同步無刷交流發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電機技術領域，具體地說，涉及一種同步無刷交流發電機。
【背景技術】
[0002]同步無刷交流發電機在使用過程中，當發電機減荷、增荷、或者一次性向發電機施加全載等情況下，同步無刷交流發電機不能及時做出調整，使主定子輸出的交流電壓波動較大，穩定性差，影響發電機效率，使發電機的發電效率較低。另外，現有的同步無刷交流發電機，在應用于礦山、船舶等惡劣的環境中使用時，同步無刷交流發電機的交流輸出電壓波動較大，耗能高，故障率高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種穩定性高、發電效率高的同步無刷交流發電機。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0005]同步無刷交流發電機，包括機殼以及連接在所述機殼上的后端蓋、后軸承、旋轉整流器、主發電機和交流勵磁機，其中，所述主發電機包括主轉子和主定子，所述交流勵磁機包括勵磁機定子和勵磁機轉子，所述勵磁機定子電連接有自動電壓調節器，所述自動電壓調節器設有電壓信號檢測端和直流電壓輸出端，所述自動電壓調節器的電壓信號檢測連接所述主定子的交流輸出電壓端，所述自動電壓調節器的直流電壓輸出端連接所述勵磁機定子的線圈繞組的兩端；
[0006]所述主轉子為隱極圓形式結構，所述主轉子上開設有十二個槽口，所述主轉子包括十個爪極，所述主轉子繞組中的三分之二均勻布設于十二個所述槽口中；
[0007]所述主轉子的轉軸后軸承為C3大游隙軸承。
[0008]優選的，所述主定子繞組為2/3節距繞制。
[0009]優選的，所述主定子繞組的繞制線為多股并繞線。
[0010]采用了上述技術方案后，本實用新型的有益效果是:
[0011]本實用新型的同步無刷交流發電機，自動電壓調節器的直流電壓輸出端電連接所述勵磁機定子的線圈繞組的兩端，在發電機減荷、增荷、或者一次性向發電機施加全載等情況下，輸出的交流電壓易波動時，主定子的交流輸出電壓檢測信號傳送到自動電壓調節器，自動電壓調節器根據該檢測信號，自動調節輸出到勵磁機定子的線圈繞組兩端的勵磁直流電壓，使主定子的交流輸出電壓穩定在一定的范圍值，實現了保護發電機的自動減荷特性，能夠允許一次性向發電機施加全載，本實用新型的同步無刷交流發電機中，自動電壓調節器調節的是勵磁機定子的勵磁直流電壓，直流電壓的調整相對于交流電壓的調整更簡單穩定，使本實用新型的同步無刷交流發電機能夠及時跟隨主定子繞組輸出電壓的變化，穩態電壓調整率較高，實現了優于±1%，使主定子繞組的輸出電壓能夠保持恒定，從而保護正常的用電設施，不會因欠壓或過壓而燒毀電器設施。
[0012]本實用新型的同步無刷交流發電機，主轉子為隱極圓形式結構，主轉子上開設有十二個槽口，主轉子包括十個爪極，主轉子繞組的三分之二均勻布設于十二個槽口中，后軸承為C3大游隙軸承。此種結構的主轉子，能夠承受高速旋轉時巨大的離心力及很高的機械強度，隱極圓形式結構的主轉子，氣隙均勻，減少了空載損耗;C3大游隙軸承減小了軸承發熱及磨損產生的軸承損耗。通過上述結構，使本實用新型的同步無刷交流發電機耗能低，極大地提高了同步無刷交流發電機的發電效率，使該同步無刷交流發電機的發電效率比同類產品提高2.7%，且故障率低，尤其適用于礦山、船舶等惡劣的環境。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0014]圖1是本實用新型的同步無刷交流發電機的結構示意圖；
[0015]圖2是圖1的右視圖；
[0016]圖3是圖1中的主定子和主轉子的結構示意圖；
[0017]圖4是圖3的縱向局部截面圖；
[0018]圖5是本實用新型的同步無刷交流發電機的電路原理圖；
[0019]圖中:1、主轉子；11、主轉子繞組；2、主定子;21、主定子繞組;3、接線盒;4、勵磁機定子;5、勵磁機轉子;6、后端蓋;7、后軸承;8、旋轉整流器;9、自動電壓調節器;10、機殼；12、變阻器;13、氣隙。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1、圖2、圖3、圖4以及圖5，本實用新型的同步無刷交流發電機，包括機殼1以及連接在機殼10上的后端蓋6、后軸承7、旋轉整流器8、接線盒3、主發電機和交流勵磁機，其中，主發電機包括主轉子I和主定子2，交流勵磁機包括勵磁機定子4和勵磁機轉子5，勵磁機定子4電連接有自動電壓調節器9，自動電壓調節器9設有電壓信號檢測端P2、P3、S3、S4端口，和直流電壓輸出端F1、F2端口，自動電壓調節器9的電壓信號檢測端P2、P3、S3、S4端口電連接主定子2的交流輸出電壓檢測傳感器，自動電壓調節器9的直流電壓輸出端F1、F2端口電連接勵磁機定子4的線圈繞組的兩端。其中，自動電壓調節器9采用市面上的SX440電壓調節器。
[0021]主轉子I為隱極圓形式結構，主轉子I上開設有十二個槽口，無槽為大齒轉子，主轉子包括十個爪極，主轉子繞組11的三分之二均勻布設于十二個槽口中。
[0022]主轉子I后軸承7為C3大游隙軸承。
[0023]本實用新型中，主定子繞組21為2/3節距繞制，能夠有效地消除電壓的三次諧波帶來的磁場發熱問題。其中，節距為每個線圈跨越的槽數，節距定義為:t = z/2p,其中，z為定子總槽數，P為極對數。
[0024]本實用新型中，主定子繞組21的線圈采用并行的多股線繞制而成，能夠縮短主定子繞組21線圈的直線長度，降低了主定子繞組21的銅電阻損耗。
[0025]本實用新型的同步無刷交流發電機，自動電壓調節器9的直流電壓輸出端電連接勵磁機定子4的線圈繞組的兩端，在發電機減荷、增荷、或者一次性向發電機施加全載等情況下，輸出的交流電壓易波動時，主定子繞組21的交流輸出電壓檢測傳感器檢測到主定子繞組21的交流輸出電壓發生變化，并把檢測信號傳送到自動電壓調節器9，自動電壓調節器9根據該檢測信號，自動調節輸出到勵磁機定子4的線圈繞組兩端的勵磁直流電壓，使主定子繞組21的交流輸出電壓穩定在一定的范圍值，實現了保護發電機的自動減荷特性，能夠允許一次性向發電機施加全載，本實用新型的同步無刷交流發電機中，自動電壓調節器9調節的是勵磁機定子4的勵磁直流電壓，直流電壓的調整相對于交流電壓的調整更簡單穩定，使本實用新型的同步無刷交流發電機能夠及時跟隨主定子繞組21輸出電壓的變化，穩態電壓調整率較高，實現了優于±1%，使主定子繞組21的輸出電壓能夠保持恒定，從而保護正常的用電設施，不會因欠壓或過壓而燒毀電器設施。當然，也可用手動的方式來實現勵磁機定子4的電壓的調整，自動電壓調節器的手動調節端口連接變阻器12，采用手動方式調整時，通過手動調整變阻器的阻值，來調節主定子繞組21的輸出電壓使其保持恒定。
[0026]本實用新型的同步無刷交流發電機，主轉子I為隱極圓形式結構，主轉子I上開設有十二個槽口，主轉子I包括十個爪極，主轉子繞組11中的三分之二均勻布設于十二個槽口中，后軸承7為C3大游隙軸承。此種結構的主轉子I，能夠承受高速旋轉時巨大的離心力及很高的機械強度，隱極圓形式結構的主轉子1，氣隙13均勻，減少了空載損耗;C3大游隙軸承減小了軸承發熱及磨損產生的軸承損耗。通過上述結構，使本實用新型的同步無刷交流發電機耗能低，極大地提高了同步無刷交流發電機的發電效率，使同步無刷交流發電機的發電效率提高到2.7%，且故障率低，尤其適用于礦山、船舶等惡劣的環境。
[0027]本實用新型中，機殼10內設置的冷卻風扇，相對于現有的同步無刷交流發電機的冷卻風扇來說，減小了外徑，增加了風扇的葉片的寬度，將風扇葉片的寬度與整個風扇外徑的比例提高至0.17至0.2，降低了風耗。
[0028]以上所述為本實用新型最佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領域普通技術人員的公知常識。本實用新型的保護范圍以權利要求的內容為準，任何基于本實用新型的技術啟示而進行的等效變換，也在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.同步無刷交流發電機，包括機殼以及連接在所述機殼上的后端蓋、后軸承、旋轉整流器、主發電機和交流勵磁機，其中，所述主發電機包括主轉子和主定子，所述交流勵磁機包括勵磁機定子和勵磁機轉子，其特征在于:所述勵磁機定子電連接有自動電壓調節器，所述自動電壓調節器設有電壓信號檢測端和直流電壓輸出端，所述自動電壓調節器的電壓信號檢測端電連接所述主定子的交流輸出電壓檢測傳感器，所述自動電壓調節器的直流電壓輸出端電連接所述勵磁機定子的線圈繞組的兩端； 所述主轉子為隱極圓形式結構，所述主轉子上開設有十二個槽口，所述主轉子包括十個爪極，所述主轉子繞組的三分之二均勻布設于十二個所述槽口中； 所述主轉子的轉軸所述后軸承均為C3大游隙軸承。2.如權利要求1所述的同步無刷交流發電機，其特征在于:所述主定子繞組為2/3節距繞制。3.如權利要求2所述的同步無刷交流發電機，其特征在于:所述主定子繞組的繞制線為多股并繞線。
【專利摘要】本實用新型公開了一種同步無刷交流發電機，包括機殼以及連接在機殼上的后端蓋、后軸承、旋轉整流器、主發電機和交流勵磁機，主發電機包括主轉子和主定子，交流勵磁機包括勵磁機定子和勵磁機轉子，勵磁機定子電連接有自動電壓調節器，自動電壓調節器設有電壓信號檢測端和直流電壓輸出端，電壓信號檢測連接主定子的交流輸出電壓端，直流電壓輸出端電連接勵磁機定子的線圈繞組的兩端；主轉子為隱極圓形式結構，主轉子上開設有十二個槽口，主轉子包括十個爪極，主轉子繞組的三分之二均勻布設于十二個槽口中；后軸承為C3大游隙軸承。本實用新型的同步無刷交流發電機，穩定性高、發電效率高。
【IPC分類】H02K19/36, H02K19/38
【公開號】CN205385394
【申請號】CN201620168915
【發明人】儀明輝, 肖茂昌, 冷繼田
【申請人】山東孚日電機有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月5日