[實用新型]一種永磁同步發(fā)電機輸出電壓的調(diào)整裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020583434.6
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN202261150U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉明基;孔德平;高玉穎;羅應(yīng)立
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02P9/40
• 分類號: H02P9/40;H02P9/48;H01F29/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種永磁同步發(fā)電機的輸出電壓調(diào)整裝置，是利用雙繞組變壓器低壓邊繞組串連接入發(fā)電機輸出與負載回路中的不同方式實現(xiàn)發(fā)電機輸出電壓調(diào)節(jié)的裝置。?

背景技術(shù)

永磁同步發(fā)電機具有可靠性高、功率密度高、效率高以及體積小等優(yōu)點，在汽車用電源以及其他移動電源等應(yīng)用場合比傳統(tǒng)的電勵磁發(fā)機具有更多的優(yōu)勢，在移動電源領(lǐng)域永磁發(fā)電機越來越多地取代傳統(tǒng)同步發(fā)電機。但是永磁同步電機由于轉(zhuǎn)子采用永磁磁鋼勵磁，電機內(nèi)的永磁磁場從外面調(diào)節(jié)不容易，當發(fā)電機運行溫度升高時，永磁磁鋼會產(chǎn)生可逆退磁，永磁磁場有所變?nèi)酰l(fā)電機輸出電壓降低，溫度引起的電壓變化超過額定電壓的5％以上，不符合負載的額定電壓要求。另外，當負載變大時，發(fā)電機的輸出電壓進一步降低。通常永磁發(fā)電機的電壓變化率在±10％左右，對負載設(shè)備的可靠運行甚至安全以及壽命產(chǎn)生危害。?

在一些對電壓質(zhì)量要求較高的場合，為了減小永磁發(fā)電機輸出電壓的變化范圍，通常采用混合勵磁同步發(fā)電機，通過重新設(shè)計的混合勵磁發(fā)電機中的電勵磁部分來調(diào)節(jié)電機內(nèi)部的磁場，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓，使之滿足電壓調(diào)整率要求。但是混合勵磁發(fā)電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且增加了勵磁控制器，進一步增加了發(fā)電機的復(fù)雜性。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對永磁同步發(fā)電機運行中輸出電壓變化較大的缺陷，提供一種將雙繞組變壓器低壓邊繞組串連接入永磁發(fā)電機輸出與負載回路中的電壓調(diào)整裝置，使發(fā)電機輸出到負載的電壓穩(wěn)定在額定電壓附近的一定范圍之內(nèi)。?

本發(fā)明所述的永磁同步發(fā)電機輸出電壓的調(diào)整裝置，其特征是三相雙繞組變壓器的高壓邊繞組連接永磁發(fā)電機的輸出端，高壓邊繞組的抽頭連接到中性點；?

低壓邊繞組有1個中間抽頭、低壓邊繞組有3個抽頭或高壓邊繞組有1個抽頭。?

所述低壓邊繞組有3個抽頭時，低壓邊繞組抽頭間的電壓比例從右至左為6∶6∶6∶4。?

本實用新型的有益效果是，可以用變壓器低壓邊繞組串連接入負載回路實現(xiàn)永磁同步發(fā)電機輸出電壓的調(diào)節(jié)，使發(fā)電機的輸出電壓穩(wěn)定在額定電壓附近的較小范圍內(nèi)。同時變壓器的額定容量僅為發(fā)電機容量的大約10％左右，即變壓器額定容量∶發(fā)電機額定容量＝1∶k，即變壓器高低壓邊電壓變比的倒數(shù)。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細說明：?

圖1為用低壓邊單抽頭變壓器實現(xiàn)發(fā)電機電壓調(diào)整的電路原理圖；?

圖2為用低壓邊多抽頭變壓器實現(xiàn)發(fā)電機電壓調(diào)整的電路原理圖；?

圖3為用高壓邊繞組帶抽頭的變壓器實現(xiàn)永磁發(fā)電機電壓調(diào)整的電路原理圖。?

具體實施方式

實施例一?

結(jié)合圖1變壓器低壓繞組只有1個抽頭的情況對本實用新型進一步說明。?

根據(jù)發(fā)電機輸出電壓變化范圍在額定電壓的±10％左右，也就是需要調(diào)節(jié)部分的電壓為額定電壓的10％左右，雙繞組變壓器的變比設(shè)計為k＝10∶1左右，并且在變壓器低壓邊繞組設(shè)計有一個抽頭，相鄰出線端的電壓為負載額定電壓的?

假定負載額定電壓為380V，變壓器變比為k＝11∶1，低壓邊有一個中間抽頭，則可以實現(xiàn)將發(fā)電機實際輸出為(1±10.5％)倍額定電壓(本例即為340V～420V)調(diào)整到負載額定電壓的(1±2.6％)倍，即調(diào)整到372V～390V范圍內(nèi)，具體說明如下。?

①如果發(fā)電機輸出電壓為額定電壓的(1+7.0％)到(1+10.5％)倍，即408V～420V，將變壓器低壓邊繞組全部反向串連接入負載回路，即變壓器低壓繞組的首端a、b、c分別接到發(fā)電機的輸出端A’、B’、C’，低壓繞組尾端x1、y1、z1分別接負載端子U、V、W，就可以將負載電壓調(diào)整為371V～381.8V。?

②如果發(fā)電機輸出電壓為額定電壓的(1+2.6％)到(1+7.0％)倍，即408V～390V，將變壓器低壓邊繞組的一半反向串連接入負載回路，即變壓器低壓繞組的首端a、b、c分別接到發(fā)電機的輸出端A’、B’、C’，低壓繞組尾端x2、y2、z2分別接負載端子U、V、W，就可以將負載電壓調(diào)整為372.3V～390.4V，即為額定電壓的(1±2.6％)倍。?

③如果發(fā)電機輸出電壓為額定電壓的(1±2.6％)倍(即370V～390V)，發(fā)電機輸出可以直接連接負載，變壓器的低壓邊繞組不用接入負載回路，高壓邊繞組和發(fā)電機的輸出端斷開。?