一種50kW-100kW永磁體自動調(diào)速恒壓發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)電機領(lǐng)域，尤其是涉及高頻率的永磁體自動調(diào)速恒壓發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機(英文名稱:Generators)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機械設(shè)備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅(qū)動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。例如柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。汽油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將汽油的能量轉(zhuǎn)化為電能。柴油機一般指柴油發(fā)動機。用發(fā)動機帶動發(fā)電機來發(fā)電。發(fā)電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是:用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
[0003]目前內(nèi)燃機(包括汽油機、柴油機)發(fā)電機大多數(shù)采用工頻設(shè)計結(jié)構(gòu)，此發(fā)電機體積大、重量重，耗材多，由于發(fā)電機一般為單對極勵磁，發(fā)出的是與旋轉(zhuǎn)頻率相同的交流電，頻率維持在國內(nèi)50Hz或國外60Hz范圍，這樣的交流電頻率低;其原因主要是發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，必須符合國內(nèi)外一致公認(rèn)的公式:轉(zhuǎn)速η= (120 X頻率f)-極數(shù)P，因此發(fā)電機為一對磁極時，額定轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)/分鐘；兩對磁極時，額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分;三對磁極時，額定轉(zhuǎn)速需1000轉(zhuǎn)/分；四對磁極時，要750轉(zhuǎn)/分；
[0004]故此看這類發(fā)電機，其對內(nèi)燃機的要求較高:
[0005](I)發(fā)動機恒轉(zhuǎn)速:即一對磁極3000轉(zhuǎn)/分鐘，兩對磁極時額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分......;
[0006](2)發(fā)動機功率大:此類發(fā)電機只能用發(fā)動機固定轉(zhuǎn)速點的功率，然而發(fā)動機功率是隨著轉(zhuǎn)速上升而增加的。以兩對極時額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分為例，如果實際發(fā)電機輸出功率30kw時，30kwX1.5 = 45kw即發(fā)動機轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分就可以滿足發(fā)電機輸出要求，如果轉(zhuǎn)速能降下來，即減少能耗又降低噪音和減少機械磨損，但是發(fā)電機頻率:f = n X P +120 = 1100X 4 +120 = 36.6 (Hz)，不符合工頻發(fā)電要求；
[0007](3)發(fā)動機穩(wěn)速率S 10%:如果發(fā)動機穩(wěn)速率大的話，發(fā)電機頻率變化就會加大，η=1500轉(zhuǎn)/分P = 4極
[0008]1500± 1500 X 5/100 = 1425 ?1575轉(zhuǎn)/分
[0009]最低4= 11\? + 120 = 1425\4 + 120 = 47.5(取)
[0010]最高4= 11\? + 120 = 1575\4 + 120 = 52.5(取)
[0011]即使這樣也只能滿足普通要求的交流電使用，對于精密設(shè)備是不可以用的；但已形成了工頻發(fā)電機的生產(chǎn)廠家都遵循這一規(guī)律，無法改變。
[0012]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013 ]本發(fā)明提供一種交流電壓變化小頻率恒定的高頻率發(fā)電機。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:
[0015]一種50kW_10kW永磁體自動調(diào)速恒壓發(fā)電機，其中，采用永磁發(fā)電機分別給U、V和W逆變系統(tǒng)供電；
[0016]其中，所述永磁發(fā)電機的定子沖片的槽內(nèi)纏繞有同相位三路三相四線繞組線圈，形成第一永磁發(fā)電機、第二永磁發(fā)電機和第三永磁發(fā)電機；
[0017]給U逆變系統(tǒng)供電的電路如下:
[0018]第一永磁發(fā)電機輸出第一路三相四線交流電，所述交流電經(jīng)過第一直流穩(wěn)壓電路后成為穩(wěn)壓直流電，再進(jìn)入第一三相組合逆變電路將穩(wěn)壓直流電逆變成帶有高頻諧波正弦波交流電后輸出，輸出的高頻諧波正弦波交流電再經(jīng)過第一正弦波交流濾波電路進(jìn)行濾波后將正弦波交流電輸出給U逆變系統(tǒng)；
[0019]給V逆變系統(tǒng)供電的電路如下:
[0020]第二永磁發(fā)電機輸出第二路三相四線交流電，所述交流電經(jīng)過第二直流穩(wěn)壓電路后成為穩(wěn)壓直流電，再進(jìn)入第二三相組合逆變電路將穩(wěn)壓直流電逆變成帶有高頻諧波正弦波交流電后輸出，輸出的高頻諧波正弦波交流電再經(jīng)過第二正弦波交流濾波電路進(jìn)行濾波后將正弦波交流電輸出給V逆變系統(tǒng)；
[0021]給W逆變系統(tǒng)供電的電路如下:
[0022]第三永磁發(fā)電機輸出第三路三相四線交流電，所述交流電經(jīng)過第三直流穩(wěn)壓電路后成為穩(wěn)壓直流電，再進(jìn)入第三三相組合逆變電路將穩(wěn)壓直流電逆變成帶有高頻諧波正弦波交流電后輸出，輸出的高頻諧波正弦波交流電再經(jīng)過第三正弦波交流濾波電路進(jìn)行濾波后將正弦波交流電輸出給W逆變系統(tǒng)。
[0023]進(jìn)一步的，所述永磁發(fā)電機包括后端蓋、中間接盤、繞組定子和轉(zhuǎn)子，將轉(zhuǎn)子和中間接盤固定連接在發(fā)動機上，繞組定子固定安裝在中間接盤上，繞組定子安裝在轉(zhuǎn)子外側(cè)，后端蓋固定安在繞組定子出線端側(cè)；
[0024]其中，所述繞組定子由定子沖片、定子鋁殼和卡鍵組成，將定子沖片疊壓在定子鋁殼內(nèi)部，然后用卡鍵卡上并焊接；
[0025]所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鋁芯、轉(zhuǎn)子沖片、永磁體、法蘭盤、盤片、壓盤、軸、軸承、小鍵及大鍵組成，轉(zhuǎn)子鋁芯和大鍵對應(yīng)鍵槽位置安裝在軸上，轉(zhuǎn)子沖片疊壓在轉(zhuǎn)子鋁芯上，將永磁體插入轉(zhuǎn)子沖片的方形槽內(nèi)；法蘭盤和小鍵對應(yīng)鍵槽位置安裝在軸的一端，壓盤通過螺栓把盤片安裝在法蘭盤上;軸承安裝在軸的另一端。
[0026]進(jìn)一步的，所述永磁發(fā)電機中的永磁體采用18級。
[0027]進(jìn)一步的，所述第一永磁發(fā)電機輸出Al、B1、C1、相位標(biāo)識，三相繞組的尾部并聯(lián)接在一起，三相繞組的星點標(biāo)識NI ；
[0028]所述第二永磁發(fā)電機輸出A2、B2、C2、相位標(biāo)識，三相繞組的尾部并聯(lián)接在一起，三相繞組的星點標(biāo)識N2 ；
[0029]所述第三永磁發(fā)電機輸出A3、B3、C3、相位標(biāo)識，三相繞組的尾部并聯(lián)接在一起，三相繞組的星點標(biāo)識N3。
[0030]進(jìn)一步的，所述第一直流穩(wěn)壓電路包括第一整流器、第一電源開關(guān)和第一濾波電容;第二直流穩(wěn)壓電路包括第二整流器、第二電源開關(guān)和第二濾波電容;第三直流穩(wěn)壓電路包括第三整流器、第三電源開關(guān)和第三濾波電容。
[0031]進(jìn)一步的，所述第一電源開關(guān)、第二電源開關(guān)和第三電源開關(guān)為場效應(yīng)管。
[0032]進(jìn)一步的，所述第一電源開關(guān)、第二電源開關(guān)和第三電源開關(guān)為IGBT。
[0033]進(jìn)一步的，所述第一三相組合逆變電路是由第一單相逆變器組成，所述第二三相組合逆變電路是由第二單相逆變器組成，所述第三三相組合逆變電路是由第三單相逆變器組成。
[0034]逆變器就是一種將直流電(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電(一般為220v50HZ正弦或方波)的電子設(shè)備。
[0035]進(jìn)一步的，所述第一單相逆變器由4個IGBT組成;所述第二單相逆變器由4個IGBT組成;所述第三單相逆變器由4個IGBT組成。
[0036]進(jìn)一步的，所述第一正弦波交流濾波電路由第一電感和第一電容組成，所述第二正弦波交流濾波電路由第二電感和第二電容組成，所述第三正弦波交流濾波電路由第三電感和第三電容組成。
[0037]進(jìn)一步的，經(jīng)過第一正弦波交流濾波電路進(jìn)行濾波后形成的正弦波、經(jīng)過第二正弦波交流濾波電路進(jìn)行濾波后形成的正弦波和經(jīng)過第三正弦波交流濾波電路進(jìn)行濾波后形成的正弦波之間互相相差120°。
[0038]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:<