船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，涉及無刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，解決現(xiàn)有小功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁性能不適宜船用的問題，本勵(lì)磁裝置的電路結(jié)構(gòu)為：發(fā)電機(jī)中的主發(fā)電機(jī)通過整流器連接勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)與調(diào)壓器連接；發(fā)電機(jī)中設(shè)有一個(gè)輔助繞組，其是定子繞組中一個(gè)獨(dú)立的單相多圈式勵(lì)磁繞組，是供調(diào)壓器的電源繞組；輔助繞組與定子主繞組均衡分布，都嵌入于主定子鐵芯槽底內(nèi)，二者之間電絕緣，并用綁扎套管相互綁扎固定在定子主繞組上，并與主定子鐵芯一起浸漆成一個(gè)整體。本勵(lì)磁裝置設(shè)計(jì)一種獨(dú)立的輔助繞組作為調(diào)壓器的電源，還采用與之配套的調(diào)壓器，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，電氣性能達(dá)到了大型發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，且使用安全可靠，滿足了船用的特殊要求。
【專利說明】船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組用無刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，尤其是指一種 需強(qiáng)勵(lì)要求的船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有中小型無刷同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置根據(jù)發(fā)電機(jī)的功率不同，一般分為：以永磁 機(jī)為電源的調(diào)壓器勵(lì)磁裝置，相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置，3次諧波勵(lì)磁裝置；以發(fā)電機(jī)端電壓為電源 的調(diào)壓器勵(lì)磁裝置。
[0003] 為保證產(chǎn)品的可靠性及控制成本，國(guó)內(nèi)外各主要的發(fā)電機(jī)制造商生產(chǎn)的5? 200KW的小功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置主要采用以電機(jī)端電壓為電源的普通調(diào)壓器勵(lì)磁方式。這 樣的勵(lì)磁裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，故障率低，接線及維護(hù)方便，受環(huán)境變化影響小，因此適應(yīng)性 廣。但這種勵(lì)磁裝置只能應(yīng)用于普通陸用，應(yīng)急備用等要求不高的場(chǎng)合，不能應(yīng)用于船用等 特殊領(lǐng)域。
[0004] 因船用發(fā)電機(jī)有特殊的性能要求，帶有普通勵(lì)磁裝置的小功率發(fā)電機(jī)不能滿足船 級(jí)社的性能要求，但采用PMG(永磁勵(lì)磁機(jī)）+數(shù)字式調(diào)壓器勵(lì)磁方式的裝置價(jià)格昂貴，不適 合小功率船用發(fā)電機(jī)市場(chǎng)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種需強(qiáng)勵(lì)要求的船用 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其能提高小功率發(fā)電機(jī)的電氣性能，同時(shí)能降低勵(lì)磁裝置的成本。
[0006] 本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，所述勵(lì)磁裝置的電路結(jié)構(gòu)為：
[0008] 發(fā)電機(jī)中的主發(fā)電機(jī)通過整流器連接勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)與調(diào)壓器連接，所述調(diào)壓器 是PM300調(diào)壓器，所述勵(lì)磁機(jī)是與調(diào)壓器的"F1"與"F2"端子連接；
[0009] 發(fā)電機(jī)的電機(jī)中設(shè)置了一個(gè)輔助繞組，其是發(fā)電機(jī)定子繞組中一個(gè)獨(dú)立的單相多 圈式勵(lì)磁繞組；輔助繞組的兩個(gè)輸出端分別與所述調(diào)壓器的"3"端子與"4/E3"端子連接， 作為調(diào)壓器的電源輸入端，使輔助繞組成為調(diào)壓器的電源繞組，調(diào)壓器為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁 電流；
[0010] 所述調(diào)壓器中的"4/E3"端子及"E1"端子分別連接電機(jī)的兩根檢測(cè)調(diào)壓器電壓的 電壓檢測(cè)線；
[0011] 輔助繞組與定子主繞組均衡分布，輔助繞組的線圈嵌入于主定子鐵芯槽底內(nèi)，定 子主繞組嵌入主定子鐵芯槽內(nèi)的輔助繞組上面，二者之間用絕緣材料相互電絕緣，用綁扎 套管將輔助繞組綁扎固定在定子主繞組上，并與主定子鐵芯一起浸漆成一個(gè)整體。
[0012] 所述輔助繞組是由一根Φ0. 8mm的漆包圓銅線，采用1/3節(jié)距并多轉(zhuǎn)圈數(shù)結(jié)構(gòu)及 多圈的方式繞制而成的線圈。
[0013] 所述輔助繞組是多轉(zhuǎn)圈數(shù)結(jié)構(gòu)及多圈的方式繞制而成的線圈，是指線圈由多圈， 每一圈內(nèi)有3-8個(gè)轉(zhuǎn)圈數(shù)。
[0014] 所述定子主繞組（2)與輔助繞組（AUX)之間用厚度為1. 0_的Η級(jí)絕緣材料相互 電絕緣。
[0015] 所述綁扎套管是Φ 5mm的套管。
[0016] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0017] 本實(shí)用新型的船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置改進(jìn)了現(xiàn)有小功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的工作方 式，設(shè)計(jì)一種新的獨(dú)立的輔助繞組，作為調(diào)壓器的電源，采用獨(dú)立的輔助繞組電源和與之配 套的調(diào)壓器，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，電氣性能達(dá)到了大型發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，且安全可靠， 成本增加很少，滿足了船用的特殊要求，還具有較長(zhǎng)的使用壽命和寬廣的適用性。
[0018] 為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí) 用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型勵(lì)磁裝置的電氣原理圖；
[0020] 圖2a為本實(shí)用新型中帶有定子繞組及輔助繞組的定子結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為圖2a 的右視圖；
[0021] 圖3為圖2a-圖2b中定子繞組及輔助繞組的展開圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023] 本實(shí)用新型船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置中的發(fā)電機(jī)是8KW?320KW的小功率發(fā)電機(jī)，所 述勵(lì)磁裝置的電路結(jié)構(gòu)參見圖1，勵(lì)磁裝置的電路結(jié)構(gòu)如下：
[0024] 發(fā)電機(jī)中的主發(fā)電機(jī)G1通過整流器V連接勵(lì)磁機(jī)G2,勵(lì)磁機(jī)G2與調(diào)壓器11連 接，本實(shí)用新型的調(diào)壓器11是PM300調(diào)壓器（是現(xiàn)有的，其是一種帶有與線圈參數(shù)匹配調(diào) 整的電位器的調(diào)壓器），勵(lì)磁機(jī)G2是與PM300調(diào)壓器的"F1"與"F2"端子連接；所述調(diào)壓 器11安裝在發(fā)電機(jī)上部的接線箱內(nèi)；
[0025] 發(fā)電機(jī)的電機(jī)GEN中設(shè)置了一個(gè)輔助繞組AUX，這是一個(gè)獨(dú)立的單相多圈式勵(lì)磁 線圈，是發(fā)電機(jī)定子繞組中一個(gè)獨(dú)立的勵(lì)磁繞組，其是根據(jù)發(fā)電機(jī)不同的鐵芯內(nèi)外徑及不 同的長(zhǎng)度，充分考慮空載、普通輔助及過載等不同工況，設(shè)計(jì)相應(yīng)不同長(zhǎng)度及圈數(shù)的繞組， 以控制輸出符合要求的感應(yīng)電壓；輔助繞組AUX的兩個(gè)輸出端分別與所述調(diào)壓器11的"3" 與"4/E3"端子連接，作為調(diào)壓器11的電源輸入端，調(diào)壓器11可以根據(jù)輔助繞組提供的獨(dú) 立電源，持續(xù)輸出不間斷的穩(wěn)態(tài)短路電流，即，控制輔助繞組AUX電壓輸出在較小范圍內(nèi)， 并以此為調(diào)壓器的電源，滿足小功率船用發(fā)電機(jī)較高的動(dòng)態(tài)性能及維持較大的穩(wěn)態(tài)短路電 流的能力，輔助繞組AUX是調(diào)壓器11的電源繞組，調(diào)壓器11為整個(gè)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)提供勵(lì)磁電 流，并控制發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)調(diào)壓精度、瞬態(tài)電壓調(diào)整率，并提供外部接入信號(hào)的端口。
[0026] 上述調(diào)壓器11中的"6"端子與"7"端子短接；"4/E3"端子連接電機(jī)GEN的T7， "E1"端子連接電機(jī)GEN的T9 (圖1中，T1-T3是電機(jī)GEN的三相電源線，T7與T9是調(diào)壓器 11的電壓檢測(cè)線）；調(diào)壓器11中的短接線12連接時(shí)發(fā)電機(jī)運(yùn)行于50Hz工況，短接線12斷 開時(shí)發(fā)電機(jī)運(yùn)行于60Hz工況。
[0027] 參見圖2a_圖2b，圖3,輔助繞組AUX選用一根Φ 0.8mm的漆包圓銅線，采用小節(jié) 距（1/3節(jié)距）并多圈數(shù)的結(jié)構(gòu)及多圈的方式繞制而成的線圈，其中節(jié)距是指定子線圈在 定子內(nèi)圓上的跨距，1/3節(jié)距是指跨距為極距的1/3 ;所述多轉(zhuǎn)圈數(shù)結(jié)構(gòu)及多圈的方式繞制 而成的線圈，是指線圈由多圈，每一圈內(nèi)有3-8個(gè)轉(zhuǎn)圈數(shù)（每一圈內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)根據(jù)發(fā)電機(jī)型 號(hào)的不同而不同，從3轉(zhuǎn)到8轉(zhuǎn)不等），輔助繞組AUX與定子主繞組2均衡分布。輔助繞組 AUX與定子主繞組2之間用厚度為1. 0_的Η級(jí)絕緣材料相互絕緣，完全電氣隔離，輔助繞 組AUX的線圈嵌入主定子鐵芯3的槽底內(nèi)，定子主繞組2嵌入主定子鐵芯3槽內(nèi)的輔助繞 組AUX上面，用Φ 5mm的綁扎套管將輔助繞組AUX綁扎固定在定子主繞組2上，然后與主定 子鐵芯3 -起浸漆成一個(gè)整體。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，從空載到滿載的正常工況下，以輔助繞組 AUX為電源的勵(lì)磁裝置根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓的變化，適時(shí)調(diào)整勵(lì)磁參數(shù)，保持發(fā)電機(jī)端電壓的 穩(wěn)定輸出；當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)某臺(tái)設(shè)備短路或發(fā)電機(jī)機(jī)端發(fā)生電氣短路時(shí)，端電壓降低為零，此 時(shí)，由于輔助繞組為獨(dú)立的繞組，電源輸出不受短路影響，還能作為穩(wěn)定的勵(lì)磁電源獨(dú)立向 勵(lì)磁裝置饋送勵(lì)磁功率。輔助繞組的參數(shù)由不同的發(fā)電機(jī)規(guī)格確定。在配以可以調(diào)節(jié)各種 相關(guān)參數(shù)的調(diào)壓器11，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)從空載到滿載甚至短路狀態(tài)等各種工況電氣參數(shù)的精 確控制。圖3中AX繞組為A相主繞組（B、C相未圖示）；Aull，Aul2為交軸輔助繞組；Au21， Au22為直軸輔助繞組，共兩套。輔助繞組用一根Φ0.8πιπι的QZY/QXY線，6轉(zhuǎn)圈為一圈，形 成多圈數(shù)結(jié)構(gòu)的線圈，跨距為1 一 11槽數(shù)，空載電壓約225V。
[0028] 本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新 型的目的，而并非用作對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對(duì)以上所述 實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于所述勵(lì)磁裝置的電路結(jié)構(gòu)為： 發(fā)電機(jī)中的主發(fā)電機(jī)（G1)通過整流器（V)連接勵(lì)磁機(jī)（G2)，勵(lì)磁機(jī)（G2)與調(diào)壓器 (11)連接，所述調(diào)壓器（11)是PM300調(diào)壓器，所述勵(lì)磁機(jī)（G2)是與調(diào)壓器（11)的"F1"與 "F2"端子連接； 發(fā)電機(jī)的電機(jī)（GEN)中設(shè)置了一個(gè)輔助繞組（AUX)，其是發(fā)電機(jī)定子繞組中一個(gè)獨(dú)立 的單相多圈式勵(lì)磁繞組；輔助繞組（AUX)的兩個(gè)輸出端分別與所述調(diào)壓器（11)的"3"端子 與"4/E3"端子連接，作為調(diào)壓器（11)的電源輸入端，使輔助繞組（AUX)成為調(diào)壓器（11) 的電源繞組，調(diào)壓器（11)為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流； 所述調(diào)壓器（11)中的"4/E3"端子及"E1"端子分別連接電機(jī)（GEN)的兩根檢測(cè)調(diào)壓 器（11)電壓的電壓檢測(cè)線（T7, T9); 輔助繞組（AUX)與定子主繞組（2)均衡分布，輔助繞組（AUX)的線圈嵌入于主定子鐵 芯（3)槽底內(nèi)，定子主繞組（2)嵌入主定子鐵芯（3)槽內(nèi)的輔助繞組（AUX)上面，二者之間 用絕緣材料相互電絕緣，用綁扎套管將輔助繞組（AUX)綁扎固定在定子主繞組（2)上，并與 主定子鐵芯（3) -起浸漆成一個(gè)整體。
2. 如權(quán)利要求1所述的船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于： 所述輔助繞組（AUX)是由一根Φ0. 8mm的漆包圓銅線，采用1/3節(jié)距并多轉(zhuǎn)圈數(shù)結(jié)構(gòu) 及多圈的方式繞制而成的線圈。
3. 如權(quán)利要求2所述的船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于： 所述輔助繞組（AUX)是多轉(zhuǎn)圈數(shù)結(jié)構(gòu)及多圈的方式繞制而成的線圈是指：線圈由多 圈，每一圈內(nèi)有3-8個(gè)轉(zhuǎn)圈數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于： 所述定子主繞組（2)與輔助繞組（AUX)之間用厚度為1.0mm的Η級(jí)絕緣材料相互電絕 緣。
5. 如權(quán)利要求1所述的船用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于： 所述綁扎套管是Φ 5mm的套管。
【文檔編號(hào)】H02K19/28GK203840165SQ201420246343
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】周偉強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海馬拉松·革新電氣有限公司