專利名稱：改進型靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機系列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及靜止可控硅整流有刷勵磁發(fā)電機，是對ZL96245900.3號專利中提出的靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機的改進和系列化。
現(xiàn)有靜止可控硅整流有刷勵發(fā)電機由主機、可控硅整流系統(tǒng)組成。主機是一臺旋轉(zhuǎn)磁極式三相交流同步發(fā)電機，它的轉(zhuǎn)子由主軸、固定在主軸上的磁軛、均勻分布在磁軛上的磁極鐵芯、纏繞在鐵芯上的轉(zhuǎn)子繞組、固定在主軸上的風(fēng)扇、滑環(huán)組成，定子由定子鐵芯、嵌在鐵芯槽中的定子繞組、機座、端蓋、軸承、電刷架及電刷組成。
勵磁系統(tǒng)由整流變壓器、同步變壓器、電壓互感器、電流互感器、可控硅整流橋、可控硅觸發(fā)器、滅磁開關(guān)、電源開關(guān)、熔斷器組成。
整流變壓器的一次側(cè)經(jīng)熔斷器、電源開關(guān)接發(fā)電機出線，二次側(cè)經(jīng)熔斷器接可控硅整流橋的輸入端，整流橋的輸出端經(jīng)滅磁開關(guān)、電刷、滑環(huán)接轉(zhuǎn)子繞組。
同步變壓器向可控硅觸發(fā)器提供同步信號和工作電源，電壓互感器、電流互感器向觸發(fā)器提供電壓(或無功)信號，上述兩種信號經(jīng)觸發(fā)器處理后變成觸發(fā)脈沖信號去觸發(fā)可控硅整流橋。
靜止可控硅整流有刷勵磁發(fā)電機勵磁性能先進，控制調(diào)節(jié)方便，但還有如下不足之處1、電刷、滑環(huán)干摩擦造成的磨損、火花、滑環(huán)燒傷等事故、故障降低了運行可靠性，增加了運行維護工作量。
2、干摩擦產(chǎn)生的碳粉銅沫污染發(fā)電機絕緣，嚴重威脅發(fā)電機安全，縮短了發(fā)電機壽命。
3、電刷滑環(huán)的制造極限容量限制了發(fā)電機的極限容量，使之不能向大型巨型發(fā)展。
本實用新型的目的在于得到靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機，該發(fā)電機的可控硅整橋是靜止的，但無電刷滑環(huán)，因而勵磁性能優(yōu)越、可靠性高、穩(wěn)定性好、極限容量大、效率高、絕緣不受碳粉銅沫污染、維護工作量小、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、省工省料、造價較低、保護齊全、可用微機進行控制調(diào)節(jié)。
ZL96245900.3號專利中提出的靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機雖能實現(xiàn)上述目標，但仍有如下不足之處1、無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)的結(jié)構(gòu)還不夠優(yōu)化；2、平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)對大中型發(fā)電機比較適用，但對巨型和小型發(fā)電機很不適用，不能形成系列。
本實用新型的目的是這樣來實現(xiàn)的保持原靜止可控硅整流有刷勵磁發(fā)電機主機和勵磁系統(tǒng)不變，僅用無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)(包括錐面接觸型、平面接觸型、自動調(diào)位型、內(nèi)柱外錐型)代替原來的電刷滑環(huán)、向轉(zhuǎn)子繞組輸入勵磁電流，使之無刷化。
改進型靜止可控制硅整流無刷勵磁發(fā)電機主要由沒有電刷滑環(huán)的主機、靜止可控硅整流系統(tǒng)、無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)組成。無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)包括錐面接觸型、平面接觸型、自動調(diào)位型、內(nèi)柱外錐型。
主機是一臺沒有電刷滑環(huán)的旋轉(zhuǎn)磁極式三相交流發(fā)電機，它的轉(zhuǎn)子由主軸、固定在主軸上的磁軛、均勻分布在磁軛上的磁極鐵芯、纏繞在鐵芯上的轉(zhuǎn)子繞組、固定在主軸上的風(fēng)扇組成。定子由套住轉(zhuǎn)子外面的定子鐵芯、嵌在鐵芯槽內(nèi)的定子繞組、機座、端蓋、軸承組成。
靜止可控制硅整流系統(tǒng)由整流變壓器、同步變壓器(它們共用一個一次繞組)、電壓互感器、電流互感器、可控制整流橋、可控硅觸發(fā)器、電源開關(guān)、滅磁開關(guān)、熔斷器組成。
整流變壓器的一次側(cè)經(jīng)熔斷器、電源開關(guān)接發(fā)電機出線，二次側(cè)經(jīng)熔斷器接可控硅整流橋的輸入端，可控硅整流橋的輸出端經(jīng)滅磁開關(guān)、無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)接發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組。
同步變壓器的二次側(cè)經(jīng)熔斷器接可控硅觸發(fā)器，電壓互感器一次側(cè)經(jīng)熔斷器接發(fā)電機出線，二次側(cè)經(jīng)熔斷器接可控硅觸發(fā)器，電流互感器的二次側(cè)也接可控硅觸發(fā)器，可控硅整流橋的三只可控硅的控制極和陰極也接可控硅觸發(fā)器，同步變壓器提供的同步信號與電壓互感器、電流互感器提供的電壓(或無功)信號，經(jīng)可控硅觸發(fā)器處理后變成觸發(fā)脈沖信號去觸發(fā)可控硅。
平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)由支架、絕緣板、殼體、發(fā)電機空心軸、絕緣套、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、鍵、靜止導(dǎo)電體、O型密封圈、導(dǎo)向鍵、油封、左端蓋、螺旋彈簧、調(diào)節(jié)螺套、右端蓋、止動螺釘、進油管、溫度傳感器、進水管、出水管、螺栓、加油杯安裝螺孔組成。
支架是一塊角尺形的厚鋼板，它的一邊與發(fā)電機軸平行，另一邊被固定在發(fā)電機端蓋上。
殼體是一個帶底座的園筒，其內(nèi)園柱面上方偏左有一條軸向?qū)蜴I槽，外園柱面的適當位置有5個孔，兩端面上均勻分布著六個螺孔。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體是一個內(nèi)徑相同而外徑不同的小園筒和大園環(huán)的組合體，園環(huán)與園筒有一個共同的端面，其剖面呈T字形，在園筒與園環(huán)的共同端面上還可以加裝一個外徑與園環(huán)相等的可以更換的軟質(zhì)合金園環(huán)，兩環(huán)之間用沉頭螺釘聯(lián)接。
靜止導(dǎo)電體是一個園環(huán)，左端面上有一個半徑較小的環(huán)形槽和一個半徑較大的環(huán)形油槽，油槽外側(cè)與一個徑向螺孔相通，環(huán)形油槽被環(huán)形蓋板蓋住，油槽外側(cè)的環(huán)面上均勻分布著幾個螺孔。右端面的內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)嵌著一個油封，油封外面均勻分布著6～8條徑向油溝，溝底有孔通向左端面的環(huán)形油槽，油溝順著主軸旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)還有楔形斜口。外園柱面的左上方裝著軸向?qū)蜴I，中部有一個330度弧長的弧形水槽，水槽末端有一個孔與徑向螺孔相通，弧形水槽被蓋板封住，右端的一個小環(huán)形槽內(nèi)嵌著O型密封圈。
左端蓋是一個園環(huán)，環(huán)面外緣均勻分布著六個孔，環(huán)的內(nèi)孔上有螺紋。
調(diào)節(jié)螺套是一個短園筒與園環(huán)的組合體，外園柱面右端有外螺紋，左端均勻分布著6個徑向孔，園環(huán)內(nèi)側(cè)有一條較深的環(huán)形槽。
右端蓋也是一個園環(huán)，環(huán)面外緣也均勻分布著六個孔，右端面的中部有一個330度弧長的弧形槽，槽的末端有一個徑向螺孔，弧形槽被蓋板蓋住。
各部份之間的位置關(guān)系及聯(lián)接方式如下殼體放在絕緣板上，絕緣板放在支架的橫梁上，殼體的底座、絕緣板都被套著絕緣管的螺栓固定在支架的橫梁上。
絕緣套套著發(fā)電機空心軸，并被鍵和止動螺釘固定在空心軸上，絕緣套外套著旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、靜止導(dǎo)電體、螺旋彈簧，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體被鍵和絕緣套上的臺階固定在絕緣套上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、靜止導(dǎo)電體、螺旋彈簧的外面套著調(diào)節(jié)螺套、左端蓋、殼體、右端蓋，靜止導(dǎo)電體與殼體被導(dǎo)向鍵連在一起，調(diào)節(jié)螺套與左端蓋螺紋聯(lián)接，左、右端蓋與殼體螺釘聯(lián)接。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的園筒右端伸出右端蓋外，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的左邊是靜止導(dǎo)電體，靜止導(dǎo)電體左端面上半徑較小的環(huán)形槽內(nèi)嵌著螺旋彈簧，彈簧的另一端嵌在調(diào)整螺套的環(huán)形槽內(nèi)。
靜止導(dǎo)電體的環(huán)形油槽、徑向油溝及它與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的接觸面之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體引出線經(jīng)徑向孔、空心一軸接轉(zhuǎn)子繞組，靜止導(dǎo)電體引出線經(jīng)殼體上的孔接滅磁開關(guān)。
平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)適用于大中型發(fā)電機。
錐面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)的組成部份、各部份的相對位置、聯(lián)接方式與平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)相同，所不同的是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體與靜止導(dǎo)電體的接觸面都呈園錐形，它們的接觸面與軸線成85度至87度的角，而且旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的園錐形接觸面嵌入靜止導(dǎo)電體的園錐形接觸面內(nèi)。
錐面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體機構(gòu)的對中性能、接觸性能特別好，導(dǎo)電能力強，特別適用于大型、巨型發(fā)電機。
自動調(diào)位型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)由支架、絕緣板、殼體、發(fā)電機空心軸、絕緣套、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、鍵、靜止導(dǎo)電體、球頭銷、螺旋彈簧、調(diào)節(jié)螺栓、左端蓋、油封、右端蓋、加油杯安裝螺孔、溫度傳感器、進水管、出水管、止動螺釘、螺栓組成。
支架的形狀與平面接觸型相同。殼體是一個帶底座的園筒，園筒兩端均勻分布著六個螺釘孔，外園柱面的中部均勻分布著3～5個徑向螺孔，在外園柱面的適當位置還有弧形水槽和3個螺孔。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體是一個長園筒。
靜止導(dǎo)電體是一個縱剖面呈矩形，橫剖面呈扇形的合金塊，其外園弧面上偏右有個半球形小坑。球頭銷是一個頂端呈球形，而銷柄呈園柱形的銷子。調(diào)節(jié)螺栓是一個空心螺栓。
左、右端蓋都是園環(huán)、環(huán)面外側(cè)均勻分布著六個孔，它與殼體相連的環(huán)面的內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)都嵌著一個油封。
各部份之間的位置關(guān)系及聯(lián)接方式如下殼體、絕緣板、支架的位置關(guān)系及聯(lián)接方式與平面接觸型相同。
絕緣套套在發(fā)電機空心軸上，并被止動螺釘固定在空心軸上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體套在絕緣套外，并被鍵和絕緣套上的臺階固定在絕緣套上，靜止導(dǎo)電體(3～5個扇形塊)均勻分布在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的園柱面外，靜止導(dǎo)電體外面是殼體，殼體的左、右端都被左、右端蓋封住，殼體與端蓋用螺釘聯(lián)接，球頭銷的頂端嵌在靜止導(dǎo)電體的半球形坑內(nèi)，園柱部份嵌在殼體上的徑向孔的下部，球頭銷外有一螺旋彈簧，螺旋彈簧外是調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓與殼體螺紋聯(lián)接，在殼體的適當位置還有弧形水槽、加油杯安裝螺孔、溫度傳感器、進水管、出水管。
在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、殼體、及左右端蓋之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，電電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體引出線經(jīng)徑向孔、空心軸接轉(zhuǎn)子繞組，靜止導(dǎo)電體引出線經(jīng)調(diào)節(jié)螺栓中心孔接滅磁開關(guān)。
內(nèi)柱外錐式無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)由支架、絕緣板、殼體、發(fā)電機空心軸、絕緣套、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、鍵、靜止導(dǎo)電體、調(diào)節(jié)螺套、左螺母、右螺母、油封、加油杯安裝螺孔、止動螺釘、溫度傳感器、進水管、出水管、螺栓組成。
支架的形狀與平面接觸型相同。殼體是一個帶底座的園簡，內(nèi)園柱面上有一道環(huán)形臺階，園柱上方有一個徑向螺孔，后方也有兩個螺孔。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體是一個園筒。
靜止導(dǎo)電體是一個內(nèi)孔呈園柱形，外面呈園錐形的筒狀體，外園錐面上均勻分布著三條軸向槽，其中的一條從內(nèi)園柱面到外園錐面被切掉，形成了一個缺口，上部還有一個徑向孔。
調(diào)節(jié)螺套是一個內(nèi)孔呈園錐形，外面呈園柱形的筒狀體，外園柱面中部有一個環(huán)形臺階，外園柱面的適當位置還有一條弧形槽，上方有一徑向孔，左右端都有外螺紋。左、右螺母都是一個短園筒和園環(huán)的組合體，園筒部份有內(nèi)螺紋，園環(huán)的內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)嵌著一道油封，園環(huán)外園柱面上均勻分布著六個徑向孔。
各部份的位置關(guān)系和聯(lián)接方式如下殼體、絕緣板、支架的位置及聯(lián)接方式與平面接觸型相同。
絕緣套套著空心軸，并被止動螺釘固定在空心軸上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體套著絕緣套，并被鍵和絕緣套上的臺階固定在絕緣套上，靜止導(dǎo)電體套著旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體，調(diào)整螺套套著靜止導(dǎo)電體，調(diào)整螺套左右兩端的外螺紋與左右螺母的內(nèi)螺紋聯(lián)接。殼體套著調(diào)節(jié)螺套，殼體上還設(shè)有溫度傳感器、進油管、進水管、出水管、及弧形槽。殼體上方的徑向螺孔、調(diào)節(jié)螺套上方的徑向孔、靜止導(dǎo)電體上方的徑向孔的軸線都處于同一鉛錘線上。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、靜止導(dǎo)電體、左螺母、右螺母之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體引出線經(jīng)徑向孔、空心軸與轉(zhuǎn)子繞組相接，靜止導(dǎo)電體引出線(接在殼體上)與滅磁開關(guān)相接。
這種無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)只適用于小型微型發(fā)電機。
改進型靜止可控硅整流無刷勱磁發(fā)電機同時具有靜止可控硅整流有刷勱磁發(fā)電機和旋轉(zhuǎn)整流無刷勱磁發(fā)電機的優(yōu)點，即勵磁性能優(yōu)越(時間常數(shù)很小、勵磁調(diào)節(jié)速度很快)、可靠性高、穩(wěn)定性好、極限容量大、效率高、絕緣不受碳銅沫污染、維護工作量小、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、省工省料、造價較低、保護齊全、可用微機進行控制調(diào)節(jié)。


圖1是改進型靜止可控硅整流無刷勱磁發(fā)電機的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是改進型靜止可控硅整流無刷勱磁發(fā)電機的電氣接線圖。
圖3是平面接觸型或錐面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。
圖4是自動調(diào)位型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。
圖4是內(nèi)柱外錐型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。
實施例(參考附圖)實施例1、用平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)構(gòu)成的發(fā)電機。
靜止可控硅整流無刷勱磁發(fā)電機由沒有電刷滑環(huán)的主機、靜止可控硅整流系統(tǒng)，平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)組成。主機是一臺沒有電刷滑環(huán)的旋轉(zhuǎn)磁極式三相交流發(fā)電機，它的轉(zhuǎn)子由主軸、固定在主軸上的磁軛、均勻分布在磁軛上的轉(zhuǎn)子磁極、纏繞在磁極上的轉(zhuǎn)子繞組、固定在主軸上的風(fēng)扇組成。定子由套在轉(zhuǎn)子外的定子鐵芯、嵌在定子鐵芯槽內(nèi)的定子繞組、機座、端蓋、軸承組成。
靜止可控硅整流系統(tǒng)由整流變壓器ZB、同步變壓器TB(它們共用一個一次繞組)、電壓互感器YH、電流互感器LHA、LHc、可控硅整流橋KZ、可控硅觸發(fā)器KCQ、電源開關(guān)DK，滅磁開關(guān)MK、熔斷器0～4RD組成。同步變壓器TB的二次側(cè)經(jīng)熔斷器2RD接可控硅觸發(fā)器KCQ的第9～12個接線端子。電流互感器LHA的二次側(cè)接KCQ的端子2、3，LHC的二次側(cè)接KCQ的端子7、8，電壓互感器YH的一次側(cè)經(jīng)熔斷器3RD接發(fā)電機出線，二次側(cè)經(jīng)熔斷器4RD接KCQ的端子4、5、6，可控硅整流橋KZ的可控硅控制極和陰極接KCQ的端子13、14、15、16。
TB提供的同步信號LHA、LHc、YH提供的電壓(或無功)信號經(jīng)KCQ處理之后變成可控硅觸發(fā)脈沖去觸發(fā)KZ的可控硅。
平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)如圖3所示，由支架(1)、絕緣板(2)、殼體(3)、發(fā)電機空心軸(4)、絕緣套(5)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)、鍵(7)、靜止導(dǎo)電體(9)、O型密封圈(11)、導(dǎo)向鍵(12)、油封(13)、左端蓋(15)、螺旋彈簧(16)、調(diào)節(jié)螺套(17)、右端蓋(19)、止動螺釘(21)、進油管(22)、溫度傳感器(23)，進水管(24)、出水管(25)、螺栓(26)、加油杯安裝螺孔(27)組成。
支架(1)是一塊角尺形的厚鋼板，它的橫梁與發(fā)電機空心軸(4)平行，另一邊被固定在發(fā)電機端蓋上。
殼體(3)是一個帶底座的園筒，其內(nèi)園柱面上方偏左有一條導(dǎo)向鍵槽(14)，外園柱面上的適當位置有5個孔，兩端面上有六個均勻分布的螺孔。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)是一個內(nèi)徑相同而外徑不同的小園筒和大園環(huán)的組合體，其剖面呈T字形。在園筒與園環(huán)的共同端面上還可以加裝一個外徑與園環(huán)相等的可以更換的軟質(zhì)合金園環(huán)，兩環(huán)之間用沉頭螺釘聯(lián)接。
靜止導(dǎo)電體(9)是一個園環(huán)，左端面上有一個半徑較小的環(huán)形槽和一個半徑較大的環(huán)形油槽，油槽外側(cè)與一個徑向螺孔相通，油槽被環(huán)形蓋板蓋住，油槽外側(cè)的環(huán)面上均勻分布著幾個螺孔。右端面的內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)嵌著一道油封，油封外均勻分布著6～8條徑向油溝，溝底有一個孔通向左端面的環(huán)形油槽，油溝順著軸旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)還有楔形斜口，外園柱面的左上方裝著軸向?qū)Ы?12)，中部有330度弧長的弧形水槽，水槽末端有一個孔與徑向螺孔相通，弧形水槽被蓋板住，右端的一個小環(huán)形槽內(nèi)嵌著O形封圈。
左端蓋(15)是一個園環(huán)，環(huán)面外緣均勻分布著六個孔，環(huán)的內(nèi)孔上有螺紋。
調(diào)節(jié)螺套(17)是一個短園筒與園環(huán)的組合體，外園柱面右端有螺紋，左端均勻分布著六個徑向孔(18)，園環(huán)內(nèi)側(cè)有一較深的環(huán)形槽。
右端蓋(19)也是一個園環(huán)，環(huán)面外緣也均勻分布著六個孔，右端面的中部有一個330度弧長的弧形槽，槽的末端有一個徑向螺孔，弧形槽被蓋板蓋住。
各部份之間的位置關(guān)系聯(lián)接方式如下殼體(3)放在絕緣板(2)上，絕緣板(2)放在支架(1)的橫梁上，殼體的底座、絕緣板被套著絕緣管的螺栓(26)固定在支架(1)的橫梁上。
絕緣套(5)套著發(fā)電機空心軸(4)，并被鍵(7)和止動螺釘(21)固定在空心軸上，絕緣套(5)外套著旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)、靜止導(dǎo)電體(9)、螺旋彈簧(16)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)被鍵(7)和絕緣套上的臺階固定在絕緣套(5)上，(6)、(9)、(16)外面套著調(diào)整螺套(17)，左端蓋(15)、殼體(3)、右端蓋(19)，靜止導(dǎo)電體(9)與殼體(3)被導(dǎo)向鍵(12)連在一起，調(diào)整螺套(17)與左端蓋(15)螺紋聯(lián)接，左端蓋(15)、右端蓋(19)與殼體(3)螺釘聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)的園筒右端伸出右端蓋(19)外，(6)的左邊是靜止導(dǎo)電體(9)、(9)的左端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形槽內(nèi)嵌著螺旋彈簧(16)，(16)的另一端嵌在調(diào)節(jié)螺套(17)的環(huán)形槽內(nèi)。
靜止導(dǎo)電體(9)的環(huán)形油槽、徑向油溝及它與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)的接觸面之間充滿導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑被密封在機構(gòu)內(nèi)。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)的引出線(8)經(jīng)徑向孔和空心軸(4)接轉(zhuǎn)子繞組，靜止導(dǎo)電(9)的引出線(10)經(jīng)殼體上的孔接滅磁開關(guān)MK。
實施例1適用于大中型發(fā)電機。
實施例2、用錐面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)構(gòu)成的發(fā)電機。
把實施例1中的發(fā)電機的平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)換成錐面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)，就得到實施例2的發(fā)電機。
錐面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)如附圖3所示，它的組成部份、各部份的位置關(guān)系及聯(lián)接方式與平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)相同，所不同的是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)、靜止導(dǎo)電體(9)的接觸面呈園錐形，它們的接觸面與軸線成85度至87度的角，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)的園錐形接觸面嵌入靜止導(dǎo)電體(9)的園錐形接觸面中。
實施例2適合于大型、巨型發(fā)電機。
實施例3、用自動調(diào)位型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)構(gòu)成的發(fā)電機。
把實施例1中的平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)換成自動調(diào)位型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)就得到實施例3中的發(fā)電機。
自動調(diào)位型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)如附圖4所示，它由支架(1)、絕緣板(2)、殼體(3)、發(fā)電機空心軸(4)、絕緣套(5)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)、螺旋彈簧(32)、調(diào)節(jié)螺栓(33)、左端蓋(34)、油封(35)、右端蓋(36)、加油杯安孔螺孔(37)、溫度傳感器(38)、進水管(40)、出水管(41)、止動螺釘(42)、螺栓(43)組成。
支架(1)的形狀與平面接觸型相同。殼體(3)是一個帶底座的園筒，園筒兩端均勻分布著六個螺孔，外園柱面的中部分布著3-5個螺孔，在它的適當位置還有弧形水槽及3個孔。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)是一個長園筒。靜止導(dǎo)電體(9)是一個縱剖面呈矩形，橫剖面呈扇形金屬塊，其外園弧面偏右有個半球形小坑。
球頭銷(31)是一個頂端呈球形，而銷柄呈園柱形的銷子。調(diào)整螺釘(33)是一個空心螺栓。左端蓋(34)、右端蓋(36)都是園環(huán)，環(huán)面外側(cè)均勻分布著六個孔，它們與殼體相連的環(huán)面上的內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)都嵌著一道油封(35)。
各部份之間的位置關(guān)系及聯(lián)接方式如下殼體(3)、絕緣板(2)、支架(1)的位置關(guān)系及聯(lián)接方式與平面接觸型的相同。
絕緣套(5)套在發(fā)電機空心軸(4)外，并被止動螺釘(42)固定在空心軸上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)套在絕緣套(5)外，并被鍵(7)和絕緣套上的臺階固定在絕緣套上，靜止導(dǎo)電體(9)均勻分布在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)的園柱面上，靜止導(dǎo)電體(9)外面是殼體(3)殼體(3)的左、右端被左端蓋(34)、右端蓋(36)封住，殼體與端蓋螺釘聯(lián)接。球頭銷(31)的頂端嵌在靜止導(dǎo)電體(9)的半球形坑內(nèi)，園柱部份嵌在殼體(3)的徑向孔的下部，球頭銷外有一螺旋彈簧(32)，螺旋彈簧外是調(diào)節(jié)螺栓(33)，調(diào)節(jié)螺栓(33)與殼體(3)螺紋聯(lián)接，在殼體(3)的適當位置還有弧形水槽、加油杯安裝螺孔(37)、溫度傳感器(38)、進水管(40)、出水管(41)。
在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)、殼體(3)、左端蓋(34)、右端蓋(36)之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體引出線(8)經(jīng)徑向孔、空心軸(4)與轉(zhuǎn)子繞組相接，靜止導(dǎo)電體(9)的引出線(10)經(jīng)調(diào)節(jié)螺栓(33)的內(nèi)孔與滅磁開關(guān)MK相接。
實施例3只適用于中小型發(fā)電機。
實施例4、利用內(nèi)柱外型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)構(gòu)成的發(fā)電機。
把實施例1中的平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)換成內(nèi)柱外錐型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)就得到實施例4的發(fā)電機。
內(nèi)柱外錐式無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)如附圖5所示，它由支架(1)、絕緣板(2)、殼體(3)、發(fā)電機空心軸(4)、絕緣套(5)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)、鍵(7)、靜止導(dǎo)電體(9)、調(diào)節(jié)螺套(51)、左螺母(52)、油封(54)、右螺母(55)、加油杯安裝螺孔(56)、止動螺釘(57)、溫度傳感器(58)、進水管(59)、出水管(60)、螺栓(61)組成。
支架(1)的結(jié)構(gòu)與平面接觸型的相同。
殼體(3)是一個帶底座的園筒，內(nèi)園柱面上有一道環(huán)形臺階，園柱面上方有一個徑向螺孔(56)，后方還有兩個螺孔。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)是一個長園筒。
靜止導(dǎo)電體是一個內(nèi)孔呈園柱形，外面呈園錐形的筒狀體，外園錐面上均勻分布著三條軸向槽，其中一條從內(nèi)園柱面到外園錐都被切棹，形成了一個缺口，上方還有一個孔(56)。
調(diào)整螺套(51)是一個內(nèi)孔呈園錐形，外面呈園柱形的筒狀體，外園柱面中部有一個環(huán)形臺階，它的適當位置還有弧形槽，上方有個孔(56)，左、右端都有外螺紋。
左螺母(52)、右螺母(55)都是一個短園筒和園環(huán)的給合體，園筒部份有內(nèi)螺紋，園環(huán)內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)嵌著一道油封(54)，園環(huán)外園柱面上均分布著六個徑向孔(53)。
各部份的位置關(guān)系和聯(lián)接方式如下殼體(3)、絕緣板(2)、支架(1)的位置關(guān)系和聯(lián)接方式與平面接觸型的相同。絕緣套(5)套著發(fā)電機空心軸(4)，(5)被止動螺釘固定在空心軸(4)上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)套在絕緣套(5)上，并被鍵(7)和絕緣套上的臺階固定在絕緣套(5)上，靜止導(dǎo)電體(9)套著旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)，調(diào)整螺套(51)套著靜止電電體(9)，調(diào)節(jié)螺套(51)的兩端的外螺紋與左右端蓋的內(nèi)螺紋聯(lián)接，殼體(3)套著調(diào)整螺套(51)，殼體(3)上還設(shè)有溫度傳感器(58)、進油管安裝螺孔(56)、進水管(59)、出水管(60)。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)、靜止導(dǎo)電體(9)、左螺母(52)、右螺母(55)之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑劑被封在機構(gòu)內(nèi)。
旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)的引線(8)經(jīng)徑向孔、空心軸接轉(zhuǎn)子繞組，固定導(dǎo)電體引線(10)接滅磁開關(guān)。
實施例4只適用于小型微型發(fā)電機。
權(quán)利要求1.改進型靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機由主機、靜止可控硅整流系統(tǒng)組成，其特征在于它的主機的電刷滑環(huán)被兩個無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)所代替，無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)包括錐面接觸型、平面接觸型、自動調(diào)位型、內(nèi)柱外錐型，可控硅整流橋的輸出端是經(jīng)過滅磁開關(guān)、無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)與發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組相連的，平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)由支架、絕緣板、殼體、發(fā)電機空心軸、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電休、鍵、靜止導(dǎo)電體、O型密封圈、導(dǎo)向鍵、油封、左端蓋、螺旋彈簧、調(diào)節(jié)螺套、右端蓋、止動螺釘、進油管、溫度傳感器、進水管、出水管、螺栓、加油杯安裝螺孔組成，支架是一塊角尺形的厚鋼板，它的一邊與發(fā)電機軸平行，另一邊被固定在發(fā)電機端蓋上，殼體是一個帶底座的園筒，其內(nèi)圓柱面上方偏左有一條軸向?qū)蜴I槽，外園柱面的適當位置有5個孔，兩端面上均勻分布著六個螺孔，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體是一個內(nèi)徑相同而外徑不同的小園筒和大園環(huán)的組合體，園環(huán)與園筒有一個共同的端面，其剖面呈T字形，在園筒與園環(huán)的共同端上還可以加裝一個外徑與園環(huán)相等的軟質(zhì)合金園環(huán)，兩環(huán)之間用沉頭螺釘聯(lián)接，靜止導(dǎo)電體是一個園環(huán)，左端面上有一個半徑較小的環(huán)形槽和一個半徑較大的環(huán)形油槽，油槽外側(cè)與一個徑向螺孔相通，環(huán)形油槽被環(huán)形蓋板蓋住，油槽外側(cè)的環(huán)面上均勻分布著幾個螺孔，右端面的內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)嵌著一個油封，油封外面均勻分布著6-8條徑向油溝，溝底有孔通向左端面的環(huán)形油槽，油溝順著主軸旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)還有楔形斜口，外園柱面的左上方裝著軸向?qū)蜴I，中部有個330度弧長的弧形水槽，水槽末端有一個孔與徑向螺孔相通，弧形水槽被蓋板蓋住，右端的一個小環(huán)形槽內(nèi)嵌著O型密封圈，左端蓋是一個園環(huán)，環(huán)面外緣均勻分布六個孔，環(huán)的內(nèi)孔上有螺紋，調(diào)節(jié)螺套是一個短園筒與園環(huán)的組合體，外園柱面右端有外螺紋，左端均勻分布著六個徑向孔，園環(huán)內(nèi)側(cè)有一條較深的環(huán)形槽，右端蓋也是一個園環(huán)，環(huán)面外側(cè)也均勻分布著六個孔，右端面的中部有一個330度弧長的弧形水槽，槽的末端有一個徑向螺孔，弧形槽被蓋板蓋住，各部份之間的位置關(guān)系及聯(lián)接方式如下殼體放在絕緣板上，絕板放在支架的橫梁上，殼體的底座、絕緣板都被套著絕緣管的螺栓固定在支架的橫梁上，絕緣套套著發(fā)電機空心軸，并被鍵和止動螺釘固定在空心軸上，絕緣套外套著旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、靜止導(dǎo)電體、螺旋彈簧，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體被鍵和絕緣套上的臺階固定在絕緣套上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、靜止導(dǎo)電體、螺旋彈簧的外面套著調(diào)節(jié)螺套、左端蓋、殼體、右端蓋，靜止導(dǎo)電體與殼體被導(dǎo)向鍵連在一起，調(diào)節(jié)螺套與左端蓋螺紋聯(lián)接，左、右端蓋與殼體螺釘聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的園筒右端伸出右端蓋外，它的左邊是靜止導(dǎo)電體，靜止導(dǎo)電體左端面上半徑較小的環(huán)形槽內(nèi)嵌著螺旋彈簧，螺旋彈簧的另一端嵌在調(diào)節(jié)螺套的環(huán)形槽內(nèi)，靜止導(dǎo)電體的環(huán)形油槽、徑向油溝及它與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的接觸面之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的引出線經(jīng)徑向孔、空心軸接轉(zhuǎn)子繞組，靜止導(dǎo)電體引出線經(jīng)殼體上的孔接滅磁開關(guān)，錐面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體機構(gòu)的組成部份、各部份的相對位置、聯(lián)接方式都與平面接觸型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)相同，所不同的是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體靜止導(dǎo)電體的接觸面呈園錐形，它們的接觸面與軸線成85度至87度的角，而且旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的園錐形接觸面嵌入靜止導(dǎo)電體的園錐形接觸面內(nèi)，自動調(diào)位型無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)由支架、絕緣板、殼體、發(fā)電機空心軸、絕緣套、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、鍵、靜止導(dǎo)電體、球頭銷、螺旋彈簧、調(diào)節(jié)螺栓、左端蓋、油封、右端蓋、加油杯安裝螺孔、溫度傳感器、進水管、出水管、止動螺釘、螺栓組成，支架的結(jié)構(gòu)與平面接觸型相同，殼體是一個帶底座的園筒，園筒兩端均勻分布著六個螺釘也，外園柱面的中部均勻分布著3-5個徑向螺孔，在它的外園柱面的適當位置還有弧形槽和三個螺孔，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體是一個長園筒，靜止導(dǎo)電體是一個縱剖面呈矩形，橫剖面呈扇形的合金塊，其外園弧面上偏右有一個半球形小坑，球頭銷是一個頂端呈球形，而銷柄呈園柱形的銷子，左右端蓋都是園環(huán)，環(huán)面外側(cè)均勻分布著六個孔，它們與殼體相連的環(huán)面的內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)都嵌著一道油封，各部份之間的位置關(guān)系及聯(lián)接方式如下殼體、絕緣板、支架的位置關(guān)系及聯(lián)接方式與平面接觸型相同，絕緣套著空心軸，并被止動螺釘固定在空心軸上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體套著絕緣套，并被鍵和絕緣套上的臺階固定在絕緣套上，靜止導(dǎo)電體(3-5個扇形塊)均勻分布在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體的園柱面外，靜止導(dǎo)電體外面是殼體，殼體的左右兩端被左右端蓋封住，殼體與端蓋用螺釘聯(lián)接，球頭銷的頂端嵌入靜止導(dǎo)電體的半球形坑內(nèi)，園柱部份嵌在殼體的徑向孔的下部，球頭銷外有一螺旋彈簧，螺旋彈簧外是調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓與殼體螺紋聯(lián)接，在殼體的適當位置還有弧開水槽、加油杯安裝螺孔、溫度傳感器、進水管、出水管，在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、殼體及左右端蓋之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體引出線經(jīng)徑向孔、空心軸接轉(zhuǎn)子繞組，靜止導(dǎo)電體引出線經(jīng)調(diào)節(jié)螺栓中心孔接滅磁開關(guān)，內(nèi)柱外錐式無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)由支架、絕緣板、殼體、發(fā)電機空心軸、絕緣套、調(diào)節(jié)螺套、左螺毋、右螺毋、油封、加油杯安裝螺孔、止動螺釘、溫度傳感器、進水管、出水管、螺栓組成，支架的形狀與平面接觸型相同，殼體是一個帶底座的園筒，內(nèi)園柱面上有一個道環(huán)形臺階，園柱上方有一個徑向螺孔，后方也有兩個螺孔，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體是一個長園筒，靜止導(dǎo)電體是一個內(nèi)孔呈園柱形，外面呈園錐形的筒狀體，外園錐面上均勻分布著三條軸向槽，其中的一條從內(nèi)園柱面到外園錐面部被切掉，形成一個缺口，上方有個徑向孔，調(diào)節(jié)螺套是一個內(nèi)孔呈園錐形，外面呈園柱形的筒狀體，外園柱面中部有一個環(huán)形臺階，外園柱面的適當位置還有弧形槽，上方也有一個徑向孔，左右端都有外螺紋。左右螺毋都是一個短園筒與園環(huán)的組合體，園筒部份有內(nèi)螺紋，園環(huán)內(nèi)孔旁的環(huán)形坑內(nèi)嵌著一道油封，園環(huán)的外園柱面上均勻分布著六個徑向孔，各部份的位置關(guān)系和聯(lián)接方式如下殼體、絕緣板、支架的位置關(guān)系和聯(lián)接方式與平面接觸型相同，絕緣套套著空心軸，并被止動螺釘固定在空心軸上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體套著絕緣套，并被鍵和絕緣套上的臺階固定在絕緣套上，靜止導(dǎo)電體套著旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體，調(diào)節(jié)螺套著靜止導(dǎo)電體，調(diào)節(jié)螺套兩端的外螺紋與左右螺毋的內(nèi)螺紋聯(lián)接，殼體套著調(diào)節(jié)螺套，殼體上還設(shè)有溫度傳感器、進油管、進水管、出水管，殼體上方的徑向螺孔、調(diào)節(jié)螺套上方的徑向孔、靜止導(dǎo)電體上方的徑向孔的軸線都處于同一鉛錘線上，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體、靜止導(dǎo)電體、左軸毋、右軸毋之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，導(dǎo)電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體引出線經(jīng)徑向孔、空心軸與轉(zhuǎn)子繞組相接，靜止導(dǎo)電體引出線(接在殼上)與滅磁開關(guān)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機，其特征在于它的無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)，包括錐面接觸型、平面接觸型、自動調(diào)位型、內(nèi)柱外錐型，利用它們可以構(gòu)成巨型、大型、中型、小型、微型靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機系列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機，其特征在于它的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)與靜止導(dǎo)電體(9)的接觸面緊密接觸，兩接觸面之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)經(jīng)引出線(8)與發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組相接，靜止導(dǎo)電體(9)經(jīng)引出線(10)與滅磁開關(guān)相接，因此，可控硅整流橋輸出的直流電流能順利進入轉(zhuǎn)子繞組。
4.權(quán)利要求1所述的靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機，其特征在于它的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體(6)與靜止導(dǎo)電本(9)的接觸面能緊密接觸，而且兩接觸面之間充滿了導(dǎo)電潤滑劑，即不存在間隙，因而兩接觸面之間不會產(chǎn)生電弧。
5.權(quán)利要求1所述的靜止可控硅整流無刷勵磁發(fā)電機，其特征在于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電體與靜止導(dǎo)電體接觸面之間的導(dǎo)電潤滑劑被密封在機構(gòu)內(nèi)，不會向外擴散污染發(fā)電機絕緣及周圍環(huán)境。
專利摘要本系列發(fā)電機屬發(fā)電機技改范疇,它能消除電刷滑刷引起的電弧、碳粉、銅沫對發(fā)電機的危害,提高其可靠性極限容量使有壽命,減少維護工作量。它由一臺沒有電刷滑環(huán)的三相交流發(fā)電機、可控硅整流系統(tǒng)、無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)(包括錐面接觸型、平面接觸型、自動調(diào)位型、內(nèi)柱外錐型)組成,勵磁電流經(jīng)無刷旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電機構(gòu)進入轉(zhuǎn)子繞組。該機勵磁性能優(yōu)越、可靠性高、穩(wěn)定性好、極限容量大、效率高、絕緣不受碳粉銅沫污染、維護工作量小、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、省工省料、造價較低,可實現(xiàn)微機控制。
文檔編號H02K19/16GK2385465SQ9921807
公開日2000年6月28日 申請日期1999年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月25日
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