無刷同步發電機主發電機的設計

電氣自動化論文編號:ZD431  論文字數:24438,頁數:52，有CAD圖

目   錄
摘  要  I
Abstract II
第1章  緒 論 1
1.1 課題研究的目的和意義 1
1.2 課題來源 1
1.3 主要設計內容 2
1.4 技術性能指標 2
1.4.1 技術指標 2
1.4.2 性能指標 3
第2章 方案整體設計 4
2.1 概 述 4
2.2 系統工作原理圖 5
2.3 無刷同步發電機工作原理 6
2.4 無刷同步發電機的基本型式 7
2.4.1 旋轉電樞式 7
2.4.2 旋轉磁場式 8
2.5 無刷同步發電機的結構 8
2.5.1 定 子 8
2.5.2 轉 子 9
2.5.3 機座和通風型式 10
2.5.4 端 蓋 10
2.5.5 軸 承 10
2.6 無刷勵磁系統 11
2.6.1 他勵式勵磁方式 11
2.6.2 自勵式勵磁方式 11
2.6.3 交流勵磁機 11
2.6.4 交流勵磁機的優點 12
2.6.5 旋轉整流裝置 14
2.7 設計注意事項 14
2.7.1 主發電機 14
2.7.2 交流勵磁機 15
2.7.3 旋轉整流裝置 17
2.7.4 交流勵磁機和旋轉整流器的安裝 18
第3章 方案實體設計 19
3.1 概 述 19
3.2 主發電機電磁設計方案 20
3.3 基本參數確定 20
3.4 運行性能調整 25
3.4.1 定子溫升 25
3.4.2 轉子溫升 25
3.5 勵磁機要求 26
3.6 電磁計算程序 26
3.6.1 額定數據及主要尺寸 26
3.6.2 空載計算 28
3.6.3 滿載計算 30
3.6.4 繞組及勵磁數據 32
3.6.5 損耗及效率 35
3.6.6 過載能力及發電機短路比 36
3.6.7 發電機參數及時間常數 37
3.6.8 定子繞組溫升估算 38
3.6.9 勵磁繞組溫升估算 39
第4章 旋轉整流裝置的設計 40
4.1 概 述 40
4.2 旋轉整流器的設計 40
4.3 旋轉整流元件的選用 41
4.4 整流線路的選擇 41
4.5 元件的安裝方式 42
4.6 保護措施 42
結束語 45
參考文獻 47
致 謝 48
附錄A（定子鐵心沖片圖） 49
附錄B（磁極沖片圖） 50
附錄C（定子繞組圖） 51
附錄D（轉子繞組圖） 52
附錄E（同步發電機總裝圖） 53

摘 要：本課題主要針對目前國內外傳統同步發電機可靠性差，運行壽命短而提出的一種新型勵磁方式——無刷同步發電機，其方案整體設計包括主發電機，無刷勵磁系統和旋轉整流器三大板塊。
 無刷同步發電機的主發電機設計和普通同步發電機設計相似，依照技術指標要求，結構采用旋轉磁極式，磁極采用凸極式形狀，在主要尺寸和基本參數確定方面，考慮了其運行性能指標和生產制造成本方面要求，進行了多次的校核，設計結果基本符合要求；主發電機的勵磁采用交流勵磁機勵磁的無刷勵磁方式，勵磁機產生的交流電進入旋轉整流裝置，經過旋轉整流器的整流后，最后輸入主發電機的電樞內部進行勵磁，這一方案從根本上取代了以往的機械式換向整流，使得同步發電機的穩定性能大大增強，而且發電質量也得到明顯改善!
 
關鍵詞： 無刷勵磁  同步發電機  旋轉整流器  交流勵磁機

Design of main generator of brushless synchronous generator

Abstract：The paper mainly deals with the synchronical dynamo dependability of home and abroad tradition is bad to main being aimed at of this task，the operation life brief but proposes one kind of new excitation means does not there is not scrubing the synchronical dynamo，such scheme entirety is designed consising of the primary dynamo，and does not there is not scrubing excitation system with circles the great plate of rectifier three.
 The design of main generator of brushless synchronous generator  affinity with the ordinary synchronical dynamo，and according to the technique target demand，and the composition adopts circling the magnetic pole style，and the magnetic pole adopts magnet limbs style form shape，and is living that the main dimensions is fixd the respect with the fundamental parameter，and considering such operational performance target and production-manufacturing cost respect demand，having carried on the college stone time and again，the design is kill to accord with the demand essentially； The primary dynamo excitation adopts not the thering is not the scrubing excitation means of exchange exciter excitation，and the alternating current that the exciter comes into being gos into the revolving rectifying device，and after commutation queen who circles the rectifier，finally inputing internal the primary dynamo armature carrying on the excitation，this scheme through simply on substituted mechanical type commutation in the past，and causes that the synchronical dynamo stability be able to heighten enormously，but also the generation of electrical energy quality  also obtains the obvious improvement !
 
Key words：Brushless excitation；synchronous generator； Revolving rectifier；
Exchange exciter