專利名稱：恒頻式船用軸帶發(fā)電機(jī)組的制作方法
恒頻式船用軸帶發(fā)電機(jī)組，屬于船舶軸帶發(fā)電裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，為保持軸帶發(fā)電機(jī)發(fā)電頻率的恒定，需要采取一些復(fù)雜的技術(shù)措施，因而造成機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，成本高，維修復(fù)雜，故障率高等缺點(diǎn)。專利號(hào)為CN86202150的實(shí)用新型專利頻率補(bǔ)償式軸帶發(fā)電裝置。提供了一種可以保持恒頻的發(fā)電裝置，其原理是給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的三相繞組輸入一補(bǔ)償發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電，使轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。并以控制系統(tǒng)保證當(dāng)主機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，補(bǔ)償發(fā)電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速即發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整，保證合成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速不變，實(shí)現(xiàn)恒頻的目的。這一發(fā)明雖然提供了恒頻式發(fā)電機(jī)組，但機(jī)組設(shè)備較多，補(bǔ)償控制系統(tǒng)較復(fù)雜。
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備較少，結(jié)構(gòu)又不很復(fù)雜的恒頻式軸帶發(fā)電機(jī)組，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的技術(shù)方案是由軸帶同步發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、鎖速裝置和恒速電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的恒頻式船用軸帶發(fā)電機(jī)組，特征是①勵(lì)磁機(jī)的定子是一個(gè)由船舶主機(jī)驅(qū)動(dòng)，與軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同速，同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，極對(duì)數(shù)與軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)相等的定子;②勵(lì)磁機(jī)定子繞組與軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組之間以星形聯(lián)接，在接線上，使勵(lì)磁機(jī)定子繞組輸入到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組上的平衡電勢(shì)在轉(zhuǎn)子表面形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)向相反，即將定子繞組中的B、C兩相與轉(zhuǎn)子繞組中的B、C兩相換相接線;③勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子由恒速電動(dòng)機(jī)通過鎖速裝置驅(qū)動(dòng)，以恒定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。所說的鎖速裝置是一個(gè)輸出軸的轉(zhuǎn)速不受負(fù)載其它因素影響的恒速裝置，可以是變速比為1∶4以上的蝸輪蝸桿減速箱。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)恒頻的原理是當(dāng)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子被直流激磁，在恒速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下以一定轉(zhuǎn)速(n2)做順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁機(jī)定子繞組產(chǎn)生三相旋轉(zhuǎn)的平衡電勢(shì)。由于勵(lì)磁機(jī)的定子在船舶主機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以一定轉(zhuǎn)速(n1)做順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且在鎖速裝置的限制下，n1＞n2，所以對(duì)于勵(lì)磁機(jī)定子來講，磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為n1-n2，定子上產(chǎn)生的三相旋轉(zhuǎn)的平衡電勢(shì)的頻率f2為f2= (P2(n1-n2))/60 ，式中P2為勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)。勵(lì)磁機(jī)定子的繞組與軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的繞組相聯(lián)接，所以勵(lì)磁機(jī)定子繞組的平衡電勢(shì)，將在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的表面產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在接線上，我們可使這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，設(shè)這個(gè)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為n3，由f＝pn/60可得出，n3＝60·f2/P1，式中P1為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)。將f2＝P2(n1-n2)/60代入上式，n3=60×P2(n1-n2)P1P1=P2P1(n1-n2)]]>，設(shè)計(jì)中P2＝P1，則n3＝(n1-n2)。由于n3與n1的轉(zhuǎn)向相反，所以，對(duì)于軸帶發(fā)電機(jī)定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(n4)為n1-n3，由于n3＝n1-n2，所以n4＝n1-n3＝n1-n1+n2＝n2，即對(duì)于發(fā)電機(jī)定子的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速是一恒定值(n2)即勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。發(fā)電機(jī)發(fā)電頻率f＝P1·n2/60，由于n2為恒定值，故發(fā)電頻率恒定，實(shí)現(xiàn)恒頻的目的，且不受主機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是一個(gè)勵(lì)磁機(jī)和發(fā)電機(jī)分離的實(shí)施例，軸帶發(fā)電機(jī)的定子(1)由硅鋼片疊壓制成，繞有極對(duì)數(shù)為3的三相平衡分布繞組。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(2)由硅鋼片疊壓制成，外表面開有線槽，槽中鑲有三相平衡分布繞組，極對(duì)數(shù)為3，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由主機(jī)軸驅(qū)動(dòng)，沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。勵(lì)磁機(jī)定子(3)由硅鋼片疊壓制成，線槽中鑲有三相平衡分布繞組，極對(duì)數(shù)為3，定子固定在一個(gè)剛性框架上，框架由軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)，與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)。勵(lì)磁機(jī)定子繞組與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組之間的聯(lián)線如圖1的電路所示勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子(4)是由硅鋼片疊壓成的凸極磁極。極上繞有集中繞組，轉(zhuǎn)子由直流通過滑環(huán)激磁。初始啟動(dòng)，勵(lì)磁直流由一個(gè)外接啟動(dòng)直流電瓶提供，當(dāng)船舶主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，軸帶發(fā)電機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后，轉(zhuǎn)換開關(guān)切斷外接電瓶，由發(fā)電機(jī)提供的交流電經(jīng)整流、穩(wěn)壓后向勵(lì)磁機(jī)提供直流電源。勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子由恒速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鎖速裝置(5)使之轉(zhuǎn)速恒定，鎖速裝置是一個(gè)變速比為1∶4的蝸輪蝸桿減速器。
實(shí)施例2是一個(gè)勵(lì)磁機(jī)定子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為一體的恒頻式軸帶發(fā)電機(jī)組。如圖3所示，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是空心的，內(nèi)、外壁都設(shè)有分布槽，外表面分布槽內(nèi)鑲有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組(2)，內(nèi)表面鑲有勵(lì)磁機(jī)定子繞組(3)，勵(lì)磁機(jī)定子繞組和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組之間的聯(lián)線方法同實(shí)施例1相同。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和勵(lì)磁機(jī)定子同時(shí)由船舶主機(jī)驅(qū)動(dòng)。以同速，同轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組(4)套裝在勵(lì)磁機(jī)定子繞組內(nèi)，恒速電動(dòng)機(jī)(6)通過鎖速裝置(5)驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)的定子繞組(1)固定在外殼上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)1.整套機(jī)組設(shè)備少，安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單，占用空間小;
2.機(jī)組造價(jià)較低;
3.所發(fā)電的頻率僅與勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而與船舶主機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)，便于操作和控制。
4.能最大限度地發(fā)揮船舶主機(jī)的功率。
權(quán)利要求
1.恒頻式船用軸帶發(fā)電機(jī)組，由軸帶發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、鎖速裝置和恒速電動(dòng)機(jī)組成，特征是a、勵(lì)磁機(jī)的定子是由船舶主機(jī)驅(qū)動(dòng)，與軸帶發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子同速，同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，極對(duì)數(shù)與軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)相等的定子；b、勵(lì)磁機(jī)定子繞組與軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組間以星形聯(lián)接，在接線上，使軸帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表面形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)向相反；即將定子繞組中B、C兩相與轉(zhuǎn)子繞組中B、C兩相換相接線；c、勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子由恒速電動(dòng)機(jī)通過鎖速裝置驅(qū)動(dòng)，以恒定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的恒頻式船用軸帶發(fā)電機(jī)組，其特征是所說的鎖速裝置是一個(gè)輸出軸的轉(zhuǎn)速不受負(fù)載的其它因素影響的恒轉(zhuǎn)速裝置，可以是一個(gè)變速比為1∶4以上的蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種船用恒頻式軸帶發(fā)電機(jī)組。本發(fā)明的特點(diǎn)是由勵(lì)磁機(jī)向軸帶發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子提供一個(gè)在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向向反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的平衡電勢(shì)，這一與轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，調(diào)整了對(duì)于發(fā)電機(jī)定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，使之恒定，從而實(shí)現(xiàn)恒頻的目的。
文檔編號(hào)H02P9/48GK1087454SQ9211359
公開日1994年6月1日 申請(qǐng)日期1992年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月25日
發(fā)明者王秉善 申請(qǐng)人:王秉善