[其他]圓環旋轉勵磁發電機

無效

• 申請號: 85202556
• 申請日: 1985-06-24
• 公開（公告）號: CN85202556U
• 公開（公告）日: 1986-07-30
• 發明（設計）人: 王煥生
• 申請（專利權）人: 王煥生
• 主分類號: H02K19/16
• 分類號: H02K19/16;H02K19/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是關于勵磁機，特別是圓環旋轉勵磁發電機。

現有旋轉勵磁發電機是把電樞中的交流電通過硅整流器輸送給同步發電機的主磁極勵磁，它的整流系統是隨交流勵磁機電樞同步旋轉。來實現對同步發電機主磁極直流電勵磁的需要。

本發明目的在于改變現有旋轉勵磁機的工作原理，消除現有旋轉交流勵磁機整流器隨機同步旋轉這一復雜裝置，建立新的旋轉勵磁發電裝置。進而，提高同步發電機的工作性能。降低造價。

本發明是這樣實現的：旋轉電樞直接產生直流電對同步電機主磁極勵磁，旋轉勵磁機本身主磁極的勵磁是用同步發電機的反饋交流電，通過靜止的硅整流器輸出的直流電勵磁。

該裝置是把圓環旋轉勵磁機和同步交流發電機組合在一起，旋轉勵磁機安裝在雙軸承同步發電機內的前端，通過一個公共轉軸連結其旋轉勵磁機的圓環電樞和同步發電機的轉子。

勵磁發電機的電樞是由圓環鐵心和繞組構成，它的主磁極是圓柱電磁鐵和勵磁繞組構成。

在原動機拖動下軸前端勵磁直流發電機以圓環為電樞旋轉切割靜止電磁鐵主極的單極，在圓環電樞繞組產生感生電動勢和感生直流電。直接引線沿轉軸輸給后端同步發電機轉子鐵心勵磁，同步發電機轉子主磁極同時切割定子繞組產生感生電動勢和交流電，對外電路輸出。同時，一部分通過硅整流器回輸前端勵磁發電機電磁鐵主磁極勵磁，進而，實現自勵同步發電機無刷勵磁。

根據該機工作原理和結構特征，可以用不同數量的圓環電樞和不同數量的主磁極相結合制成不同功率的圓環旋轉勵磁機。

電流方向和磁場方向

見勵磁過程附圖（1）。

該機電樞沿中間定子旋轉時，無論是順時針，還是逆時針，定子兩端磁極必然有一端是增磁。而另一端是去磁，這是由于圓環電樞繞組的感生電流方向所形成的磁場方向來決定。同時，在圓環鐵心外側平面與圓環內側平面形成相反的磁場方向，無論圓環鐵心內側還是外側所形成的異名磁場方向。都是驅動導體運動電荷沿螺旋繞組同一方向做定向運動，進而提高電樞工作繞組的感生電動勢和感生電流的強度。

對它的感生電流方向用右手定則，對圓環鐵心所形成的磁場方向用右手安培定則去判斷。

由三個圓環電樞構成的勵磁機，該機中間圓環電樞兩側是切割同名磁極，它加速了繞組導線電荷的定向運動速度。

工????作????特????性

由于該機可以由若干個圓環電樞和定子主極組成一部勵磁機。同時工作繞組不受定子腔空間的限制，散熱性能好，連續工作時間長。

該機輸出電壓和電流可以通過接線方法的改變，不通過附加裝置就可以得到調整。

調整的方法是：如果把每片電樞工作繞組串聯起來輸出電壓大，電流小。如果并聯輸出電壓小，電流大。

設????計????內????容

設計內容包括對該機電磁設計和結構設計兩個相輔相成的組成部分。

圓環旋轉勵磁發電機是系列性產品，因此，要從系列產品設計角度去考慮系列內各產品的功率安裝尺寸和零部件尺寸的遞增規律。

一、結構

見該機主要結構件表、為適應不同功率發電機的勵磁和使用環境的不同要求，大中小型圓環旋轉勵磁機的主要結構件的數量和尺寸應當不相同。

具體的體現是：為適應較大功率的發電機勵磁功率，就應增多定子和電樞。

二、設計程序

見設計程序表和設計數據填充表，該設計程序表是對設計本系列產品有秩序的設計工作的重要技術方案，設計數據填充表是服從于設計程序和具體結果方案。同時，也可以用來調整內部結構數據和有目的有程序去檢索有關文獻和技術數據的指導。

三、功率計算

功率計算可參考現有直流發電機，同步發電機的計算方式，其算式如下：

P_N＝CD²_aL_tnN

式中P_N－額定功率；D_a－轉子鐵心直徑；

L_t－定子鐵心長度：n_N－額定轉速r／min

C－利用系數，可參考現有發電機不同功率的利用系數。

四、功率確定

圓環旋轉勵磁發電機它的功率確定應根據同步電機所需的勵磁功率來確定。

按現有同步發電機不同勵磁功率等級來確定。現有同步發電機勵磁功率等級，可查閱《電機工程手冊》第四卷第十九篇19－260頁。

該機氣隙磁通密度：一般應確定0.7－0.9特斯拉。

該機定子與轉子之間氣隙請參閱《實用電工手冊》上冊882頁。江西人民出版社一九八三年版。

五、設計要點