CN106712386A - 一种多电制发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多电制发电机组，包括原动机、同步发电机、主传动轴、变速齿轮箱、副传动轴和旋转变压器，同步发电机内部设置有发电机定子三相绕组，变速齿轮箱的输入端和输出端分别与主传动轴和副传动轴相连接，副传动轴的末端与旋转变压器相连接，旋转变压器包括旋转变压器转子、旋转变压器定子和滑环，旋转变压器转子和旋转变压器定子上分别设置有转子三相绕组和定子三相绕组，定子三相绕组通过切换开关分别与发电机定子三相绕组相连接，滑环上设置有多个与转子三相绕组相连接的旋转变压器出线端子；本发明将原动机、同步发电机、旋转变压器置于一体，可实现发电机组的变频变压功能，省去了复杂、昂贵的电力电子变频装置，是一种经济、可靠的变频变压发电***，可应用于多电制供电***中，如港口岸电、发电船等。

Description

一种多电制发电机组
技术领域
本发明属于发电机组技术领域，具体涉及一种多电制发电机组。
背景技术
目前柴油或LNG发电机组一般只输出一种电压和频率，针对不同的需求就必须使用不同电压和频率的机组来满足客户的要求。
特别是在需要变频变压发电的场合，用户不得不配备两套机组或者更改绕组接线和AVR控制器，成本高，操作不便而且安全性也不能保证。
所以在需要变频变压发电的场合，需要一种可以兼容多种电制的发电机。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术的不足，设计一种多电制发电机组。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多电制发电机组，包括原动机、设置在原动机输出端的主传动轴和变速齿轮箱，所述的主传动轴的中部设置有同步发电机，所述的同步发电机内部设置有发电机定子三相绕组，所述的主传动轴的末端与变速齿轮箱的输入端相连接，所述的变速齿轮箱的输出端设置有副传动轴，所述的副传动轴的末端连接有旋转变压器，所述的旋转变压器包括与副传动轴相连接的旋转变压器转子、设置在旋转变压器中部的旋转变压器定子和设置在旋转变压器转子尾部的滑环，所述的旋转变压器转子和旋转变压器定子上分别设置有转子三相绕组和定子三相绕组，所述的定子三相绕组通过切换开关分别与发电机定子三相绕组相连接，所述的滑环上设置有多个旋转变压器出线端子，所述的旋转变压器出线端子通过滑环与转子三相绕组相连接。
所述的一种多电制发电机组，其定子三相绕组的每相定子绕组设置有变比不同的抽头。
所述的一种多电制发电机组，其定子三相绕组为输入绕组，所述的转子三相绕组为输出绕组。
所述的一种多电制发电机组，其变速齿轮箱内设置有离合装置，所述的变速齿轮箱的输出端与副传动轴的连接处设置有锁扣装置。
所述的一种多电制发电机组，其旋转变压器转子和旋转变压器定子上分别设置有转子线槽和定子线槽，所述的转子三相绕组和定子三相绕组分别设置在转子线槽和定子线槽内。
本发明的有益效果是：
本发明将原动机、同步发电机、旋转变压器置于一体，可实现发电机组的变频变压功能，省去了复杂、昂贵的电力电子变频装置，是一种经济、可靠的变频变压发电***，可应用于多电制供电***中，如港口岸电、发电船等。
附图说明
图1是本发明的原理图。
各附图标记为：1—原动机，2—同步发电机，3—主传动轴，4—变速齿轮箱，5—副传动轴，6—旋转变压器转子，7—旋转变压器定子，8—滑环，9—旋转变压器出线端子，10—切换开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1所示，本发明公开了一种多电制发电机组，包括原动机1、设置在原动机1输出端的主传动轴3和变速齿轮箱4，所述的主传动轴3的中部设置有同步发电机2，所述原动机1与同步发电机2通过主传动轴3同轴机械相连，所述的同步发电机2内部设置有发电机定子三相绕组，所述的主传动轴3的末端与变速齿轮箱4的输入端相连接，所述的变速齿轮箱4的输出端设置有副传动轴5，所述的副传动轴5的末端连接有旋转变压器，副传动轴5与旋转变压器转子同轴机械相连，所述的旋转变压器包括与副传动轴5相连接的旋转变压器转子6、设置在旋转变压器中部的旋转变压器定子7和设置在旋转变压器转子6尾部的滑环8，所述的旋转变压器转子6和旋转变压器定子7上分别设置有转子三相绕组和定子三相绕组，所述旋转变压器定子侧绕组为输入绕组，转子侧绕组为输出绕组，所述的定子三相绕组通过切换开关10分别与发电机定子三相绕组相连接，所述的滑环8上设置有多个旋转变压器出线端子9，所述的旋转变压器出线端子9通过滑环8与转子三相绕组相连接。
所述的定子三相绕组的每相定子绕组设置有变比不同的抽头以便改变输出电压的幅值，通过切换开关10选择连接不同的发电机定子三相绕组抽头以改变旋转变压器的工作变比和输出电压，转子由原动机1带动旋转以调节输出电压频率，输出端口经滑环与旋转变压器转子6绕组连接。
所述的定子三相绕组为输入绕组，所述的转子三相绕组为输出绕组。
所述的变速齿轮箱4内设置有离合装置，所述的变速齿轮箱4的输出端与副传动轴5的连接处设置有锁扣装置,在不需要变频时可以将旋转变压器转子锁扣不动。
所述的旋转变压器转子6和旋转变压器定子7上分别设置有转子线槽和定子线槽，所述的转子三相绕组和定子三相绕组分别设置在转子线槽和定子线槽内。
原动机1带动主传动轴3旋转的同时通过变速齿轮箱4、副传动轴5带动旋转变压器转子6旋转，改变转子转速可改变转子输出电压频率，设原动机1以1000RPM转速带动主传动轴3旋转，驱动同步发电机2发电，同步发电机2额定电压和频率为690V/50Hz,主传动轴3经变速齿轮箱4带动副传动轴5旋转，设变速齿轮箱4的变比为1000:300，副传动轴5以300RPM即50r/s带动转子旋转；根据旋转电机的原理：转速n和定子频率f 1、转子频率f 2和极对数p的关系满足：
即
可知改变转子转速n即可改变转子输出电压频率f 2。
使用时，设原动机1以1000RPM转速带动主传动轴3旋转，驱动同步发电机2发电，同步发电机2额定电压和频率为690V/50Hz。
主传动轴3经变速齿轮箱4带动副传动轴5旋转，设变速齿轮箱4的变比为1000:300，副传动轴5以300RPM即50r/s带动旋转变压器转子6旋转。
旋转变压器包括旋转变压器定子7、旋转变压器转子6、滑环8以及置于定子线槽内的定子三相绕组和置于转子线槽内的转子三相绕组。定子三相绕组设变比不同的抽头以便改变输出电压的幅值，旋转变压器转子6由原动机1带动旋转以调节输出电压频率，旋转变压器出线端子9经滑环8与转子三相绕组连接。
根据即，当n=-50r/s，p=2时，f2=60Hz。调整变速齿轮箱4的变比，可以改变旋转变压器转子6的输出电压频率；当需要输出50Hz频率电制时，将变速齿轮箱4机械脱扣，并利用紧固装置将旋转变压器转子6固定，则输出频率不会改变。
发电机定子三相绕组的输出端子与旋转变压器的输入端子以切换开关10相连接，通过切换开关10切换不同的抽头组别以达到调压目的。
本发明将原动机1、同步发电机2、旋转变压器置于一体，可实现发电机组的变频变压功能，省去了复杂、昂贵的电力电子变频装置，是一种经济、可靠的变频变压发电***，可应用于多电制供电***中，如港口岸电、发电船等。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多电制发电机组，其特征在于：包括原动机（1）、设置在原动机（1）输出端的主传动轴（3）和变速齿轮箱（4），所述的主传动轴（3）的中部设置有同步发电机（2），所述的同步发电机（2）内部设置有发电机定子三相绕组，所述的主传动轴（3）的末端与变速齿轮箱（4）的输入端相连接，所述的变速齿轮箱（4）的输出端设置有副传动轴（5），所述的副传动轴（5）的末端连接有旋转变压器，所述的旋转变压器包括与副传动轴（5）相连接的旋转变压器转子（6）、设置在旋转变压器中部的旋转变压器定子（7）和设置在旋转变压器转子（6）尾部的滑环（8），所述的旋转变压器转子（6）和旋转变压器定子（7）上分别设置有转子三相绕组和定子三相绕组，所述的定子三相绕组通过切换开关（10）分别与发电机定子三相绕组相连接，所述的滑环（8）上设置有多个旋转变压器出线端子（9），所述的旋转变压器出线端子（9）通过滑环（8）与转子三相绕组相连接。
2.根据权利要求1所述的一种多电制发电机组，其特征在于，所述的定子三相绕组的每相定子绕组设置有变比不同的抽头。
3.根据权利要求2所述的一种多电制发电机组，其特征在于，所述的定子三相绕组为输入绕组，所述的转子三相绕组为输出绕组。
4.根据权利要求3所述的一种多电制发电机组，其特征在于，所述的变速齿轮箱（4）内设置有离合装置，所述的变速齿轮箱（4）的输出端与副传动轴（5）的连接处设置有锁扣装置。
5.根据权利要求4所述的一种多电制发电机组，其特征在于，所述的旋转变压器转子（6）和旋转变压器定子（7）上分别设置有转子线槽和定子线槽，所述的转子三相绕组和定子三相绕组分别设置在转子线槽和定子线槽内。
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