CN112968639B - 一种脉冲发电机励磁*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及励磁***，更具体的说是一种脉冲发电机励磁***，包括脉冲发电机和励磁机，所述脉冲发电机和励磁机通过转轴同轴连接，脉冲发电机内设置有脉冲发电机励磁绕组和脉冲发电机电枢绕组，励磁机内设置有励磁机转子绕组和励磁机定子绕组，脉冲发电机励磁绕组、脉冲发电机电枢绕组、励磁机转子绕组和励磁机定子绕组均为两相交流绕组，励磁机转子绕组和脉冲发电机励磁绕组直接相连，可以可以通过励磁机代替电刷，提高了***的可靠性；同时，将现有技术中的直流励磁方式变为交流励磁方式，提高了放电电压，增加了放电电压和放电功率。
Description
技术领域
本发明涉及励磁***，更具体的说是一种脉冲发电机励磁***。
背景技术
脉冲发电机是一种基于惯性储能原理的脉冲电源，具有高能量密度的特点，在国防和工业领域有很强的应用潜力。但是脉冲发电机的转子励磁需要电刷，转子的转速又很高，导致电刷发热严重，降低了***的可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种脉冲发电机励磁***，可以提出一种新型的励磁***代替传统电刷，提高***可靠性。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种脉冲发电机励磁***，包括脉冲发电机和励磁机，所述脉冲发电机和励磁机通过转轴同轴连接，脉冲发电机内设置有脉冲发电机励磁绕组和脉冲发电机电枢绕组，励磁机内设置有励磁机转子绕组和励磁机定子绕组，脉冲发电机励磁绕组、脉冲发电机电枢绕组、励磁机转子绕组和励磁机定子绕组均为两相交流绕组，励磁机转子绕组和脉冲发电机励磁绕组直接相连。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述脉冲发电机励磁***还包括轴承和机壳，转轴通过两个轴承连接在机壳上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述脉冲发电机包括脉冲发电机转子轭、脉冲发电机励磁绕组、脉冲发电机电枢绕组和脉冲发电机定子轭，脉冲发电机转子轭固定连接在转轴上，脉冲发电机转子轭上粘贴有脉冲发电机励磁绕组，脉冲发电机定子轭固定连接在机壳上，脉冲发电机定子轭上粘贴有脉冲发电机电枢绕组，脉冲发电机励磁绕组和脉冲发电机电枢绕组之间设置有气隙Ⅰ。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述脉冲发电机转子轭和脉冲发电机定子轭均为采用由复合材料构成的无齿槽圆筒。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述励磁机包括励磁机转子轭、励磁机转子绕组、励磁机定子绕组和励磁机定子轭，励磁机转子轭固定连接在转轴上，励磁机转子轭上粘贴有励磁机转子绕组，励磁机定子轭固定连接在机壳上，励磁机定子轭上粘贴有励磁机定子绕组，励磁机转子绕组和励磁机定子绕组之间设置有气隙Ⅱ。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述励磁机转子轭和励磁机定子轭均为采用由复合材料构成的无齿槽圆筒。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述两相交流绕组为两套在空间上正交两套线圈组成。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述脉冲发电机励磁绕组的两相交流绕组记为脉冲发电机励磁绕组A和脉冲发电机励磁绕组B，脉冲发电机励磁绕组A和脉冲发电机励磁绕组B均为两套在空间上正交两套线圈组成。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述励磁机转子绕组的两相交流绕组记为励磁机转子绕组A和励磁机转子绕组B，励磁机转子绕组A和励磁机转子绕组B均为两套在空间上正交两套线圈组成，脉冲发电机励磁绕组A和励磁机转子绕组A正相串联，脉冲发电机励磁绕组B和励磁机转子绕组B反向串联。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种脉冲发电机励磁***，所述脉冲发电机和励磁机的结构保持一致，均为空心结构。
本发明一种脉冲发电机励磁***的有益效果为：
本发明一种脉冲发电机励磁***，可以通过励磁机代替电刷，提高了***的可靠性；同时，将现有技术中的直流励磁方式变为交流励磁方式，提高了放电电压，增加了放电电压和放电功率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的脉冲发电机励磁***整体结构示意图；
图2是本发明的脉冲发电机结构示意图；
图3是本发明的励磁机结构示意图；
图4是本发明的励磁机转子结构结构示意图；
图5是本发明的脉冲发电机转子结构结构示意图；
图6是本发明的励磁方式示意图。
图中：转轴1；轴承2；机壳3；脉冲发电机转子轭4；脉冲发电机励磁绕组5；脉冲发电机励磁绕组A501；脉冲发电机励磁绕组B502；脉冲发电机电枢绕组6；脉冲发电机定子轭7；励磁机转子轭8；励磁机转子绕组9；励磁机转子绕组A901；励磁机转子绕组B902；励磁机定子绕组10；励磁机定子轭11；气隙Ⅰ12；气隙Ⅱ13。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
下面结合图1至6说明本实施方式，一种脉冲发电机励磁***，包括脉冲发电机和励磁机，所述脉冲发电机和励磁机通过转轴1同轴连接，脉冲发电机内设置有脉冲发电机励磁绕组5和脉冲发电机电枢绕组6，励磁机内设置有励磁机转子绕组9和励磁机定子绕组10，脉冲发电机励磁绕组5、脉冲发电机电枢绕组6、励磁机转子绕组9和励磁机定子绕组10均为两相交流绕组，励磁机转子绕组9和脉冲发电机励磁绕组5直接相连。
具体实施方式二：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述脉冲发电机励磁***还包括轴承2和机壳3，转轴1通过两个轴承2连接在机壳3上。
具体实施方式三：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述脉冲发电机包括脉冲发电机转子轭4、脉冲发电机励磁绕组5、脉冲发电机电枢绕组6和脉冲发电机定子轭7，脉冲发电机转子轭4固定连接在转轴1上，脉冲发电机转子轭4上粘贴有脉冲发电机励磁绕组5，脉冲发电机定子轭7固定连接在机壳3上，脉冲发电机定子轭7上粘贴有脉冲发电机电枢绕组6，脉冲发电机励磁绕组5和脉冲发电机电枢绕组6之间设置有气隙Ⅰ12。
具体实施方式四：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述脉冲发电机转子轭4和脉冲发电机定子轭7均为采用由复合材料构成的无齿槽圆筒。
具体实施方式五：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述励磁机包括励磁机转子轭8、励磁机转子绕组9、励磁机定子绕组10和励磁机定子轭11，励磁机转子轭8固定连接在转轴1上，励磁机转子轭8上粘贴有励磁机转子绕组9，励磁机定子轭11固定连接在机壳3上，励磁机定子轭11上粘贴有励磁机定子绕组10，励磁机转子绕组9和励磁机定子绕组10之间设置有气隙Ⅱ13。
具体实施方式六：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述励磁机转子轭8和励磁机定子轭11均为采用由复合材料构成的无齿槽圆筒。
具体实施方式七：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述两相交流绕组为两套在空间上正交两套线圈组成；采用两套H桥电路控制脉冲发电机电枢绕组6和励磁机定子绕组10上的两相交流绕组。
具体实施方式八：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式七作进一步说明，所述脉冲发电机励磁绕组5的两相交流绕组记为脉冲发电机励磁绕组A501和脉冲发电机励磁绕组B502，脉冲发电机励磁绕组A501和脉冲发电机励磁绕组B502均为两套在空间上正交两套线圈组成。
具体实施方式九：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式八作进一步说明，所述励磁机转子绕组9的两相交流绕组记为励磁机转子绕组A901和励磁机转子绕组B902，励磁机转子绕组A901和励磁机转子绕组B902均为两套在空间上正交两套线圈组成，脉冲发电机励磁绕组A501和励磁机转子绕组A901正相串联，脉冲发电机励磁绕组B502和励磁机转子绕组B902反向串联。
具体实施方式十：
下面结合图1至6说明本实施方式，本实施方式对实施方式九作进一步说明，所述脉冲发电机和励磁机的结构保持一致，均为空心结构；一般来说，在电机领域中，这里说的空心结构指的是定子轭与转子轭用的是非导磁材料，这些材料的磁导率与空气相同，所以叫做空心结构。
本发明的一种脉冲发电机励磁***，其工作原理为：
使用时当脉冲发电机工作时，原动机将脉冲发电机拖动到额定转速后停止工作。之后，励磁机控制***通过H桥电路向励磁机定子绕组10通入两相正交的高频交流电。高频交流电在励磁机气隙Ⅱ13中产生旋转的交流磁场。为提高励磁电流上升速度，交流磁场的旋转方向与励磁机转子轭8的旋转方向相反。根据交流电机工作特点，此时的工作模式为转差率s>1的工作模式，励磁机转子绕组9既能从励磁机控制器中吸收部分能量，也能将励磁机转子轭8动能转化为电能，励磁机转子电流迅速上升。当励磁机转子电流达到要求时，脉冲发电机放电。励磁机中励磁机转子绕组9产生的旋转磁动势与励磁机定子绕组10产生的旋转磁动势转动方向相同，与励磁机转子轭8转动方向相反。脉冲发电机的脉冲发电机励磁绕组5中产生的旋转磁动势与脉冲发电机转子轭4方向相同。此时，脉冲发电机的脉冲发电机转子轭4对脉冲发电机定子轭7的旋转磁动势的旋转速度是脉冲发电机励磁绕组5旋转磁动势旋转速度与电机转速之和。对比传统的直流励磁绕组，根据发电机的工作原理，在磁动势相同的情况下，本专利所提出的交流励磁绕组在定子电枢绕组上产生的感应电动势要大于传统的直流励磁绕组，提高了放电电压，提高了放电功率。同时，省去了电刷，提高了***的可靠性。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种脉冲发电机励磁***，包括脉冲发电机和励磁机，其特征在于：所述脉冲发电机和励磁机通过转轴(1)同轴连接，脉冲发电机内设置有脉冲发电机励磁绕组(5)和脉冲发电机电枢绕组(6)，励磁机内设置有励磁机转子绕组(9)和励磁机定子绕组(10)，脉冲发电机励磁绕组(5)、脉冲发电机电枢绕组(6)、励磁机转子绕组(9)和励磁机定子绕组(10)均为两相交流绕组，励磁机转子绕组(9)和脉冲发电机励磁绕组(5)直接相连；
所述脉冲发电机励磁***还包括轴承(2)和机壳(3)，转轴(1)通过两个轴承(2)连接在机壳(3)上；
所述脉冲发电机包括脉冲发电机转子轭(4)、脉冲发电机励磁绕组(5)、脉冲发电机电枢绕组(6)和脉冲发电机定子轭(7)，脉冲发电机转子轭(4)固定连接在转轴(1)上，脉冲发电机转子轭(4)上粘贴有脉冲发电机励磁绕组(5)，脉冲发电机定子轭(7)固定连接在机壳(3)上，脉冲发电机定子轭(7)上粘贴有脉冲发电机电枢绕组(6)，脉冲发电机励磁绕组(5)和脉冲发电机电枢绕组(6)之间设置有气隙Ⅰ(12)；
所述脉冲发电机转子轭(4)和脉冲发电机定子轭(7)均为采用由复合材料构成的无齿槽圆筒；
励磁机中励磁机转子绕组(9)产生的旋转磁动势与励磁机定子绕组(10)产生的旋转磁动势转动方向相同，与励磁机转子轭(8)转动方向相反；脉冲发电机的脉冲发电机励磁绕组(5)中产生的旋转磁动势与脉冲发电机转子轭(4)方向相同；此时，脉冲发电机的脉冲发电机转子轭(4)对脉冲发电机定子轭(7)的旋转磁动势的旋转速度是脉冲发电机励磁绕组(5)旋转磁动势旋转速度与电机转速之和。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲发电机励磁***，其特征在于：所述励磁机包括励磁机转子轭(8)、励磁机转子绕组(9)、励磁机定子绕组(10)和励磁机定子轭(11)，励磁机转子轭(8)固定连接在转轴(1)上，励磁机转子轭(8)上粘贴有励磁机转子绕组(9)，励磁机定子轭(11)固定连接在机壳(3)上，励磁机定子轭(11)上粘贴有励磁机定子绕组(10)，励磁机转子绕组(9)和励磁机定子绕组(10)之间设置有气隙Ⅱ(13)。
3.根据权利要求2所述的一种脉冲发电机励磁***，其特征在于：所述励磁机转子轭(8)和励磁机定子轭(11)均为采用由复合材料构成的无齿槽圆筒。
4.根据权利要求1所述的一种脉冲发电机励磁***，其特征在于：所述两相交流绕组为两套在空间上正交两套线圈组成。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种脉冲发电机励磁***，其特征在于：所述脉冲发电机励磁绕组(5)的两相交流绕组记为脉冲发电机励磁绕组A(501)和脉冲发电机励磁绕组B(502)，脉冲发电机励磁绕组A(501)和脉冲发电机励磁绕组B(502)均为两套在空间上正交两套线圈组成。
6.根据权利要求3所述的一种脉冲发电机励磁***，其特征在于：所述励磁机转子绕组(9)的两相交流绕组记为励磁机转子绕组A(901)和励磁机转子绕组B(902)，励磁机转子绕组A(901)和励磁机转子绕组B(902)均为两套在空间上正交两套线圈组成，脉冲发电机励磁绕组A(501)和励磁机转子绕组A(901)正相串联，脉冲发电机励磁绕组B(502)和励磁机转子绕组B(902)反向串联。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种脉冲发电机励磁***，其特征在于：所述脉冲发电机和励磁机的结构保持一致，均为空心结构。
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