁方匣单体，第二励磁方匣组包括两个第二励磁方匣单体，两个第一励磁方匣单体嵌插在同一极身8的两侧，两个第二励磁方匣单体嵌插在同一极身8的两侧，第一励磁方匣组和第二励磁方匣组交替排列。
[0018]所述第一励磁方匣单体和第二励磁方匣单体均包括匣体9，匣体9包括上下两层，第一励磁方匣单体的上层和下层均为匣内电励磁绕组5，第二励磁方匣单体的上层为匣内永磁体4，下层为匣内电励磁绕组5。
[0019]所述匣内永磁体4的前端和转子铁心紧密接触，其上下两侧和后端都是通过不导磁合金焊接件与转子铁心建立连接。
[0020]每组第一励磁方匣组中的两个第一励磁方匣单体的同层匣内电励磁绕组5串联连接，不同层中的匣内电励磁绕组5并联连接或串联连接，每组第二励磁方匣组中的两个第二励磁方匣单体中的同层匣内电励磁绕组5串联连接。
[0021]所述一种新型交替式混合励磁同步发电机转子包括电励磁控制系统，所述电励磁控制系统包括无刷励磁器10、旋转整流器11、变压器12、信号检测仪15、励磁控制器16、旋转编码器17、场效应管18和A/D转换器19，励磁控制器16的输出端与无刷励磁器10建立连接，无刷励磁器10的输出端通过旋转整流器11与变压器12建立连接，变压器12的输出端分别连接信号检测仪15、匣体9上层的匣内电励磁绕组5和匣体9下层的匣内电励磁绕组5，匣体9上层的匣内电励磁绕组和匣体9下层的匣内电励磁绕组的输出端通过绝缘栅场效应管18、A/D转换器19和旋转编码器17与信号检测仪15建立连接，信号检测仪15的输出端与励磁控制器16建立连接。