CN113422487A - 一种复合励磁低中压无刷发电机及发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种复合励磁低中压无刷发电机及发电设备，涉及无刷发电机领域。该复合励磁低中压无刷发电机包括机座、中压发电装置、低压发电装置以及复合励磁机，中压发电装置、低压发电装置以及复合励磁机均安装至机座，复合励磁机与中压发电装置和低压发电装置连接，复合励磁机用于向中压发电装置和低压发电装置提供磁场，以使中压发电装置产生中压，且以使低压发电装置产生低压。该复合励磁低中压无刷发电机不仅可以产生中压，还可以产生低压，从而来满足设备系统的用电需求，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及无刷发电机领域，具体而言，涉及一种复合励磁低中压无刷发电机及发电设备。
背景技术
传统的中压无刷发电机只能输出一种电压，且其只能供一种电压的设备使用，使用范围受到限制。在同时需要低压和中压的设备系统中，只能用一台低压发电机组和一台中压发电机组同时使用才能满足设备系统，这样设备投入资金大、电源设备占地面积也大，运行成本、维修成本都成比例增大。
发明内容
本发明提供了一种复合励磁低中压无刷发电机及发电设备，其能够同时提供中压和低压以满足设备系统，节约了成本。
本发明的实施例可以这样实现：
本发明的实施例提供了一种复合励磁低中压无刷发电机，其包括机座、中压发电装置、低压发电装置以及复合励磁机；
所述中压发电装置、低压发电装置以及复合励磁机均安装至所述机座；
所述复合励磁机与所述中压发电装置和所述低压发电装置连接，所述复合励磁机用于向所述中压发电装置和所述低压发电装置提供产生磁场所需的励磁电流，以使所述中压发电装置产生中压，且以使所述低压发电装置产生低压。
可选地，所述中压发电装置包括中压发电机带绕组定子铁芯和中压发电机带绕组转子铁芯；
所述复合励磁低中压无刷发电机还包括转轴，所述中压发电机带绕组定子铁芯安装至所述机座，所述中压发电机带绕组转子铁芯安装至所述转轴。
可选地，所述中压发电装置还包括中压发电机励磁绕组和中压发电机电枢绕组，所述中压发电机励磁绕组和所述中压发电机电枢绕组设置在所述复合励磁机内。
可选地，所述低压发电机装置包括低压发电机带绕组定子铁芯和低压发电机带绕组转子铁芯；
所述低压发电机带绕组定子铁芯安装至所述机座，所述低压发电机带绕组转子铁芯安装至所述转轴。
可选地，所述低压发电装置还包括低压发电机励磁绕组和低压发电机电枢绕组，所述低压发电机励磁绕组和所述低压发电机电枢绕组设置在所述复合励磁机内。
可选地，所述复合励磁机包括复合励磁机转子和复合励磁机定子，所述复合励磁机转子安装至所述转轴，所述复合励磁机定子设置在所述机座上。
可选地，所述复合励磁机转子包括复合励磁机转子铁芯，所述复合励磁机定子包括复合励磁机定子铁芯；
所述中压发电机励磁绕组和所述低压发电机励磁绕组设置在所述复合励磁机转子铁芯内；
所述中压发电机电枢绕组和所述低压发电机电枢绕组设置在所述复合励磁机定子铁芯内。
可选地，所述复合励磁低中压无刷发电机还包括中压出线盒，所述中压出线盒安装至所述机座上。
可选地，所述复合励磁低中压无刷发电机还包括低压出线盒，所述低压出线盒安装至所述机座上。
本发明的实施例还提供了一种发电设备，包括上述复合励磁低中压无刷发电机。
本发明实施例的复合励磁低中压无刷发电机及发电设备的有益效果包括，例如：
该复合励磁低中压无刷发电机包括机座、中压发电装置、低压发电装置以及复合励磁机，中压发电装置、低压发电装置和复合励磁机均安装至机座，复合励磁机与中压发电装置连接，复合励磁机用于向中压发电装置提供磁场，以使中压发电装置产生中压，同时，复合励磁机与低压发电装置连接，复合励磁机用于向低压发电装置提供磁场，以使低压发电装置产生低压。该复合励磁低中压无刷发电机不仅可以产生中压，还可以产生低压，从而来满足设备系统的用电需求，节约了成本。
该发电设备包括复合励磁低中压无刷发电机，使其不仅可以产生中压，还可以产生低压，从而来满足设备系统的用电需求，节约了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本实施例提供的一种复合励磁低中压无刷发电机的结构示意图；
图2为本实施例提供的中压发电机带绕组定子铁芯的剖视图；
图3为本实施例提供的低压发电机带绕组定子铁芯的剖视图；
图4为本实施例提供的复合励磁机定子的结构示意图；
图5为本实施例提供的复合励磁机转子的结构示意图。
图标：1-前端盖；2-前轴承；3-机座；4-中压发电机带绕组定子铁芯；5-中压出线盒；6-中压发电机带绕组转子铁芯；7-复合励磁机定子；8-复合励磁机转子；9-后轴承；10-后端盖；11-低压发电机带绕组定子铁芯；12-低压发电机带绕组转子铁芯；13-低压出线盒；14-永磁机定子；15-永磁机转子；16-后罩；17-转轴；18-中压定子铁芯；19-中压定子线圈；20-中压绑扎带；21-低压定子铁芯；22-低压定子线圈；23-低压绑扎带；24-复合励磁机定子铁芯；25-中压发电机励磁绕组；26-低压发电机励磁绕组；27-复合励磁机转子铁芯；28-中压发电机电枢绕组；29-低压发电机电枢绕组；30-风扇；40-中压发电装置；50-低压发电装置；60-复合励磁机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
传统的中压无刷发电机只能输出一种电压，即(6.3kV、10.5kV或13.8kV)，且其只能供一种电压的设备使用，使用范围受到限制。在同时需要低压，即(0.4kV或0.66kV)和中压的设备系统中，只能用一台低压发电机组和一台中压发电机组同时使用才能满足设备系统，这样设备投入资金大、电源设备占地面积也大，运行成本、维修成本都成比例增大。
请参考图1-图5，本实施例提供了一种复合励磁低中压无刷发电机及发电设备(图未示)，其可以有效改善上述提到的技术问题，能够同时提供中压和低压以满足设备系统，节约了成本。
该发电设备(图未示)包括设备本体(图未示)和复合励磁低中压无刷发电机，复合励磁低中压无刷发电机安装至设备本体。
请参考图1，该复合励磁低中压无刷发电机包括机座3、中压发电装置40、低压发电装置50、复合励磁机60、低压出线盒13以及中压出线盒5，中压发电装置40、低压发电装置50以及复合励磁机60均安装至机座3，复合励磁机60与中压发电装置40和低压发电装置50连接，复合励磁机60用于向中压发电装置40和低压发电装置50提供产生磁场所需的励磁电流，以使中压发电装置40产生中压，且以使低压发电装置50产生低压。
中压出线盒5和低压出线盒13均安装至机座3上。
在本实施例中，复合励磁机60与中压发电装置40连接，复合励磁机60用于向中压发电装置40提供磁场，以使中压发电装置40产生中压，同时，复合励磁机60与低压发电装置50连接，复合励磁机60用于向低压发电装置50提供磁场，以使低压发电装置50产生低压。该复合励磁低中压无刷发电机不仅可以产生中压，还可以产生低压，从而来满足设备系统的用电需求，节约了成本。
还需要进行说明的是，该复合励磁低中压无刷发电机可以发出四种不同类型的电源。
具体地，复合励磁低中压无刷发电机还包括转轴17，转轴17上设有风扇30，风扇30用于进行散热降温，以图1的相对位置进行说明，风扇30设置在转轴17的前端。
复合励磁低中压无刷发电机上设有前轴承2和后轴承9，前轴承2设置在复合励磁低中压无刷发电机的前端盖1，后轴承9设置在复合励磁低中压无刷发电机的后端盖10。在本实施例中，以图1的相对位置进行说明，复合励磁机60放置在后轴承9的后端，中压发电装置40和低压发电装置50设置在两个轴承之间。
在其他实施例中，复合励磁机60也可以放置在后轴承9的前端，中压发电装置40和低压发电装置50设置在两个轴承之间，或者低压发电装置50放置在后轴承9的后端，复合励磁机60和中压发电装置40放置在两个轴承之间。
复合励磁低中压无刷发电机的后端侧壁设有后罩16。
其中，以图1中的相对位置进行说明，图1中示出的前后方向可以理解为复合励磁低中压无刷发电机在图1中的相对位置，或者以该产品常规放置时所处的相关位置关系。
本实施例中，机座3为圆柱体结构。
请参考图2并结合图1，具体地，中压发电装置40包括中压发电机带绕组定子铁芯4、中压发电机带绕组转子铁芯6、中压发电机励磁绕组25和中压发电机电枢绕组28，中压发电机带绕组定子铁芯4安装至机座3，中压发电机带绕组转子铁芯6安装至转轴17，中压发电机励磁绕组25和中压发电机电枢绕组28设置在复合励磁机60内。
其中，中压发电机带绕组定子铁芯4和中压发电机带绕组转子铁芯6安装在机座3的前端。
中压发电机带绕组定子铁芯4包括带定子槽的中压定子铁芯18、包扎少胶云母的中压定子线圈19、磁性槽楔和中压绑扎带20，中压定子线圈19和磁性槽楔放置在中压定子铁芯18的定子槽内，中压绑扎带20用于固定中压定子线圈19。
中压发电机带绕组转子铁芯6包括待转子槽的中压转子铁芯和中压励磁绕组，中压励磁绕组放置在中压转子铁芯的转子槽内。
请参考图3并结合图1，低压发电机装置包括低压发电机带绕组定子铁芯11、低压发电机带绕组转子铁芯12、低压发电机励磁绕组26和低压发电机电枢绕组29，低压发电机带绕组定子铁芯11安装至机座3，低压发电机带绕组转子铁芯12安装至转轴17，低压发电机励磁绕组26和低压发电机电枢绕组29设置在复合励磁机60内。
低压发电机带绕组定子铁芯11包括带定子槽的低压定子铁芯21，低压定子线圈22、槽绝缘纸、层间绝缘纸、相间绝缘纸、槽楔和低压绑扎带23，低压定子线圈22、槽绝缘纸、层间绝缘纸和相间绝缘纸均放置在低压定子铁芯21的定子槽内，低压绑扎带23用于固定低压定子线圈22。
低压发电机带绕组转子铁芯12包括带转子槽的低压转子铁芯和低压励磁绕组，低压励磁绕组放置在低压转子铁芯的转子槽内。
其中，中压发电机带绕组定子铁芯4的中心和低压发电机带绕组铁芯铁芯的中心对齐。
低压发电机带绕组定子铁芯11和低压发电机带绕组转子铁芯12安装在机座3的后端。
在本实施例中，中压发电机带绕组转子铁芯6的内圆与转轴17上相应的铁芯档外圆紧密配合，低压发电机带绕组转子铁芯12的内圆与转轴17上相应的铁芯档外圆紧密配合，中压发电机带绕组定子铁芯4的外圆与机座3的内圆紧密配合，低压发电机带绕组定子铁芯11的外圆与机座3的内圆紧密配合。
请参考图4和图5，复合励磁机60包括复合励磁机转子8和复合励磁机定子7，复合励磁机转子8安装至转轴17，复合励磁机定子7设置在机座3上，复合励磁机定子7设置在后端盖10上，复合励磁机定子7的外圆与后端盖10铁芯档的内圆紧密接触，复合励磁机定子7的中心与复合励磁机转子8的中心对齐。
具体地，中压发电机带绕组转子铁芯6、低压发电机带绕组转子铁芯12和复合励磁机转子8均安装在机座3的转轴17上，当发动机开始工作时，转轴17带动中压发电机带绕组转子铁芯6、低压发电机带绕组转子铁芯12和复合励磁机转子8一起转动。
在本实施例中，复合励磁机转子8的铁芯内圆与转轴17上相应的铁芯档外圆紧密配合。
更多地，复合励磁机转子8包括复合励磁机转子铁芯27，复合励磁机定子7包括复合励磁机定子铁芯24，中压发电机励磁绕组25和低压发电机励磁绕组26设置在复合励磁机转子铁芯27内，中压发电机电枢绕组28和低压发电机电枢绕组29设置在复合励磁机定子铁芯24内。
具体地，复合励磁机定子铁芯24具有多个定子铁芯槽，每个定子铁芯槽内均放置有中压发电机励磁绕组25和低压发电机励磁绕组26。
复合励磁机转子铁芯27具有多个转子铁芯槽，每个转子铁芯槽内均放置有中压发电机电枢绕组28和低压发电机电枢绕组29。
在本实施例中，先在定子铁芯槽内规律放置中压发电机励磁绕组25，然后再规律放置低压发电机励磁绕组26。
先在转子铁芯槽内规律放置中压发电机电枢绕组28，然后再规律放置低压发电机电枢绕组29。
复合励磁机60的后端安装有永磁机，永磁机包括永磁机定子14和永磁机转子15，永磁机定子14设置在后端盖10上，永磁机转子15设置在转轴17的最后端，永磁机定子14的中心与永磁机转子15的中心对齐。
本实施例提供的一种复合励磁低中压无刷发电机至少具有以下优点：
通过将中压发电机带绕组定子铁芯4和低压发电机带绕组定子铁芯11安装在同一个机座3内，将中压发电机带绕组转子铁芯6和低压发电机带绕组转子铁芯12安装同一根转轴17上，来获得可同时产生的中压和低压两种电源，如此就不用两台发电机来产生中压和低压两种电源，减少了发电机的种类，确保了发电机的性能，减小了投资和运营成本。
低压发电装置50和中压发电装置40与同一个复合励磁机60连接，来同时获得产生中压和低压两种电源时互不干扰，同时减小了发电机的长度和体积。
综上所述，本发明实施例提供了一种复合励磁低中压无刷发电机及发电设备，该复合励磁低中压无刷发电机包括机座3、中压发电装置40、低压发电装置50以及复合励磁机60，中压发电装置40、低压发电装置50和复合励磁机60均安装至机座3，复合励磁机60与中压发电装置40连接，复合励磁机60用于向中压发电装置40提供磁场，以使中压发电装置40产生中压，同时，复合励磁机60与低压发电装置50连接，复合励磁机60用于向低压发电装置50提供磁场，以使低压发电装置50产生低压。该复合励磁低中压无刷发电机不仅可以产生中压，还可以产生低压，从而来满足设备系统的用电需求，节约了成本。
该发电设备包括复合励磁低中压无刷发电机，使其不仅可以产生中压，还可以产生低压，从而来满足设备系统的用电需求，节约了成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，包括机座(3)、中压发电装置(40)、低压发电装置(50)以及复合励磁机(60)；
所述中压发电装置(40)、低压发电装置(50)以及复合励磁机(60)均安装至所述机座(3)；
所述复合励磁机(60)与所述中压发电装置(40)和所述低压发电装置(50)连接，所述复合励磁机(60)用于向所述中压发电装置(40)和所述低压发电装置(50)提供产生磁场所需的励磁电流，以使所述中压发电装置(40)产生中压，且以使所述低压发电装置(50)产生低压。
2.根据权利要求1所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述中压发电装置(40)包括中压发电机带绕组定子铁芯(4)和中压发电机带绕组转子铁芯(6)；
所述复合励磁低中压无刷发电机还包括转轴(17)，所述中压发电机带绕组定子铁芯(4)安装至所述机座(3)，所述中压发电机带绕组转子铁芯(6)安装至所述转轴(17)。
3.根据权利要求2所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述中压发电装置(40)还包括中压发电机励磁绕组(25)和中压发电机电枢绕组(28)，所述中压发电机励磁绕组(25)和所述中压发电机电枢绕组(28)设置在所述复合励磁机(60)内。
4.根据权利要求3所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述低压发电机装置包括低压发电机带绕组定子铁芯(11)和低压发电机带绕组转子铁芯(12)；
所述低压发电机带绕组定子铁芯(11)安装至所述机座(3)，所述低压发电机带绕组转子铁芯(12)安装至所述转轴(17)。
5.根据权利要求4所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述低压发电装置(50)还包括低压发电机励磁绕组(26)和低压发电机电枢绕组(29)，所述低压发电机励磁绕组(26)和所述低压发电机电枢绕组(29)设置在所述复合励磁机(60)内。
6.根据权利要求5所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述复合励磁机(60)包括复合励磁机转子(8)和复合励磁机定子(7)，所述复合励磁机转子(8)安装至所述转轴(17)，所述复合励磁机定子(7)设置在所述机座(3)上。
7.根据权利要求6所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述复合励磁机转子(8)包括复合励磁机转子铁芯(27)，所述复合励磁机定子(7)包括复合励磁机定子铁芯(24)；
所述中压发电机励磁绕组(25)和所述低压发电机励磁绕组(26)设置在所述复合励磁机转子铁芯(27)内；
所述中压发电机电枢绕组(28)和所述低压发电机电枢绕组(29)设置在所述复合励磁机定子铁芯(24)内。
8.根据权利要求1所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述复合励磁低中压无刷发电机还包括中压出线盒(5)，所述中压出线盒(5)安装至所述机座(3)上。
9.根据权利要求1所述的复合励磁低中压无刷发电机，其特征在于，所述复合励磁低中压无刷发电机还包括低压出线盒(13)，所述低压出线盒(13)安装至所述机座(3)上。
10.一种发电设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的复合励磁低中压无刷发电机。
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