[实用新型]一种自励恒压发电机的三频励磁机系统

说明书

本实用新型公开了一种自励恒压发电机的三频励磁机系统，其主要特点是三种频率的电机:频率为f1的主励磁机，频率为f2的电源发电机，频率为f3的控制信号发电机共一个励磁机定子、励磁机转子铁心，且有f1＝2f2、f2＝2f3关系；该系统及其控制方法通过励磁机转子上的控制机构，实现设置在主机定子上的电压调节器AVR对三频励磁机系统的励磁机转子侧的励磁电流的正、反向控制和励磁电流大小的控制，实现该系统的自励恒压调节，同时提高了电压调节器AVR的可靠性和可维修性。

技术领域

本实用新型属于发电机技术领域，特别涉及一种自励恒压发电机的三频励磁机系统。

背景技术

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

随着科学技术的发展，用电设备对发电机输出的电源品质要求越来越高，既要求发电机输出的电源品质好，也要求供电设备本身体积小、重量轻、可靠性高。

电励磁发电机调压性能好，可配置多种保护功能及实现并联运行功能，但是体积大，重量大，可靠性不高。

永磁发电机具有体积小、重量轻、可靠性高等特点，但是永磁发电机也有不足的地方，即其输出电压不可调节，且其输出电压受环境温度的影响较大，因此使用起来具有局限性。于是复合励磁永磁发电机被提出并进行了大量的研究。

在实用新型申请号为201420574265.8的专利申请中，公开了一种无源自励恒压无刷同步发电机，该发电机主要包括主发电机电枢、主发电机转子、励磁机定子、励磁机电枢、旋转整流模块、控制箱、自动电压调节器AVR七部分。通过利用励磁机定子铁心剩磁，解决发电机起励问题和负载变化、转速变化等引起的电压恒定问题，保证发电机完全自励，省去外部直流电源或副励磁机。但是，该实用新型公开的一种无源自励恒压无刷同步发电机的自动电压调节器不能实现励磁电流的正、反向控制和励磁电流大小的控制。

中国专利ZL201110118451.1提出了一种齿谐波励磁的混合励磁永磁电机，同时借助无线传输技术将控制信号由定子传递到转子，通过控制齿谐波励磁系统输出的励磁电流，以实现发电机带不同负载时的恒压输出。但该电机转子结构较复杂，需要布置无线接收模块和斩波电路，安装维护困难，同时降低了运行的可靠性。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的首要目的在于提供一种自励恒压发电机的三频励磁机系统，该系统及其控制方法通过励磁机转子上的控制机构，实现设置在主机定子上的电压调节器AVR对三频励磁机系统的励磁机转子侧的励磁电流的正、反向控制和励磁电流大小的控制，实现该系统的自励恒压调节，同时提高了电压调节器AVR的可靠性和可维修性。

本实用新型的另一个目的在于提供一种自励恒压发电机的三频励磁机系统，该系统及其控制方法不但调压性能好，可配置多种保护功能及实现并联运行功能外；而且发电效率高、体积小、重量轻、操作方便、实用性强、易于广泛推广。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种自励恒压发电机的三频励磁机系统，该系统设置在发电机上，发电机包括有主机定子、主机转子、采集信号模块、电源模块、永磁励磁体，所述主机定子上设置有电压调节器AVR，其特征在于所述三频励磁机系统包括有励磁机定子、励磁机转子、控制机构，所述励磁机定子与所述励磁机转子同轴设置，所述控制机构设置在励磁机转子上；通过励磁机转子上的控制机构，实现设置在主机定子上的电压调节器AVR对三频励磁机系统的励磁机转子侧的励磁电流的正、反向控制和励磁电流大小的控制，实现该系统的自励恒压调节。

所述励磁机定子包括有定子铁芯、主励磁机励磁绕组、电源电机励磁绕组、控制信号电机励磁绕组，所述主励磁机励磁绕组、电源电机励磁绕组、控制信号电机励磁绕组均绕卷在定子铁芯上；