[發(fā)明專利]自適應同頻發(fā)電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810013638.3
• 申請日: 2008-01-14
• 公開（公告）號: CN101488693A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 王光順
• 申請（專利權）人: 王光順
• 主分類號: H02K19/38
• 分類號: H02K19/38;H02P9/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電機，尤其是一種適合用于低速多極、動力轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的發(fā)電機的自適應同頻發(fā)電機。

背景技術

風力發(fā)電機、水力發(fā)電機等大功率低速多極發(fā)電機為了達到并網(wǎng)發(fā)電的要求，需要在不同轉(zhuǎn)速的情況下輸出的電壓頻率保持與電網(wǎng)頻率一致，現(xiàn)在直驅(qū)型發(fā)電機多數(shù)采用整流—逆變—變頻的方式進行電子調(diào)整輸出頻率，由于逆變器結(jié)構復雜、故障率高，成本高，已成為風力、水力發(fā)電機并網(wǎng)發(fā)電的一大障礙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構簡單、轉(zhuǎn)速低、可直接并網(wǎng)且無需整流—逆變裝置的自適應同頻發(fā)電機，在動力轉(zhuǎn)速允許的變化范圍內(nèi)無論主軸轉(zhuǎn)速多少，輸出電壓頻率始終保持與電網(wǎng)頻率一致，且無需其他輔助調(diào)頻手段。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：

本發(fā)明所述的自適應同頻發(fā)電機包括主軸、固定安裝在主軸上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子，以及環(huán)繞設置在發(fā)電機轉(zhuǎn)子周圍的發(fā)電機定子，發(fā)電機定子通過軸承安裝在主軸上，其特征在于：發(fā)電機轉(zhuǎn)子包括爪極板、鐵芯、轉(zhuǎn)子線圈，鐵芯固定安裝在相對設置的兩片爪極板之間，爪極板通過其中心的安裝孔固定安裝在主軸上，多個鐵芯均勻分布在主軸的周圍，鐵芯上纏繞轉(zhuǎn)子線圈；發(fā)電機定子呈圓桶狀，其桶壁的兩端固定連接端蓋，端蓋的中心通過軸承插裝在主軸上，桶壁的內(nèi)側(cè)固定安裝有定子線圈，定子線圈的鐵芯與轉(zhuǎn)子線圈的鐵芯成磁隙配合；在主軸上還安裝有勵磁發(fā)電機和同步電動機，勵磁發(fā)電機的電樞繞組固定安裝在圓筒狀的電樞支架的內(nèi)壁上，電樞支架固定安裝在主軸上，勵磁發(fā)電機的勵磁繞組固定安裝在軸套上，軸套通過軸承套裝在主軸上；軸套上同時還固定安裝有電刷；所述同步電動機包括電動機定子和電動機轉(zhuǎn)子，電動機定子與發(fā)電機定子固定連接，其內(nèi)壁固定安裝電動機定子線圈，電動機轉(zhuǎn)子為永磁體轉(zhuǎn)子，固定安裝在軸套上；勵磁發(fā)電機的勵磁繞組通過電刷與勵磁電源連接，電樞繞組通過導線連接轉(zhuǎn)子線圈；定子線圈連接輸出電壓端。

上述爪極板為圓盤狀，其邊緣部分沿圓周均勻分布多個齒狀的爪極，爪極的形狀呈梯形，爪極設置成與主軸的軸線平行、垂直于爪極板。

勵磁發(fā)電機的勵磁繞組纏繞在勵磁鐵芯上，勵磁鐵芯固定安裝在兩片勵磁爪極板之間，勵磁爪極板為圓盤狀，其邊緣部分沿圓周均勻分布多個齒狀的勵磁爪極，勵磁爪極的形狀呈梯形，勵磁爪極設置成與主軸的軸線平行、垂直于勵磁爪極板；勵磁爪極板的中心帶有安裝孔，多個勵磁繞組以安裝孔為中心均勻分布在安裝孔的周圍，安裝孔中固定安裝有安裝套，安裝套固定安裝在軸套上。

在主軸上通過平鍵固定安裝有連接套，兩片爪極板分別固定安裝在連接套的兩端。

采用上述技術方案以后，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、在規(guī)定的范圍內(nèi)，無論主軸轉(zhuǎn)速變化，輸出電壓的頻率始終與電網(wǎng)頻率一致，無需整流—逆變裝置，結(jié)構簡單、故障率低、發(fā)電效率高；

2、采用分布式小直徑的勵磁線圈結(jié)構，其電阻小，勵磁能耗低；

3、各旋轉(zhuǎn)部件直接安裝在同一主軸上，同心度高、氣隙間隙小，降低生產(chǎn)成本，提高發(fā)電機的穩(wěn)定性。

4、能滿足風力發(fā)電機、水力發(fā)電機等多種轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的發(fā)電機的要求，省掉增速裝置及整流-逆變電子裝置，提高發(fā)電機的可靠性，且發(fā)電機直徑大大降低。

5、能夠自動適應電網(wǎng)頻率的變化；

6、結(jié)構簡單、有利于降低制造成本，提高運行可靠性、大幅度降低工程造價。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是勵磁發(fā)電機和同步電動機部分的放大示意圖；

圖4是圖3的B—B剖視圖；

圖5是爪極板的展開結(jié)構示意圖。

具體實施方式

本實施例各附圖采用類似剖面圖的表達形式，但為了清楚表示各部分的結(jié)構和連接關系，未畫出剖面線。