两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103915964103915964A(43)申请公布日2014.07.09(21)申请号201310005327.3(22)申请日2013.01.08(71)申请人济南吉美乐电源技术有限公司地址250101山东省济南市高新开发区天辰大街603号(72)发明人于功山张军刚王胜平谈学超刘海鹏张文昌陈爱伟王怀杰(74)专利代理机构济南鲁科专利代理有限公司37214代理人周长义崔民海(51)Int.Cl.H02K19/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图5页附图5页(54)发明名称两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机(57)摘要本发明涉及一种两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机,四相电励磁双凸极发电机的相绕组之间互差90度，其中，a、c两相绕组和b、d两相绕组电压互差180度，将两相绕组分别反向串联，合成为一相，于是能够利用内部相绕组电压矢量和成的方法，将四相合成为两相结构；整流部分采用单相全波整流桥，采用电容器滤波，两相整流系统正向串联叠加，第二套励磁绕组串联在滤波电容和负载之间，从第二套励磁绕组的另一端引出，做为发电机的正极或负极使用，第一套励磁绕组的两端与直流励磁电压源连接；本发明简化绕组相数，利用两相绕组整流串联叠加，从而提高发电机出力，改善发电机的输出性能，减少成本。CN103915964ACN1039564ACN103915964A权利要求书1/1页1.一种两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机,包括四相电励磁双凸极发电机、二极管和电容，其中电励磁双凸极发电机的基本结构为：定、转子均为凸极齿槽结构，定子和转子铁心均由硅钢片叠压而成，定子上除装有集中电枢绕组外，还有励磁绕组，空间相对的定子齿上的绕组串联构成一相，转子上无绕组；其特征在于：四相电励磁双凸极发电机的相绕组之间互差90度，其中，a、c两相绕组和b、d两相绕组电压互差180度，将两相绕组分别反向串联，合成为一相，于是能够利用内部相绕组电压矢量和成的方法，将四相合成为两相结构；整流部分采用单相全波整流桥，采用电容器滤波，两相整流系统正向串联叠加，第二套励磁绕组串联在滤波电容和负载之间，从第二套励磁绕组的另一端引出，做为发电机的正极或负极使用，第一套励磁绕组的两端与直流励磁电压源连接。2.按照权利要求1所述的两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机,其特征在于：a、c两相绕组合成为A相绕组，b、d两相绕组合成为B相绕组，A相绕组和B相绕组分别接单相全波整流桥D20、D21和滤波电容C1、C2，再将两套整流系统进行串联，C1的负极接C2的正极，将第二套励磁绕组Lf2串联在母线中，一端与C1的正端相接，另一端引出作为发电机的正极，从C2的负端引出导线做发电机的负极,发电机的正极和负极分别接负载Z的正极和负极，对负载Z供电，空载时，调节励磁电流if1的大小，即可调节发电机的输出电压U0，从而保持输出电压U0恒定。2CN103915964A说明书1/3页两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机技术领域[0001]本发明属于特种电机技术领域，尤其涉及一种两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机。背景技术[0002]电励磁双凸极发电机的定子和转子均为凸极结构，属于变磁阻类电机，电励磁双凸极发电机以励磁绕组取代永磁体，使得发电机的励磁磁场可以调节。转子上无绕组和永磁体，结构非常简单；发电机负载变化时，可通过调节励磁绕组中的励磁电流大小以维持恒定电压输出，控制方便。四相电励磁双凸极发电机与对应同尺寸同定子极数的三相6/4及12/8极双凸极发电机相比，能够提高功率密度、降低绕组铜损。四相电励磁双凸极发电机电枢绕组输出经过四相全波桥整流电路整流后输出直流电压。传统同步无刷直流发电机输出电压为三相正弦波,上下桥依次每隔60°换相一次,换相间隔均匀,三相电势对称,电机上、下桥换相时参与换相的两相电压差相等。因此上、下桥换相具有对称性,换相压降和换相重叠角相等。与传统同步发电机相电势波形不同,一周期内发电机相电势波形由负压区、正压区和过零区组成。图1为电励磁双凸极发电机一相电势波形。因而会出现电励磁双凸极发电机下桥换相之后很快出现上桥换相。如图2所示。由于电励磁双凸极发电机电势波形的特殊性,与相电势为正弦电压的同步发电机不同,一方面相电压波形中本身谐波电压含量较高，采用传统正弦线电压的整流模式，会损失掉相电压中的许多谐波，减小出力；另一方面，非正弦波形在接负载工作时,由于电枢电感的存在,相电流不能突变,存在复杂的换相重叠过程,这也是影响发电机外特性的重要因素之一。为了减小上述不利因素，增加四相电励磁双凸极发电机的