機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化時，同步勵磁機的勵磁電流自行調(diào)整達到穩(wěn)定狀態(tài)；勵磁機和發(fā)電機能取同樣的參數(shù)，采用同樣的電磁計算公式，在測量發(fā)電機定子溫度的同時，能保證勵磁機定子溫度和發(fā)電機轉(zhuǎn)子溫度相同，從而能根據(jù)測量到的勵磁機定子溫度自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)或調(diào)節(jié)負(fù)荷的功能。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點在于:交流勵磁機提供勵磁電流給發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組，省去了電刷和滑環(huán)，不會產(chǎn)生換向火花，適合在危險的工作環(huán)境中運行。勵磁電流均取自發(fā)電機的軸系，勵磁電流的穩(wěn)定度得到可靠保證，本發(fā)明的勵磁機結(jié)構(gòu)能使發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組與勵磁機定子繞組是1:1對應(yīng)關(guān)系，且勵磁機定子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子同軸，能制造出同極數(shù)絕對同步的無刷交流發(fā)電機，省去了頻率、相位、勵磁電流和勵磁強度的繁重計算和不可避免的誤差問題。
[0024]現(xiàn)有大功率發(fā)電機均不能測量發(fā)電機轉(zhuǎn)子內(nèi)部溫度，因發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動且被定子包住，不能測量發(fā)電機轉(zhuǎn)子溫度，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確了解發(fā)電機內(nèi)部工作溫度，穩(wěn)定性無法控制，本發(fā)明勵磁機和發(fā)電機能取同樣的參數(shù)，采用同樣的電磁計算公式，在測量定子溫度的同時，能保證勵磁機定子溫度和發(fā)電機轉(zhuǎn)子溫度相同，從而能根據(jù)測量到的勵磁機定子溫度自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)或調(diào)節(jié)負(fù)荷的功能。
[0025]因發(fā)電機轉(zhuǎn)子和勵磁機定子同軸，故在勵磁機定子上設(shè)置散熱器，如散熱片，能低成本解決發(fā)電機轉(zhuǎn)子散熱。
[0026]發(fā)電機檢測數(shù)據(jù)能直接獲得，沒有通過其他元件，并網(wǎng)速度快，外網(wǎng)短路后直接滅磁空轉(zhuǎn)，本發(fā)明具有體積小，與主軸發(fā)電機能絕對同步，勵磁機極數(shù)任意設(shè)置，效率高。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明勵磁機與發(fā)電機同步原理圖；
圖中I是勵磁機轉(zhuǎn)子、2是勵磁機轉(zhuǎn)子固定粧、3是勵磁機定子、4是勵磁機定子繞組、5是軸承、6是主軸、7是發(fā)電機定子、8是發(fā)電機定子繞組、9是發(fā)電機轉(zhuǎn)子、10是動力輪、11是勵磁機轉(zhuǎn)子繞組、12是發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組、13是整流盤、14是勵磁電源。
【具體實施方式】
[0028]參照附圖，更詳細(xì)說明本發(fā)明的實現(xiàn)方式。
[0029]實施例1
本實施例用直流激勵電流給勵磁機轉(zhuǎn)子1，使勵磁機轉(zhuǎn)子I產(chǎn)生恒定磁場，直流激勵電源穿過勵磁機轉(zhuǎn)子固定粧2到達勵磁機轉(zhuǎn)子I勵磁繞組；勵磁機定子3跟隨發(fā)電機轉(zhuǎn)子9同步旋轉(zhuǎn)做切割磁力線運動產(chǎn)生三相勵磁電源，經(jīng)整流盤13整流后供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子9上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組12勵磁電流，發(fā)電機定子7感應(yīng)出交變電動勢輸出，勵磁機定子3與發(fā)電機定子7同極數(shù)。
[0030]生產(chǎn)時勵磁機與發(fā)電機制造成同極數(shù)時，因勵磁機定子3連接主軸6與發(fā)電機轉(zhuǎn)子9同軸，這樣勵磁機定子3與發(fā)電機轉(zhuǎn)子9的極數(shù)和轉(zhuǎn)速均相同；即f=n*P/120，式中:f為電頻率，單位為Hz ；n為磁場的機械轉(zhuǎn)速(等于同步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速)；單位為r/min ；P為極數(shù)。這樣勵磁機與發(fā)電機保證了絕對的同步，省去了控制器控制的復(fù)雜算法。
[0031]實施例2
本實施例用發(fā)電機相電壓通過整流盤13整流后提供激勵電流給勵磁機轉(zhuǎn)子1，使勵磁機轉(zhuǎn)子I產(chǎn)生恒定磁場，直流激勵電源穿過勵磁機轉(zhuǎn)子固定粧2到達勵磁機轉(zhuǎn)子I勵磁繞組；勵磁機定子3跟隨發(fā)電機轉(zhuǎn)子9同步旋轉(zhuǎn)做切割磁力線運動產(chǎn)生三相勵磁電源，經(jīng)整流盤13整流后供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子9上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組12勵磁電流，發(fā)電機定子7感應(yīng)出交變電動勢輸出，勵磁機定子3與發(fā)電機定子7同極數(shù)。
[0032]勵磁機轉(zhuǎn)子I通過勵磁機轉(zhuǎn)子固定粧2固定，勵磁機定子3通過軸承5設(shè)置在勵磁機轉(zhuǎn)子I外部，構(gòu)成勵磁機定子3在勵磁機轉(zhuǎn)子I外部旋轉(zhuǎn)；所述勵磁機定子3上設(shè)有勵磁機定子繞組4，勵磁機定子3外部設(shè)有整流盤13，勵磁機定子3通過主軸6連接發(fā)電機轉(zhuǎn)子9，勵磁機定子繞組4上的感應(yīng)電流通過整流盤13整流后連接設(shè)于發(fā)電機轉(zhuǎn)子9上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組12，給發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組12提供磁場，發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組12外部設(shè)有發(fā)電機定子7，發(fā)電機定子4上設(shè)有發(fā)電機定子繞組8，由發(fā)電機定子繞組8輸出三相電壓，發(fā)電機轉(zhuǎn)子9固定在主軸6上，主軸6連接動力輪10 ;所述動力輪10是水輪機、汽輪機或風(fēng)力輪；所述同步勵磁機包括電網(wǎng)電壓測量裝置和比較裝置，該比較裝置用來比較該電網(wǎng)電壓的測量值與限定值，與該同步發(fā)電機的電網(wǎng)導(dǎo)線串聯(lián)地布置有電流互感器的至少一個初級繞組；以及電流互感器的次級繞組與調(diào)節(jié)電路連接，該調(diào)節(jié)電路被布置成當(dāng)電網(wǎng)電壓降到低于限定值時，用來產(chǎn)生所需的勵磁功率，當(dāng)同步發(fā)電機的電網(wǎng)電壓下降到低于預(yù)定的限定值時對該同步發(fā)電機進行勵磁的裝置，勵磁是通過調(diào)節(jié)電流互感器的次級電壓控制。
[0033]在勵磁機定子上增加散熱器，散熱器是風(fēng)冷式散熱片或水冷式散熱片或增加熱能回收裝置。
【主權(quán)項】
1.一種同步勵磁機，其特征是:勵磁機轉(zhuǎn)子通過勵磁機轉(zhuǎn)子固定粧固定，勵磁機定子通過軸承設(shè)置在勵磁機轉(zhuǎn)子外部，構(gòu)成勵磁機定子在勵磁機轉(zhuǎn)子外部旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述同步勵磁機，其特征是:所述勵磁機定子上設(shè)有勵磁機定子繞組，勵磁機定子外部設(shè)有整流盤，勵磁機定子通過主軸連接發(fā)電機轉(zhuǎn)子，勵磁機定子繞組上的感應(yīng)電流通過整流盤整流后連接設(shè)于發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組，給發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組提供磁場，發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組外部設(shè)有發(fā)電機定子，發(fā)電機定子上設(shè)有發(fā)電機定子繞組，由發(fā)電機定子繞組輸出三相電壓，發(fā)電機轉(zhuǎn)子固定在主軸上，主軸連接動力輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述同步勵磁機，其特征是:所述同步勵磁機還包括電網(wǎng)電壓測量裝置和比較裝置，該比較裝置用來比較該電網(wǎng)電壓的測量值與限定值，與該同步發(fā)電機的電網(wǎng)導(dǎo)線串聯(lián)地布置有電流互感器的至少一個初級繞組；以及電流互感器的次級繞組與調(diào)節(jié)電路連接，該調(diào)節(jié)電路被布置成當(dāng)電網(wǎng)電壓降到低于限定值時，用來產(chǎn)生所需的勵磁功率，當(dāng)同步發(fā)電機的電網(wǎng)電壓下降到低于預(yù)定的限定值時對該同步發(fā)電機進行勵磁的裝置，勵磁是通過調(diào)節(jié)電流互感器的次級電壓控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述同步勵磁機，其特征是:所述動力輪是水輪機、汽輪機或風(fēng)力輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述同步勵磁機，其特征是:在所述勵磁機定子上設(shè)置散熱器給發(fā)電機轉(zhuǎn)子散熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述同步勵磁機，其特征是:所述散熱器是風(fēng)冷式散熱片。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述同步勵磁機，其特征是:所述散熱器是水冷式散熱片。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述同步勵磁機，其特征是:所述散熱器是熱能回收裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項同步勵磁機的工作方法是:勵磁機定子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子同軸，勵磁機定子在勵磁機轉(zhuǎn)子外部旋轉(zhuǎn)，勵磁機定子繞組上的感應(yīng)電流通過整流盤整流后給發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組提供勵磁電流，發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化時，同步勵磁機的勵磁電流自行調(diào)整達到穩(wěn)定狀態(tài)；勵磁機和發(fā)電機能取同樣的參數(shù)，采用同樣的電磁計算公式，在測量發(fā)電機定子溫度的同時，能保證勵磁機定子溫度和發(fā)電機轉(zhuǎn)子溫度相同，從而能根據(jù)測量到的勵磁機定子溫度自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)或調(diào)節(jié)負(fù)荷的功能。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種同步勵磁機，勵磁機轉(zhuǎn)子通過勵磁機轉(zhuǎn)子固定樁固定，勵磁機定子通過軸承設(shè)置在勵磁機轉(zhuǎn)子外部，構(gòu)成勵磁機定子在勵磁機轉(zhuǎn)子外部旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明具有發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組與勵磁機定子繞組是1:1對應(yīng)關(guān)系，且勵磁機定子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子同軸，能制造出同極數(shù)絕對同步的無刷交流發(fā)電機，省去了頻率、相位、勵磁電流和勵磁強度的繁重計算和不可避免的誤差問題。能測量發(fā)電機轉(zhuǎn)子的溫度參數(shù)自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)或調(diào)節(jié)負(fù)荷的功能。發(fā)電機檢測數(shù)據(jù)直接獲得，沒有通過其他元件，并網(wǎng)速度快，外網(wǎng)短路后直接滅磁空轉(zhuǎn)，有體積小，與主軸發(fā)電機能絕對同步，勵磁機極數(shù)任意設(shè)置，效率高。
【IPC分類】H02K9-00, H02K7-20, H02K7-18, H02K19-38
【公開號】CN104836406
【申請?zhí)枴緾N201510269764
【發(fā)明人】郭遠(yuǎn)軍
【申請人】湖南零陵恒遠(yuǎn)發(fā)電設(shè)備有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月25日