小型高速异步发电机制造技术

本发明专利技术涉及一种小型高速单相异步发电机，由原动机经传动机构带动高速异步发电机发电，并经变频装置处理输出工频电。本发明专利技术采用提高原动机和发电机转速来减少发电机体积和重量，通过逆变装置实现稳压工频输出，构思巧妙，设计合理，结构简单具有较大的开发价值。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
小型高速异步发电机本专利技术涉及一种发电机，尤其是一种小型高速单相异步发电机。现有的小型发电机多为同步发电机，由于存在换向装置，用铜量大，成本高，故障率高，维护费用高。为了克服这些缺陷人们开始研制异步发电机。现有的异步发电机最大优点是不需换向装置，结构简单，工作可靠，故障率低，但存在电压和频率波动范围大，体积和重量与同容量的同步发电机相比没有显著减少等缺陷，尤其是作为移动式备用电源显得笨重，不便移动给用户带来诸多困难。本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种体积小，重量轻，电压和频率都很稳定的小型高速单相异步发电机。实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：小型高速异步发电机，由原动机经传动机构带动单相异步发电机发电，其特征在于：单相异步发电机为高速发电机，转速至少为6000r/m；单相异步发电机的输出还接有变频装置。所述的变频装置由整流滤波电路接逆变开关电路组成；逆变开关电路的输出端接有电压、频率采样电路并经中央处理控制电路馈接逆变开关电路上。所述的逆变开关电路为全桥控制模块；电压、频率采样电路由电压传感器、频率传感器组成；中央处理控制电路由A/D转换器和单片机组成。本专利技术采用提高原动机的转速来减少发电机的体积和重量，必须设计高速异步发电机与之相适应。根据在输出功率一定的条件下，发电机转子的转速和转子铁芯尺寸成反比关系，故可根据转速的大小设计相应的异步发电机。转子的转速越高，则铁芯尺寸越小，体积和重量就越小。由于发电机输出的交流电频率正比于转子的转速，所以发电机输出的电压频率远高于工频，且电压波动也大，本专利技术又利用逆变技术将高速发电机输出的高频电压用桥式整流电路进行整流，然后进行滤波变成直流电，最后通过逆变电路将其逆变为工频稳定电压。采用这种结构的发电机，具有设计合理、结构简单、维修方便等优点，而且体积小，重量轻，电压、频率稳定，尤其适合缺少电网的军营、哨所、海岛和其他移动式备用电源之用。-->下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步详述。图1是本专利技术原理图；图2是本专利技术一实施例电路图。参见图1，高速(＞6000r/m)原动机1和异步发电机2由机械轴相连，异步发电机2输出的高频(＞50HZ)电压送整流滤波电路3进行整流滤波，逆变电路4对整流滤波电路3输出的直流电进行逆变。由电压、频率采样电路6对输出电压进行采样，并送中央处理单元5进行分析处理形成对逆变电路4的控制，使之输出稳定的工频交流电。参见图2，高速发电机输出的高频交流电经全桥U2和电容U3组成的整流滤波电路变成直流电。用全桥U4(IGBT绝缘栅双极晶体管)模块作逆变开关电路，电压传感器V(V412D)，频率传感器F(F314aQ)对逆变器输出的电压进行采样，以11路10位串行A/D转换器U1(TLC1542)将电压和频率变成数字量送给单片机U0(AT89C51)进行分析处理。考虑到正弦脉冲调制波(SPWM)的谐波影响小，故本实施方式采用SPWM波控制全桥模块形成稳定的工频正弦交流电。该逆变器为固定频率输出，通过软件编程的方法来生成SPWM较为简单。单片机U0(AT89C51)根据电压和频率的采样值实时调整SPWM以实现稳频稳压输出。全桥U4(IGBT)的驱动电路可由专用驱动模块和分立元件实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
小型高速异步发电机，由原动机经传动机构带动单相异步发电机发电，其特征在于：单相异步发电机为高速发电机，转速至少为６０００ｒ／ｍ；单相异步发电机的输出还接有变频装置。

【技术特征摘要】
1．小型高速异步发电机，由原动机经传动机构带动单相异步发电机发电，其特征在于：单相异步发电机为高速发电机，转速至少为6000r/m；单相异步发电机的输出还接有变频装置。2．如权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的变频装置由整流滤波电路接逆变开关电路组...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维俊，宋宏洲，
申请(专利权)人：中国人民解放军后勤工程学院，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]