[实用新型]无刷发电机励磁整流装置

说明书

本实用新型涉及一种无刷发电机励磁整流装置及过压保护的改进，属于发电机励磁整流装置。

旋转整流装置是制造无刷发电机的关键部件之一，研制开发和应用无刷发电机以逐步替代有刷发电机，在我国只是近几年的事，由于无刷发电机具有电波形好，负载应变能力强可靠性高，寿命长等优点，故发展很快。无刷发电机是将旋转整流装置与发电机转子相固定，直接提供发电所需的直流励磁电源，目前，我国现有的无刷发电机的励磁整流装置采用康铜丝电阻做过压保护，存在过压保护性能不理想，可靠性差，成本高，加工装配工艺复杂，体积庞大等缺点。

本实用新型对上述问题，采用压敏电阻做为过压保护，同时利用压敏电阻体积小，便于安装等特点，对励磁整流装置的结构进行了改进，合理地解决了通风散热问题，在整体性能上比目前的产品具有明显的优越性。

本实用新型的结构及工作原理结合实施例详细介绍如下：

无刷发电机励磁整装置的电路图如图1所示，图中1为发电机转子上三相交流电源，2为三相整流桥，它采用6支ZX系列整流器件将交流变为直流，3为压敏电阻用于励磁整流过压保护，4为发电机转子励磁绕组。

无刷发电机组主要特点是将励磁整流装置全部装在发电机转子上，由于电机各种绕组均属电感性，故在电机启动、停机、负荷变化及强电场干扰时，都会产生瞬间峰压，其数值是正常工作电压值的二倍以上，往往因超过整流器件耐压值，而使其击穿。为保证设备安全运行，必须加装励磁整流过压保护。目前广泛采用的康铜线电阻作为过压保护，在正常运行时，也要产生不必要的旁路电流，消耗能量，且发热，而在出现峰压冲击时，也只能起到因电压增加而增加分流量，相应降低电压峰值的作用，故保护效果不佳。现采用压敏电阻做为过压保护，不但能得到最佳的保护效果，同时为改进励磁装置，改善发电机组散热条件等方面的设计创造条件。

首先经设计和试验选用适当规格型号的压敏电阻做为不同类型，规格的无刷发电机励磁整流保护，则可以充分利用压敏电阻具有以陡峭的非线性伏安特性，（在标称电压以内，其漏电流极小，出现过压时，瞬时通流量很大，且残压低，响应时间快）实现有效的过压保护。由图1可见，压敏电阻并联于励磁整流输出端，在电机运转及允许电压波动范围内，励磁整流装置正常工作。压敏电阻上只有微安级漏电流，当电压超过额定电压，即出现过压时，立即被击穿，可看做导通状态，完全钳制在峰压，保护了整流装置。其特性如图1（b）所示，由图可见当电压超过820V时，压敏电阻仍输出820V电压起到保护作用。

本实用新型的结构图如图3所示，由于采用了体积小重轻的压敏电阻（3），代替了用50多米长康铜丝绕制的体积庞大的电阻，担任过压保护，导致了本实用新型结构上的重大改进如下，

①本实用新型外形设计为盾牌形结构（8），并在三个端点设计了突起的装配支柱（9），增加了轴向通风道载面积，不仅有利于电机的通风散热，而且降低了硅元件的环境温度。

②图2为散热导电连接片结构图，采用两组（5.5’）具有（6－1～6－15）共15个散热片（6）其中6个（6－1～6－6）垂直于旋转方向的散热片根部均开有轴向通风孔（7）图中用（7－1～7－6）表示，且置于电机旋转线速度9m／s处使散热器获得强迫通风冷却。

附图说明：

图1、本实用新型的电路图

图2、散热导电连接片结构图

图3、本实用新型的结构图

本实用新型的优点和效果是

①采用压敏电阻作为励磁装置的保护，其保护效果及可靠性等均比原装置有显著提高。

②以压敏电阻为保护元件设计的新装置具有美观、轻巧、可靠、实用，加工简便，维修方便，降低材料消耗和造价。

③新装置结构设计合理，增加轴向通风截面积一倍以上，改善了机组通风散热条件，提高了机组运行可靠性。

④新装置便于实现系列化、标准化、通用化，与各种无刷发电机配套，具有推广应用价值。

本实用新型的一个实施例的电路参数：

电机功率    90KW

整个装置重只有    440g（同规格老装置    1000g）

通风道截面积为原装置的2.2倍

旋转二极管用    ZX25A    1000P    三支

ZX25A    1000R    三支

压敏电阻    MY31－820    1000A

散热导电连接片材料为1.5冷轧紫铜板外层镀银。盾牌形结构用502环氧玻璃丝压塑料。