[發(fā)明專利]定子雙電樞繞組空芯脈沖發(fā)電機(jī)及其實(shí)現(xiàn)脈沖放電的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010156860.6
• 申請(qǐng)日: 2010-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN101814818A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳紹朋;崔淑梅;宋立偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K39/00
• 分類號(hào): H02K39/00;H02K1/12;H02K1/22;H02K3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種采用定子雙電樞繞組空芯脈沖發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)脈沖放電的方法，所述定子雙電樞繞 組空芯脈沖發(fā)電機(jī)為旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它由機(jī)殼(1)、前端蓋(2)、后端蓋(3)、空芯轉(zhuǎn)子、空 芯定子、電刷(6)和滑環(huán)(7)組成，所述空芯轉(zhuǎn)子和空芯定子的軸線重合，

所述空芯轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子主軸(41)、環(huán)形轉(zhuǎn)子玻璃纖維環(huán)氧樹脂軛(42)、無(wú)槽勵(lì)磁繞 組(43)、碳纖維環(huán)氧樹脂繃帶(44)和鋁補(bǔ)償筒(45)；

所述空芯定子包括環(huán)形定子玻璃纖維環(huán)氧樹脂軛(51)、次電樞繞組(52)、玻璃纖維 環(huán)氧樹脂繃帶(53)和主電樞繞組(54)，次電樞繞組(52)和主電樞繞組(54)均為單相 無(wú)槽繞組；

所述環(huán)形定子玻璃纖維環(huán)氧樹脂軛(51)、次電樞繞組(52)、玻璃纖維環(huán)氧樹脂繃帶 (53)和主電樞繞組(54)從外向內(nèi)順次固定套接，所述環(huán)形定子玻璃纖維環(huán)氧樹脂軛(51) 的外表面固定于所述機(jī)殼(1)的內(nèi)壁上；

前端蓋(2)和后端蓋(3)分別固定在機(jī)殼(1)的兩端，轉(zhuǎn)子主軸(41)設(shè)置于機(jī)殼 (1)的內(nèi)部，并且轉(zhuǎn)子主軸(41)的兩端分別穿出于前端蓋(2)和后端蓋(3)，轉(zhuǎn)子主 軸(41)的外表面上從內(nèi)向外順次固定套接環(huán)形轉(zhuǎn)子玻璃纖維環(huán)氧樹脂軛(42)、無(wú)槽勵(lì)磁 繞組(43)、碳纖維環(huán)氧樹脂繃帶(44)和鋁補(bǔ)償筒(45)；無(wú)槽勵(lì)磁繞組(43)的兩個(gè)接 線端通過導(dǎo)線與設(shè)置于轉(zhuǎn)子主軸(41)上的滑環(huán)(7)和電刷(6)連接；

所述主電樞繞組(54)的內(nèi)表面與鋁補(bǔ)償筒(45)的外表面之間為氣隙；

其特征在于：所述脈沖放電方法基于下述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述系統(tǒng)包括第一功率變換器(8)、 第二功率變換器(9)和啟動(dòng)電容Cs，其中第一功率變換器(8)有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出 端，所述第一功率變換器(8)的每個(gè)輸入端連接主電樞繞組(54)的一個(gè)接線端，所述第 一功率變換器(8)的兩個(gè)輸出端為脈沖放電輸出端，用于連接用電負(fù)載；第二功率變換器 (9)有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，所述第二功率變換器(9)的每個(gè)輸入端連接次電樞繞 組(52)的一個(gè)接線端，第二功率變換器(9)的兩個(gè)輸出端連接電刷(6)，用來(lái)為無(wú)槽勵(lì) 磁繞組(43)提供自激勵(lì)磁；啟動(dòng)電容Cs通過一個(gè)可控開關(guān)與電刷(6)并聯(lián)，用于對(duì)無(wú) 槽勵(lì)磁繞組(43)自激起勵(lì)；

所述實(shí)現(xiàn)脈沖放電的方法包括以下步驟：

步驟一：采用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子主軸(41)，使所述電機(jī)被拖動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速；

步驟二：控制可控開關(guān)閉合使啟動(dòng)電容Cs與所述電機(jī)的電刷(6)并聯(lián)，所述啟動(dòng)電 容Cs向無(wú)槽勵(lì)磁繞組(43)提供種子電流，次電樞繞組(52)內(nèi)感生出反電勢(shì)，啟動(dòng)電容 Cs放電完畢后，控制可控開關(guān)斷開，切斷其與無(wú)槽勵(lì)磁繞組(43)的連接；次電樞繞組(52) 的感生電勢(shì)輸出給第二功率變換器(9)變換后，再輸出給無(wú)槽勵(lì)磁繞組(43)，使無(wú)槽勵(lì) 磁繞組(43)中產(chǎn)生勵(lì)磁電流；

步驟三：監(jiān)測(cè)主電樞繞組(54)的感生電勢(shì)，當(dāng)主電樞繞組(54)的電壓達(dá)到空載額 定值，維持無(wú)槽勵(lì)磁繞組(43)內(nèi)的勵(lì)磁電流10-90毫秒，在勵(lì)磁電流的維持時(shí)間內(nèi)將所 述原動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)子主軸(41)脫開，然后通過第一功率變換器(8)向負(fù)載放電；

步驟四：一次脈沖放電完成，重復(fù)步驟一至三，實(shí)現(xiàn)連續(xù)脈沖放電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用定子雙電樞繞組空芯脈沖發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)脈沖放電的方法， 其特征在于：所述無(wú)槽勵(lì)磁繞組(43)與碳纖維環(huán)氧樹脂繃帶(44)之間通過環(huán)氧樹脂層 粘結(jié)固定，碳纖維環(huán)氧樹脂繃帶(44)與鋁補(bǔ)償筒(45)之間通過環(huán)氧樹脂層粘結(jié)固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用定子雙電樞繞組空芯脈沖發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)脈沖放電的方法， 其特征在于：所述空芯轉(zhuǎn)子還包括兩個(gè)配重環(huán)(46)，所述鋁補(bǔ)償筒(45)內(nèi)環(huán)表面的兩端 分別固定一個(gè)配重環(huán)(46)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用定子雙電樞繞組空芯脈沖發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)脈沖放電的方法， 其特征在于：所述主電樞繞組(54)的內(nèi)表面與鋁補(bǔ)償筒(45)的外表面之間的氣隙厚度 為1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用定子雙電樞繞組空芯脈沖發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)脈沖放電的方法， 其特征在于：所述主電樞繞組(54)采用截面為長(zhǎng)方形的扁銅線繞制。