本发明专利技术涉及一种有待电连接至负载上的交流发电机(1)，该交流发电机包括：转子，该转子包括：旋转场(4)，励磁电枢(2a)，耗散性部件(20)，和切换系统(11)，该切换系统使之有可能将该旋转场(4)选择性地连接至该励磁电枢(2a)和选择性地连接至该耗散性部件(20)上；以及控制器(13)，该控制器控制该切换系统(11)以便调节旋转场(4)中的电流，并且，响应于对该交流发电机(1)应用的负载的减小而将该耗散性部件(20)连接至该旋转场(4)，以耗散该旋转场中存储的感应能量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的主题是一种同步电机。
技术介绍
随着使用日益强大的交流发电机的发电厂的发展，确保尽可能快的负载加载或者负载消减已经变得至关重要。这已经导致了就电磁设计而言日益复杂的电机。在这种背景下使用了日益强大的计算机。已知的同步发电机是由输出至一个二极管电桥的一个绕线式励磁发电机和一个主电机构成的。励磁电枢的电压经过调节并且用于为该主电机的旋转场供电，因而使之有可能产生该设施所需要的电压。这个电压是借助一个电压调节器来控制的，该电压调节器根据该主电机的输出电压向励磁电感器供应励磁电流。这种励磁能量是通过对来自该主电 机或来自放置在该主电机的槽口中的多个辅助绕组的电压进行分接来供应的，抑或另外通过使用具有多个永磁体的、与主电机安装在相同的轴上的一个电机来供应的。从美国专利6，362，588已知，使用一个传输(具有非正弦形式的)控制信号的系统来调节一个同步电机的电压。这个系统不是很可靠，因为它要求多个同步信号，这些同步信号在励磁发电机的情况下有非常多的谐波，从而不可避免地导致同步困难而影响这种解决方案的鲁棒性。有可能的是减小励磁发电机的影响以便使该电机作为一个整体而获得一种更好的动态特性。就该电机的内在结构而言，并不需要很多工作，工作主要被集中在调节部分上，为此使用了新的、所谓的现代控制规律。存在着进一步提高交流发电机的性能水平的需求，特别是在负载大幅减小的过程中进一步提高交流发电机的性能水平的需求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少部分地响应于这种需求，并且根据其多个方面之一，凭借有待电连接至负载的交流发电机而实现了这种需求，该交流发电机包括转子，包括旋转场，励磁电枢，耗散性部件，以及切换系统，该切换系统使之有可能将该旋转场选择性地连接至该励磁电枢上和选择性地连接至该耗散性部件，以及控制器，该控制器控制该切换系统以便调节该旋转场中的电流，并且响应于对该交流发电机所应用的负载的减小而将该耗散性部件连接至该旋转场，以耗散该旋转场中存储的感应能量。本专利技术使之有可能在负载大幅减小时显著改善该交流发电机的响应时间。凭借本专利技术，旋转场中的电流非常迅速地被降低，并且在负载减小时的电压过冲也被显著地降低。该耗散性部件优选地是纯电阻性的。在多种变体中，该耗散性部件具有任何类型，本专利技术不限于一种具体类型的耗散性部件。该控制器可以包含到该转子之中。在一种变体中，该控制器未包含到该转子之中。该转子优选地包括一个整流器，该整流器从该励磁电枢处向直流总线供电，而该切换系统被连接至该直流总线。这个直流总线可以包括滤波电容器，该滤波电容器具有小于30 μ F/kW励磁功率的电容。与已知的电力电子结构不同，通过使用这个耗散性部件来耗散能量，使用了一个非常小的滤波电容器。在一种变体中，这个直流总线是未滤波的。 这个切换系统包括多个可开关的电子部件，例如像多个IGBT晶体管。这个切换系统优选地包括输出至该旋转场的二象限H构形桥。可以将电流传感器布置在转子上以便测量旋转场中的电流并将适当测量的电流传输至控制器和/或传输至电压调节器。该电流传感器可以具有任何类型，特别是霍尔效应或感应性传感器。可以将用于旋转场的温度传感器布置在转子上。这个交流发电机包括定子，该定子包括励磁电感器，该励磁电感器可以包括多个永磁体。在一种变体中，该励磁电感器是绕线式的。这个定子优选地包括电压调节器，该电压调节器可以由电压调节模块和直流电流发生器组成。定子的电压调节器优选地通过脉宽调制作用在转子的切换系统的这些可开关的电子部件上。在励磁电感器是绕线式的情况下，电压调节器还使之有可能向该电机的励磁发电机供应充足的电流以便确保过载模式运转并且同时避免励磁发电机的过热。在这种情况下，这种调节被称作是双功能的。在一种变体中，电压调节器被放置在遥控柜中。根据本专利技术的一种交流发电机可以包括布置在转子的控制器与定子的电压调节器之间的一种用于无线传输的系统，从而使之有可能避免使用一些环和刷，这些环和刷寿命可能是有限的并且涉及很多维修要求。这种无线传输系统可以由两个传输模块(一个布置在转子上，另一个布置在定子上)以及连接所述模块的多条无线传输通道构成。借助该双向无线传输系统，可以将旋转场中的电流的值(由转子的电流传感器所测量)传输至定子的电压调节器。通过无线传输系统可以将由转子的温度传感器所测量的旋转场的温度值传输至电压调节器。这种信息可以用于监控该电机的正确运转的目的。由该无线传输系统传输和接收的信息可以是处于二进制形式。本专利技术不限于一种具体的数据编码。转子和控制器的传输模块优选地是通过对由整流器整流的电压能量的一部分进行分接来供电的。当交流发电机启动时，可以存在控制装置以便将所有电子部件初始化，从而使之有可能确保该主电机的输出电压的逐渐递增。可以根据电机的要求来调节启动时间。凭借这个装置，可以在I秒和180秒之间的时间间隔上实施电压增加梯度。这就允许了一种逐渐的启动并且减少了驱动该电机的马达停转的风险。控制器可以被布置成控制切换系统以便通过脉宽调制来调节旋转场中的电流。脉宽调制的占空比可以是主电机的输出电压以及旋转场中的电流值的函数。在负载大幅减小的情况下，控制器可以减小脉宽调制的占空比，并且可以将耗散性部件连接至旋转场，以便耗散所述场中存储的感应能量。这种感应能量在耗散性部件中能够以热量的形式被耗散，并且当存在滤波电容器时，可以将一个较小的部分存储在该滤波电容器中。 优选地，耗散性部件至旋转场的连接是在脉宽调制的占空比为零时建立的、并且在此占空比重新变成非零时停止。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的另一主题是一种用于缩短在上文中定义的交流发电机的负载消减响应时间的方法，在该方法中响应于检测到对该交流发电机应用的负载的减小，控制器作用于切换系统，以便将旋转场连接至耗散性部件，以此耗散旋转场中存储的感应能量。本专利技术的上述所有特征对于该方法均有效。附图说明通过阅读以下对本专利技术实施方式的非限制性实例的说明并且通过研究附图，可以更好地理解本专利技术，在附图中图I是根据现有技术的一种交流发电机的示意性图示，图2是根据本专利技术的一种交流发电机的示意性图示，图3是根据本专利技术的一种交流发电机的示意性局部图示，图4A展示了根据本专利技术的交流发电机在正常运转情况下的运转，并且图4B展示了根据本专利技术的交流发电机在负载大幅减小的情况下的运转。具体实施例方式如图I中所展示的，根据现有技术的一种交流发电机连接至一个负载8上，并且包括一个绕线式励磁发电机2a、2b，它输出至一个由双交变二极管电桥组成的整流器3，以及一个主电机4、5。励磁电枢2a的整流的电压用于为该主电机的旋转场4供电。这个电压是由一个电压调节器7控制、由一个电源12供电、并且根据主电机4、5的输出电压向励磁电感器2b供应励磁电流。如图2中所表示的，根据本专利技术的交流发电机I包括一个转子6和一个定子9，该交流发电机可以连接至一个负载8。转子6包括一个旋转场4和一个励磁电枢2a。转子6包括一个由双交变二极管电桥组成的整流器3，从而从这个励磁电枢2a为一个直流总线26供电，而这个直流总线上连接了一个切换系统11。在所说明的实例中，直流总线26包括一个滤波电容器21，该滤波电容器的电容量是(例如)小于30 μ F/kff的励磁功率。在未展示的一个变体中，直流总线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有待电连接至负载(8)的交流发电机(1)，该交流发电机包括：转子(6)，包括：旋转场(4)，励磁电枢(2a)，耗散性部件(20)，以及切换系统(11)，该切换系统(11)使得能够将该旋转场(4)选择性地连接至该励磁电枢(2a)和选择性地连接至该耗散性部件(20)；以及控制器(13)，该控制器(13)控制该切换系统(11)以便调节该旋转场(4)中的电流(Irp)，并且响应于对该交流发电机(1)所应用的负载(8)的减小而将该耗散性部件(20)连接至该旋转场(4)，以耗散该旋转场中存储的感应能量。
【技术特征摘要】
2011.06.15 FR 11552111.一种有待电连接至负载(8)的交流发电机(I)，该交流发电机包括 转子(6)，包括: 旋转场⑷， 励磁电枢(2a)， 耗散性部件(20)，以及 切换系统(11)，该切换系统(11)使得能够将该旋转场(4)选择性地连接至该励磁电枢(2a)和选择性地连接至该耗散性部件(20);以及 控制器(13)，该控制器(13)控制该切换系统(11)以便调节该旋转场(4)中的电流(Iip),并且响应于对该交流发电机(I)所应用的负载(8)的减小而将该耗散性部件(20)连接至该旋转场(4)，以耗散该旋转场中存储的感应能量。2.根据权利要求I所述的交流发电机，该耗散性部件(20)是纯电阻性的。3.根据权利要求I或2所述的交流发电机，该控制器(13)包含在该转子(6)之中。4.根据权利要求I至3中的任一项所述的交流发电机，该转子(6)包括整流器(3)，该整流器(3)从该励磁电枢(2a)向直流总线(26)供电，该切换系统(11)被连接至该直流总线(26)。5.根据权利要求4所述的交流发电机，该直流总线(26)包括滤波电容器(21)，该滤波电容器(21)优选地具小于30 μ F/kff励磁功率的电容。6.根据权利要求I至4中的任一项所述的交流发电机，该直流总线(26)是未滤波的。7.根据以上权利要求中的任一项所述的交流发电机，该切换系统(11)包括输出至该旋转场⑷的H构形桥。8.根据以上权利要求中...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃米尔·穆尼，塞缪尔·莫泽，
申请(专利权)人：利莱森玛电机公司，
类型：发明
国别省市：
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