一種50kW-100kW永磁體自動調速恒壓發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于發電機領域，尤其是涉及高頻率的永磁體自動調速恒壓發電機。
【背景技術】
[0002]發電機(英文名稱:Generators)是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。例如柴油機驅動發電機運轉，將柴油的能量轉化為電能。汽油機驅動發電機運轉，將汽油的能量轉化為電能。柴油機一般指柴油發動機。用發動機帶動發電機來發電。發電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。
[0003]目前內燃機(包括汽油機、柴油機)發電機大多數采用工頻設計結構，此發電機體積大、重量重，耗材多，由于發電機一般為單對極勵磁，發出的是與旋轉頻率相同的交流電，頻率維持在國內50Hz或國外60Hz范圍，這樣的交流電頻率低;其原因主要是發電機的轉速，必須符合國內外一致公認的公式:轉速η= (120 X頻率f)-極數P，因此發電機為一對磁極時，額定轉速在3000轉/分鐘；兩對磁極時，額定轉速1500轉/分;三對磁極時，額定轉速需1000轉/分；四對磁極時，要750轉/分；
[0004]故此看這類發電機，其對內燃機的要求較高:
[0005](I)發動機恒轉速:即一對磁極3000轉/分鐘，兩對磁極時額定轉速1500轉/分......;
[0006](2)發動機功率大:此類發電機只能用發動機固定轉速點的功率，然而發動機功率是隨著轉速上升而增加的。以兩對極時額定轉速1500轉/分為例，如果實際發電機輸出功率30kw時，30kwX1.5 = 45kw即發動機轉速1100轉/分就可以滿足發電機輸出要求，如果轉速能降下來，即減少能耗又降低噪音和減少機械磨損，但是發電機頻率:f = n X P +120 = 1100X 4 +120 = 36.6 (Hz)，不符合工頻發電要求；
[0007](3)發動機穩速率S 10%:如果發動機穩速率大的話，發電機頻率變化就會加大，η=1500轉/分P = 4極
[0008]1500± 1500 X 5/100 = 1425 ?1575轉/分
[0009]最低4= 11\? + 120 = 1425\4 + 120 = 47.5(取)
[0010]最高4= 11\? + 120 = 1575\4 + 120 = 52.5(取)
[0011]即使這樣也只能滿足普通要求的交流電使用，對于精密設備是不可以用的；但已形成了工頻發電機的生產廠家都遵循這一規律，無法改變。
[0012]有鑒于此，特提出本發明。
【發明內容】
[0013 ]本發明提供一種交流電壓變化小頻率恒定的高頻率發電機。
[0014]為解決上述技術問題，本發明采用技術方案的基本構思是:
[0015]一種50kW_10kW永磁體自動調速恒壓發電機，其中，采用永磁發電機分別給U、V和W逆變系統供電；
[0016]其中，所述永磁發電機的定子沖片的槽內纏繞有同相位三路三相四線繞組線圈，形成第一永磁發電機、第二永磁發電機和第三永磁發電機；
[0017]給U逆變系統供電的電路如下:
[0018]第一永磁發電機輸出第一路三相四線交流電，所述交流電經過第一直流穩壓電路后成為穩壓直流電，再進入第一三相組合逆變電路將穩壓直流電逆變成帶有高頻諧波正弦波交流電后輸出，輸出的高頻諧波正弦波交流電再經過第一正弦波交流濾波電路進行濾波后將正弦波交流電輸出給U逆變系統；
[0019]給V逆變系統供電的電路如下:
[0020]第二永磁發電機輸出第二路三相四線交流電，所述交流電經過第二直流穩壓電路后成為穩壓直流電，再進入第二三相組合逆變電路將穩壓直流電逆變成帶有高頻諧波正弦波交流電后輸出，輸出的高頻諧波正弦波交流電再經過第二正弦波交流濾波電路進行濾波后將正弦波交流電輸出給V逆變系統；
[0021]給W逆變系統供電的電路如下:
[0022]第三永磁發電機輸出第三路三相四線交流電，所述交流電經過第三直流穩壓電路后成為穩壓直流電，再進入第三三相組合逆變電路將穩壓直流電逆變成帶有高頻諧波正弦波交流電后輸出，輸出的高頻諧波正弦波交流電再經過第三正弦波交流濾波電路進行濾波后將正弦波交流電輸出給W逆變系統。
[0023]進一步的，所述永磁發電機包括后端蓋、中間接盤、繞組定子和轉子，將轉子和中間接盤固定連接在發動機上，繞組定子固定安裝在中間接盤上，繞組定子安裝在轉子外側，后端蓋固定安在繞組定子出線端側；
[0024]其中，所述繞組定子由定子沖片、定子鋁殼和卡鍵組成，將定子沖片疊壓在定子鋁殼內部，然后用卡鍵卡上并焊接；
[0025]所述轉子由轉子鋁芯、轉子沖片、永磁體、法蘭盤、盤片、壓盤、軸、軸承、小鍵及大鍵組成，轉子鋁芯和大鍵對應鍵槽位置安裝在軸上，轉子沖片疊壓在轉子鋁芯上，將永磁體插入轉子沖片的方形槽內；法蘭盤和小鍵對應鍵槽位置安裝在軸的一端，壓盤通過螺栓把盤片安裝在法蘭盤上;軸承安裝在軸的另一端。
[0026]進一步的，所述永磁發電機中的永磁體采用18級。
[0027]進一步的，所述第一永磁發電機輸出Al、B1、C1、相位標識，三相繞組的尾部并聯接在一起，三相繞組的星點標識NI ；
[0028]所述第二永磁發電機輸出A2、B2、C2、相位標識，三相繞組的尾部并聯接在一起，三相繞組的星點標識N2 ；
[0029]所述第三永磁發電機輸出A3、B3、C3、相位標識，三相繞組的尾部并聯接在一起，三相繞組的星點標識N3。
[0030]進一步的，所述第一直流穩壓電路包括第一整流器、第一電源開關和第一濾波電容;第二直流穩壓電路包括第二整流器、第二電源開關和第二濾波電容;第三直流穩壓電路包括第三整流器、第三電源開關和第三濾波電容。
[0031]進一步的，所述第一電源開關、第二電源開關和第三電源開關為場效應管。
[0032]進一步的，所述第一電源開關、第二電源開關和第三電源開關為IGBT。
[0033]進一步的，所述第一三相組合逆變電路是由第一單相逆變器組成，所述第二三相組合逆變電路是由第二單相逆變器組成，所述第三三相組合逆變電路是由第三單相逆變器組成。
[0034]逆變器就是一種將直流電(電池、蓄電瓶)轉變為220伏交流電(一般為220v50HZ正弦或方波)的電子設備。
[0035]進一步的，所述第一單相逆變器由4個IGBT組成;所述第二單相逆變器由4個IGBT組成;所述第三單相逆變器由4個IGBT組成。
[0036]進一步的，所述第一正弦波交流濾波電路由第一電感和第一電容組成，所述第二正弦波交流濾波電路由第二電感和第二電容組成，所述第三正弦波交流濾波電路由第三電感和第三電容組成。
[0037]進一步的，經過第一正弦波交流濾波電路進行濾波后形成的正弦波、經過第二正弦波交流濾波電路進行濾波后形成的正弦波和經過第三正弦波交流濾波電路進行濾波后形成的正弦波之間互相相差120°。
[0038]采用上述技術方案后，本發明與現有技術相比具有以下有益效果:<