[其他]復(fù)激特性逆序串激無刷勵磁同步機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000007836
• 申請日: 1985-11-02
• 公開（公告）號: CN85107836B
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃孝和;葛偉亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)學(xué)院
• 代理公司: 北京工業(yè)學(xué)院專利代理事務(wù)所
• 代理人: 李愛英;張立萍

本發(fā)明公開一種具有復(fù)激特性的無刷勵磁同步電機(jī)。它的交流勵磁機(jī)定子繞組由兩套繞組相同，匝數(shù)不等的繞組構(gòu)成，并與主同步機(jī)定子繞組作不同方式的逆序串聯(lián)連接，減少交流勵磁機(jī)體積，減少定子側(cè)等效電阻。并利用磁飽和特性，構(gòu)成具有復(fù)激特性的逆序串激式無刷勵磁同步電機(jī)，性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，成本低。

本發(fā)明涉及一種同步電機(jī)，特別是具有復(fù)激特性的逆序串激式無刷勵磁同步電機(jī)。

現(xiàn)有技術(shù)中的同步電機(jī)，大部分是并激式，或并激式加串激式的復(fù)激式同步電機(jī)。《電力電子技術(shù)》雜志1980年3～4期中登載過“當(dāng)前同步電機(jī)勵磁線路”的文章。介紹了勵磁線路的新技術(shù)，但其勵磁機(jī)不僅體積大，而且需要一套勵磁的控制、調(diào)節(jié)、檢測裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作、維修不便，成本高。

1982年本技術(shù)的發(fā)明人在《北京工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》第一期上發(fā)表了“逆序串激式無刷勵磁的同步電動機(jī)”的論文。文中介紹的電動機(jī)，由三相同步電動機(jī)、三相交流勵磁機(jī)，自啟動同步控制裝置與無刷勵磁線路所組成，交流勵磁機(jī)的定子繞組與同步機(jī)定子繞組作逆序串聯(lián)連接。當(dāng)三相同步電動機(jī)定子接通三相交流電源后，電動機(jī)異步起動旋轉(zhuǎn)，交流勵磁機(jī)定子的逆序旋轉(zhuǎn)磁場在其轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)交流電，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步時(shí)，此交流電是二倍頻的。此交流電經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器全波整流后，輸入同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子作為直流激磁，自啟動及同步控制裝置保證了在最佳情況下加入同步機(jī)轉(zhuǎn)子直流激磁和牽入同步運(yùn)行。并通過實(shí)驗(yàn)樣機(jī)論證了該電機(jī)在其性能和勵磁機(jī)的結(jié)構(gòu)、體積、成本、效率等方面，比并激式或并激式加串激式的同步電機(jī)優(yōu)越的多，但在其啟動的可靠性和工作特性調(diào)節(jié)范圍方面受到一定限制。

本發(fā)明的目的是為了實(shí)施上述的論文所述的電機(jī)原理，并在此基礎(chǔ)上提供一種性能更加優(yōu)良的，以逆序、串激方式來實(shí)現(xiàn)復(fù)激特性的同步電機(jī)系統(tǒng)。

以下結(jié)合附圖來描述本發(fā)明任務(wù)的完成方式：

圖1是本發(fā)明三角形接法的電路原理圖;

圖2是本發(fā)明星形接法的電路原理圖;

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電路連接圖;

如圖1所示，三相交流勵磁機(jī)定子繞組（5）的每一相由兩組繞法相同、匝數(shù)不等的繞組（3）、（4）組成，這兩組繞組可作順向串聯(lián)（首-尾-首-尾），也可作反向串聯(lián)（首-尾-尾-首），這兩組繞組串聯(lián)后，在中性點(diǎn)附近作三角形連接或星形連接，或只用兩個(gè)繞組中一個(gè)繞組單獨(dú)作星形連接或三角形連接之后再與主同步機(jī)定子繞組（2）在中性點(diǎn)附近作逆序串聯(lián)。當(dāng)不同用戶提出不同性能要求時(shí)，可以方便靈活地通過改變其連接方式來滿足用戶的要求。

在主同步機(jī)的定子繞組兩端并聯(lián)電容（1）后，使原來理想上過原點(diǎn)的勵磁特性變成從某一定值（電容電流）開始，從而使逆序串激式無刷電動機(jī)獲得全負(fù)荷段的復(fù)激特性，同時(shí)在輕載時(shí)補(bǔ)償了電動機(jī)的一部分感性電流，提高了電網(wǎng)的功率因數(shù)，并且在負(fù)載增加時(shí)，比不加電容的情況提前進(jìn)入過激區(qū)（如果電動機(jī)的負(fù)載較穩(wěn)定并經(jīng)常＞0.75Pe，則可以不加電容）。對于用作與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的逆序串激式無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，由于風(fēng)速變化無常，并聯(lián)電容有重要的作用，風(fēng)速小時(shí)發(fā)電機(jī)欠激磁，電容補(bǔ)償了它的部分無功功率;而當(dāng)風(fēng)速高時(shí)，發(fā)電機(jī)過激磁向電網(wǎng)送出無功功率，加上并聯(lián)電容后的增磁作用，使發(fā)電機(jī)過激的更甚，更多地向電網(wǎng)輸送無功功率。并聯(lián)電容容量以Ic＝（0.1～0.25）Ie范圍選擇為宜。（Ic為電容電流;Ie是發(fā)電機(jī)的額定電流）。