双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，包括机体、发电机转子和组合定子，还包括双控式AVR、双频励磁机、旋转变压器；所述发电机转子包括装在一根共同的转轴上的永磁励磁的主转子、电励磁的补偿转子、旋转整流方向控制器、双向旋转整流器装置、双频励磁机转子、旋转变压器次级线圈，构成双励系统；本实用新型专利技术将置于转子上的旋转AVR转移到不旋转的定子侧，解决了双永磁混合励磁永磁工频无刷同步发电机AVR操作、维修不方便的问题，还能扩展AVR的功能，如增加过流、过压、超速等保护功能，以及使混合励磁永磁工频无刷同步发电机可向较大容量规格发展的问题。

【技术实现步骤摘要】
双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机
本技术涉及发电机
，具体涉及一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机。
技术介绍
目前的混合励磁永磁工频无刷同步发电机是一种双永磁工频无刷同步发电机，其励磁机为永磁式励磁机，基励磁机无法在定子侧进行励磁电压的调节。为实现双永磁混合励磁工频无刷同步发电机的正、反向励磁调节功能，其电压调节器AVR被置于转子上，直接对永磁励磁机转子电枢电压进行正、反向励磁调节。但这样使AVR操作、维修不方便；同时，由于AVR是旋转的，为确保其可靠性，AVR体积不能做得很大，影响了双永磁工频无刷同步发电机产品容量规格的扩大，也影响了派生功能的扩展。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是：提供一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，可将置于转子上的旋转AVR转移到不旋转的定子侧，解决了双永磁混合励磁永磁工频无刷同步发电机AVR操作、维修不方便的问题，还能扩展AVR的功能，如增加过流、过压、超速等保护功能，以及使混合励磁永磁工频无刷同步发电机可向较大容量规格发展的问题。本技术为解决上述问题所提供的技术方案为：一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，包括机体、发电机转子和组合定子，还包括双控式AVR、双频励磁机、旋转变压器；所述发电机转子包括装在一根共同的转轴上的永磁励磁主转子、电励磁的补偿转子、旋转整流方向控制器、双向旋转整流器装置、双频励磁机转子、旋转变压器次级线圈，构成双励系统；永磁励磁主转子和电励磁的补偿转子与组合定子对应配合；双频励磁机转子与双频励磁机机定子对应配合；所述双控式AVR安装在所述组合定子上，所述双控式AVR的输入端和所述组合定子连接，所述双控式AVR的输出端同时连接双频励磁机定子主励磁绕组、双频励磁机中控制电机的定子励磁绕组和旋转变压器的初级绕组XB1；所述旋转变压器的次级绕组XB2与双向旋转整流器装置相连；所述双控式AVR实现对发电机的励磁电流大小和方向的双重控制；所述旋转整流方向控制器实现正、反向励磁状态的自动转换。优选的，所述组合定子包括定子主绕组和双频励磁机的励磁源绕组；所述定子主绕组输出端与双控式AVR输入端相连，提供发电机端电压信号和双控式AVR中电源变压器电压；双频励磁机的励磁源绕组也与双控式AVR输入端相连，通过双控式AVR提供双频励磁机定子主励磁绕组的直流可控励磁电流。优选的，所述双控式AVR包括AVR工作电源变压器，其初级线圈与组合定子输出端的二相电源相连，次级线圈与交流的方向信号输出电路相连，还与所述双控式AVR中的直流稳压电源电路相连。优选的，所述直流稳压电源电路接收电源变压器次级线圈的输入电压，对其进行整流，滤波及稳压后分别连接到信号比较放大电路和方向信号控制电路；电压检测电路的三相降压变压器初级线圈与组合定子输出端相连，次级线圈的降压电压进行电压采样，并将采样后的电压输入电压设定电路内；信号比较放大电路与电压检测电路相连，采样电压与设定电压比较后，进行信号放大，放大后的信号电压输入控制调节电路；控制调节电路同时与方向信号控制电路和励磁电流大小控制电路相连；控制调节电路得到放大后的差值电压后，根据差值电压的大小和正、负值，通过该电路中的集成电路模块获得主励磁机的定子励磁电流大小和补偿转子励磁电流方向的双重控制信号。优选的，所述双频励磁机的定子主励磁绕组与励磁电流控制电路输出端相连，励磁电流控制电路根据输入的励磁电流大小控制信号，通过稳压电路负反馈，以控制与放大器输出端相连的锯齿波发生器产生相应的脉宽锯齿波对主励磁机励磁电流大小进行脉宽调节，进而调节双励双控永磁发电机端电压的高低以保持恒定；方向信号控制电路输出端与交流方向信号控制电路相连，根据控制调节电路输出到方向信号控制电路的方向控制信号，方向信号控制电路可输出方向控制的开关信号到交流方向信号控制电路；交流方向信号控制电路输出端与旋转变压器初级线圈相连，交流方向信号电路根据方向信号控制电路输入的方向控制开关信号，通过交流方向信号控制电路中的直流光偶开关的开断，旋转变压器初级线圈在永磁发电机输出端电压高时，无交流电压信号输入，在永磁发电机输出端电压低时，旋转变压器初级线圈有交流电压信号输入，这时，旋转变压器次级线圈也相应有交流电信号或无交流电信号。优选的，所述双向旋转整流器装置包括三相整流桥，H桥双向开关电路和旋转整流器；所述双向旋转整流器装置输入端与旋转整流方向控制器和双频励磁机中的主励磁机转子三相电枢绕组相连，输出端与补偿发电机转子励磁绕组相连。优选的，所述双频励磁机包括主励磁发电机和控制发电机，所述主励磁发电机的转子三相电枢绕组与双向旋转整流电路中的三相整流桥相连，提供补偿发电机转子励磁绕组的直流励磁电流，通过双向旋转整流电路中的H桥双向开关电路，实现直流励磁电流的正向和反向转换；控制电机的电枢单相绕组与旋转整流方向控制器相连，提供旋转整流方向控制器的直流稳压工作电源。优选的，所述旋转整流方向控制器包括直流方向信号控制电路，直流稳压电路，驱动器电路；所述直流方向信号控制电路输出端与驱动器电路输入端相连，它利用交流光偶将交流信号转变为直流信号输入驱动器电路；根据发电机输出端电压高低，其输出的直流信号有两种，高电位信号与低电位信号；所述直流稳压电路输入端与控制电机的电枢交流绕组相连，输出端与驱动器电路输入端相连；它为驱动器电路提供5V的稳压直流工作电源；所述驱动器电路的输出端与H桥双向开关电路相连，根据直流方向信号控制电路输入的高电位与低电位直流控制信号，驱动器电路将输出对应信号，使H桥双向开关电路处于正补导通工作状态或反补导通工作状态。优选的，所述旋转整流方向控制器，其输入端与旋转变压器次级线圈相连，还与双频励磁机中的控制电机的转子电枢绕组相连，旋转变压器次级线圈提供方向控制的交流信号，励磁机中的控制电机的电枢绕组提供直流稳压电路的交流工作电源。与现有技术相比，本技术的优点是：本技术将置于转子上的旋转AVR转移到不旋转的定子侧，解决了双永磁混合励磁永磁工频无刷同步发电机AVR操作、维修不方便的问题，还能扩展AVR的功能，如增加过流、过压、超速等保护功能，以及使混合励磁永磁工频无刷同步发电机可向较大容量规格发展的问题；采用了电励磁的双频式励磁机；设计了专用的正、反向励磁的双向旋转整流器装置；设计了专门的旋转整流方向控制器，实现正、反向励磁状态的自动转换；设计了一种新的双控式电压调节器AVR，实现对混合励磁永磁工频无刷同步发电机的励磁电流大小和方向的双重控制。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为本技术的电气原理结构框图；图2为本技术的发电机结构图；图3为双频励磁机定子结构图；图4为双频励磁机转子结构图；图5为励磁机中主励磁机励磁绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，包括机体、发电机转子(5)和组合定子(1)，其特征在于：还包括双控式AVR(4)、双频励磁机(6)、旋转变压器(11)；所述发电机转子(5)包括装在一根共同的转轴上的永磁励磁主转子(14)、电励磁的补偿转子、旋转整流方向控制器、双向旋转整流器装置(13)、双频励磁机转子、旋转变压器次级线圈，构成双励系统；永磁励磁主转子(14)和电励磁的补偿转子与组合定子(1)对应配合；双频励磁机(6)转子与双频励磁机(6)机定子对应配合；所述双控式AVR(4)安装在所述组合定子(1)上，所述双控式AVR(4)的输入端和所述组合定子(1)连接，所述双控式AVR(4)的输出端同时连接双频励磁机定子主励磁绕组(7)、双频励磁机中控制发电机定子励磁绕组(8)和旋转变压器(11)的初级绕组XB

【技术特征摘要】
1.一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，包括机体、发电机转子(5)和组合定子(1)，其特征在于：还包括双控式AVR(4)、双频励磁机(6)、旋转变压器(11)；所述发电机转子(5)包括装在一根共同的转轴上的永磁励磁主转子(14)、电励磁的补偿转子、旋转整流方向控制器、双向旋转整流器装置(13)、双频励磁机转子、旋转变压器次级线圈，构成双励系统；永磁励磁主转子(14)和电励磁的补偿转子与组合定子(1)对应配合；双频励磁机(6)转子与双频励磁机(6)机定子对应配合；所述双控式AVR(4)安装在所述组合定子(1)上，所述双控式AVR(4)的输入端和所述组合定子(1)连接，所述双控式AVR(4)的输出端同时连接双频励磁机定子主励磁绕组(7)、双频励磁机中控制发电机定子励磁绕组(8)和旋转变压器(11)的初级绕组XB1；所述旋转变压器(11)的次级绕组XB2与双向旋转整流器装置(13)相连；所述双控式AVR(4)实现对发电机的励磁电流大小和方向的双重控制；所述旋转整流方向控制器实现正、反向励磁状态的自动转换。


2.根据权利要求1所述的一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，其特征在于：所述组合定子(1)包括组合定子三相主绕组(2)和双频励磁机(6)的励磁源绕组(3)；所述组合定子三相主绕组(2)输出端与双控式AVR(4)输入端相连，提供发电机端电压信号和双控式AVR(4)中电源变压器电压；双频励磁机(6)的励磁源绕组(3)也与双控式AVR(4)输入端相连，通过双控式AVR(4)提供双频励磁机定子主励磁绕组(7)的直流可控励磁电流。


3.根据权利要求1所述的一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，其特征在于：所述双控式AVR(4)包括AVR工作电源变压器(34)，其初级线圈与组合定子(1)输出端的二相电源相连，次级线圈与交流的方向信号输出电路相连，还与所述双控式AVR(4)中的直流稳压电源电路(30)相连。


4.根据权利要求3所述的一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，其特征在于：所述直流稳压电源电路(30)接收电源变压器次级线圈的输入电压，对其进行整流，滤波及稳压后分别连接到信号比较放大电路(27)和方向信号控制电路(29)；
电压检测电路(26)的三相降压变压器初级线圈与组合定子(1)输出端相连，次级线圈的降压电压进行电压采样，并将采样后的电压输入电压设定电路内；
信号比较放大电路(27)与电压检测电路(26)相连，采样电压与设定电压比较后，进行信号放大，放大后的信号电压输入控制调节电路(28)；
控制调节电路(28)同时与方向信号控制电路(29)和励磁电流大小控制电路(32)相连；控制调节电路(28)得到放大后的差值电压后，根据差值电压的大小和正、负值，通过该电路中的集成电路模块获得主励磁机的定子励磁电流大小和补偿转子励磁电流方向的双重控制信号。


5.根据权利要求3所述的一种双励双控式自励恒压永磁工频无刷同步发电机，其特征在于：所述双频励磁机(6)的定子主励磁绕组与励磁电流控制电路输出端相连，励磁电流控制电路根据输入的励磁电流大小控制信号，通过稳压电路负反馈，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅昆，章建萍，
申请(专利权)人：梅昆，
类型：新型
国别省市：江西;36