双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路。
【背景技术】
[0002]冷藏汽车具有方便灵活的特点，在我国冷藏运输中扮演了越来越重要的角色。并且随着生活水准的日益提高，对于生鲜等保鲜商品的需求亦越来越高，在未来几年内，我国公路冷藏运输的运量占冷藏货物运输总量的比例还将继续上升，未来还需要更多的冷藏保温车辆来满足不断增长的冷链物流需求。
[0003]随着世界经济的发展，世界各国的贸易交往越来越频繁，越来越密切，近年来全球生鲜的贸易额呈几何级增长，带动了冷藏箱及其相关产业的快速增长，冷藏车运输的距离、范围也不断扩大，跨国境长途运输成为必然的发展趋势，对其配套的发电机提出了双频率双电压双功率要求。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路的技术方案。
[0005]所述的双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路，其特征在于包括励磁机转子绕组、三相桥式整流装置、主发电机转子绕组、主发电机定子主绕组、主发电机三次谐波绕组、励磁机定子绕组和单相整流桥，原动机拖动主发电机旋转，在主发电机三次谐波绕组中感应交流电，通过单相整流桥供给励磁机定子绕组直流电，与主发电机转子同轴旋转的励磁机转子绕组感应交流电，并通过安装在主发电机转子上的旋转三相桥式整流装置给主发电机转子绕组通入直流电。
[0006]所述的双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路，其特征在于所述主发电机定子主绕组采用单双层绕组布置，主发电机三次谐波绕组嵌在主发电机定子主绕组的单层绕组上面。
[0007]所述的双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路，其特征在于所述主发电机三次谐波绕组包括第一主发电机三次谐波绕组和第二主发电机三次谐波绕组，第一主发电机三次谐波绕组和第二主发电机三次谐波绕组的励磁系统中引入基波副绕组，基波副绕组的尾引出线与第一主发电机三次谐波绕组的头引出线串联，第一主发电机三次谐波绕组的尾引出线和第二主发电机三次谐波绕组头引出线串联，并在连接处引出一根引出线标记为抽头El，第二主发电机三次谐波绕组的尾部引出线标记为抽头E2，在基波副绕组中根据E数引入抽头E3和抽头E4，开关切入抽头E2和抽头E4，发电机为50Hz运行，开关切入抽头El和抽头E3，发电机为60Hz运行。
[0008]目前市场上的双频率发电机基本上都是带自动电压调节器的，本实用新型的三次谐波励磁发电机采用不带调节器的励磁方式，在保证各方面性能的前提下，可靠性更好，同时也节省了一定的成本。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构不意图；
[0010]图2为主发电机定子主绕组采用单双层绕组布置图；
[0011 ]图中:1-励磁机转子绕组，2-三相桥式整流装置，3-主发电机转子绕组，4-主发电机定子主绕组，5-主发电机三次谐波绕组，6-励磁机定子绕组，7-单相整流桥，8-第一主发电机三次谐波绕组，9-第二主发电机三次谐波绕组，10-基波副绕组。
【具体实施方式】
[0012]下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明:
[0013]双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路，包括励磁机转子绕组1、三相桥式整流装置2、主发电机转子绕组3、主发电机定子主绕组4、主发电机三次谐波绕组
5、励磁机定子绕组6和单相整流桥7，原动机拖动主发电机旋转，在主发电机三次谐波绕组5中感应交流电，通过单相整流桥7供给励磁机定子绕组6直流电，与主发电机转子同轴旋转的励磁机转子绕组I感应交流电，并通过安装在主发电机转子上的旋转三相桥式整流装置2给主发电机转子绕组3通入直流电。
[0014]主发电机定子主绕组4采用单双层绕组布置，主发电机三次谐波绕组5嵌在主发电机定子主绕组4的单层绕组上面。主发电机三次谐波绕组5包括第一主发电机三次谐波绕组8和第二主发电机三次谐波绕组9，第一主发电机三次谐波绕组和第二主发电机三次谐波绕组的励磁系统中引入基波副绕组10，基波副绕组的尾引出线与第一主发电机三次谐波绕组的头引出线串联，第一主发电机三次谐波绕组的尾引出线和第二主发电机三次谐波绕组头引出线串联，并在连接处引出一根引出线标记为抽头El，第二主发电机三次谐波绕组的尾部引出线标记为抽头E2，在基波副绕组中根据匝数引入抽头E3和抽头E4，开关切入抽头E2和抽头E4，发电机为50Hz运行，开关切入抽头El和抽头E3，发电机为60Hz运行。
[0015]发电机50Hz、60Hz频率工况内部励磁切换:
[0016]当原动机拖动主发电机旋转时，在主发电机三次谐波绕组5中感应交流电，通过单相整流桥7供给励磁机定子绕组6直流电，与主发电机转子同轴旋转的励磁机转子绕组I感应交流电，并通过安装在主发电机转子上的旋转三相桥式整流装置2给主发电机转子绕组3通入直流电，磁极上就产生一个近似矩形的磁动势波，由于电枢和磁极间的气隙不均匀，磁动势波在气隙中遇到的磁阻处处不同，由磁动势波产生的磁密波变成一个平顶波，我们取出其中一套节距为基波整距1/3的主发电机三次谐波绕组5用于发电机的励磁，其中三次谐波绕组E1、E3用于60Hz发电机，三次谐波绕组E2、E4用于50Hz发电机，它们根据不同的需要通过开关自动切换，当发电机带上负载时，由于电枢反应使得主发电机定子主绕组4端电压降低，而采用El、E3或者E2、E4三次谐波绕组使得谐波感应的电动势上升，使励磁电流加大，发电机端电压回升，使得发电机负载时能在一定范围内保持发电机端电压恒定，并且在突加或突卸负载时能使发电机具有良好的动态性能。由于一般冷藏箱发电机都是单频率带自动电压调节器，所以电压调整率比较好控制，但是我们是双频率不带自动电压调节器，所以还需要通过绕组的特殊布置来有效的解决这方面的问题，更好的控制电压调整率。
[0017]对发电机的磁场在不同频率、电压下进行有限元分析，根据磁路和励磁要求，对三次谐波励磁绕组进行了特殊的设计和分布排列，以最少的励磁绕组切换达到双频率双电压双功率的同机共用目的。
[0018]主发电机定子主绕组4采用单双层绕组布置(附图2)，主发电机三次谐波绕组5嵌在主发电机定子主绕组4单层绕组上面，充分利用槽满率，在产品的试制过程中，出现发电机在空载时电压升不上去，但是一加上负载，电压突然上升到额定值，为解决磁场中的三次谐波功率不够的问题，我们通过在第一主发电机三次谐波绕组或者第二主发电机三次谐波绕组的励磁系统中引入基波副绕组(基波分量)，基波副绕组的尾引出线与第一主发电机三次谐波绕组的头引出线串联，第一主发电机三次谐波绕组的尾引出线和第二主发电机三次谐波绕组头引出线串联，并在连接处引出一根引出线标记为抽头El，第二主发电机三次谐波绕组的尾部引出线标记为抽头E2，我们在基波副绕组中根据不同的匝数引入抽头E3和抽头E4，当发电机需要50Hz运行时，通过开关切入标记为E2、E4的抽头，当发电机需要60Hz运行时，通过开关切入到标记为E1、E3的抽头，通过同时改变基波副绕组和主发电机三次谐波绕组的匝数来调整励磁电流以满足不同频率工况的需求，同时这种第一主发电机三次谐波绕组和第二主发电机三次谐波绕组上下层的布置方式有效地解决了磁场不对称和噪音大的问题。
【主权项】
1.双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路，其特征在于包括励磁机转子绕组(1)、三相桥式整流装置(2)、主发电机转子绕组(3)、主发电机定子主绕组(4)、主发电机三次谐波绕组(5)、励磁机定子绕组(6)和单相整流桥(7)，原动机拖动主发电机旋转，在主发电机三次谐波绕组(5)中感应交流电，通过单相整流桥(7)供给励磁机定子绕组(6)直流电，与主发电机转子同轴旋转的励磁机转子绕组(I)感应交流电，并通过安装在主发电机转子上的旋转三相桥式整流装置(2)给主发电机转子绕组(3)通入直流电。2.根据权利要求1所述的双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路，其特征在于所述主发电机定子主绕组(4)采用单双层绕组布置，主发电机三次谐波绕组(5)嵌在主发电机定子主绕组(4)的单层绕组上面。3.根据权利要求1或2所述的双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路，其特征在于所述主发电机三次谐波绕组(5)包括第一主发电机三次谐波绕组和第二主发电机三次谐波绕组，第一主发电机三次谐波绕组和第二主发电机三次谐波绕组的励磁系统中引入基波副绕组，基波副绕组的尾引出线与第一主发电机三次谐波绕组的头引出线串联，第一主发电机三次谐波绕组的尾引出线和第二主发电机三次谐波绕组头引出线串联，并在连接处引出一根引出线标记为抽头El，第二主发电机三次谐波绕组的尾部引出线标记为抽头E2,在基波副绕组中根据匝数引入抽头E3和抽头E4，开关切入抽头E2和抽头E4，发电机为50Hz运行，开关切入抽头El和抽头E3，发电机为60Hz运行。
【专利摘要】本实用新型涉及一种双频率双电压双功率三相无刷励磁同步发电机励磁电路。其特征在于包括励磁机转子绕组、三相桥式整流装置、主发电机转子绕组、主发电机定子主绕组、主发电机三次谐波绕组、励磁机定子绕组和单相整流桥，原动机拖动主发电机旋转，在主发电机三次谐波绕组中感应交流电，通过单相整流桥供给励磁机定子绕组直流电，与主发电机转子同轴旋转的励磁机转子绕组感应交流电，并通过安装在主发电机转子上的旋转三相桥式整流装置给主发电机转子绕组通入直流电。本实用新型的三次谐波励磁发电机采用不带调节器的励磁方式，在保证各方面性能的前提下，可靠性更好，同时也节省了一定的成本。
【IPC分类】H02P9/36
【公开号】CN205304669
【申请号】
【发明人】童钢, 奚惠芳
【申请人】浙江临海浙富电机有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日