专利名称：无刷励磁同步电机的制作方法
无刷励磁同步电机属于电机技术领域。
现今大功率无刷励磁同步电机一般采用旋转电枢式励磁发电机与旋转整流器的励磁方式，其励磁大小与旋转电枢式励磁发电机的转速有关，主电机磁极对数多时，励磁发电机的磁极对数也应当多。当电机运行在发电状态时，由于旋转电枢式励磁发电机本身的励磁系统灭磁时间常数较大，对迅速消除主电机内故障不利。参考《电机学——机电能量转换》上册，7-11节同步电机的励磁系统，哈尔滨电工学院汤蕴璆主编，机械工业出版社。当电机运行在电动状态时，低速励磁发电机输出不足，故这种励磁系统不适于无换向器电机；另外，负载增加可能导致同步电机失步，失步后转速下降，励磁发电机输出下降，励磁更加不足；励磁发电机由主电机驱动，励磁发电机产生的是阻力矩，能量转换环节多，效率低。励磁发电机的成本也较高。参考ZL99258306.3，安全可靠的增安型无刷励磁同步电机，专利权人南阳防爆集团有限公司。
本发明提供一种快速灭磁、可低转速运行、高效且成本较低的无刷励磁同步电机。
本发明是这样实施的用旋转变压器代替旋转电枢式励磁发电机，其初级绕组1通过励磁调节器10与交流电源相连，次级绕组3通过旋转整流器5与同步电机(旋转磁极式)的励磁绕组6相连。次级绕组3、次级磁芯4与旋转整流器5与同步电机同轴旋转，旋转变压器的初级绕组1、初级磁芯2固定，励磁电流是通过电磁感应从旋转变压器的初级传递到次级的，这样就做到了无刷励磁。
旋转变压器的初级磁芯既可用软磁板材冲制，也可铁氧体等高电阻率软磁材料压制；旋转变压器的次级磁芯既可用软磁板材卷制，也可铁氧体等高电阻率软磁材料压制。
旋转变压器的磁路气隙即可采用轴向形式(见附图1)，又可采用径向形式(见附图2)。
本发明与旋转电枢式励磁发电机的无刷励磁同步电机相比有如下优点1、由于励磁电流不是来自励磁发电机，而是通过电磁感应从旋转变压器的初级传递到次级的，故励磁电流大小仅与交流电源、旋转变压器、同步电机(旋转磁极式)励磁绕组有关。当电机运行于电动态时，旋转变压器的初级绕组与电网相连，励磁电流大小与转速高低无关，故可用于无换向器电机等低速电机；2、当电机运行于电动态时，旋转变压器的初级绕组通过励磁调节器与电网相连，由于能量转换环节少，故效率高；3、当电机运行于发电态时，因为旋转变压器的初级绕组与交流电源相连，断开交流电源后，即使变压器磁芯中有剩磁，也不会在次级绕组中产生电流，故灭磁时间常数短，这对大型同步发电机安全运行非常重要；
4、旋转变压器的材料消耗少、制造工艺简单，故成本较低。
附图1——轴向气隙的旋转变压器形式的无刷励磁同步电机。1是旋转变压器的初级绕组，2是旋转变压器的初级磁芯，3是旋转变压器的次级绕组，4是旋转变压器的次级磁芯，5是旋转整流器，6是同步电机的励磁绕组，7是同步电机定子绕组，8是同步电机定子铁芯，9是同步电机转子铁芯，10是励磁调节器。
附图2——径向气隙的旋转变压器。1是旋转变压器的初级绕组，2是旋转变压器的初级磁芯，3是旋转变压器的次级绕组，4是旋转变压器的次级磁芯。
权利要求
1.无刷励磁同步电机主要包括同步电机(旋转磁极式)、旋转整流器和旋转变压器，其特征在于旋转变压器的初级绕组通过调节器与交流电源相连，其次级绕组通过旋转整流器与同步电机的励磁绕组相连，次级绕组、次级磁芯、旋转整流器与同步电机转子同轴旋转；旋转变压器的初级磁芯、初级绕组固定。
2.根据权利要求1所述的旋转变压器，其磁路气隙既可采用轴向形式，也可采用径向形式。
3.根据权利要求1所述的旋转变压器，其次级磁芯可用软磁板材卷制。
全文摘要
无刷励磁同步电机主要包括同步电机(旋转磁极式)、旋转整流器和旋转变压器。旋转变压器的初级绕组通过调节器与交流电源相连，次级绕组通过旋转整流器与同步电机的励磁绕组相连。这种无刷励磁同步电机的励磁电流是通过电磁感应从旋转变压器的初级传递到次级的，故这种无刷励磁同步电机的效率高、制造工艺简单、成本较低、灭磁快。这种无刷励磁同步电机既可运行于发电态，亦可运行于电动态。
文档编号H02K19/12GK1697291SQ200410038969
公开日2005年11月16日 申请日期2004年5月10日 优先权日2004年5月10日
发明者孙国华 申请人:孙国华