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发电机组

阅读：157发布：2020-05-13

IPRDB可以提供发电机组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种发电机组，所述两发电机物理参数完全相同，每个发电机的电枢数均为磁极数的偶数倍，所述两发电机的转子或定子的初始相位相差π/电枢数，所述两发电机的输出并联。本发明的发电机组能够实现最大限度的提高电力生产，并节约能源，减少资源浪费，且提高能源有效率。，下面是发电机组专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种发电机组，该发电机组由轴串联的两个发电机构成，其特征在于，所述两发电机物理参数完全相同，每个发电机的电枢数均为磁极数的偶数倍，所述两发电机的转子或定子的初始相位相差π/电枢数，所述两发电机的输出并联。

2.如权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述两发电机的转轴通过转子联接器联接固定。

3.如权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述两发电机为交流发电机，其输出分别与交直流转换装置相连后再并联。

4.如权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述两发电机的两定子大小一致，每个定子的定子槽数均为偶数，且所述定子槽的宽度一致，所述定子上设置有绕组。

5.如权利要求4所述的发电机组，其特征在于，所述定子槽数为磁极数的整数倍。

6.如权利要求5所述的发电机组，其特征在于，所述两发电机之间设置有隔磁板。

7.如权利要求6所述的发电机组，其特征在于，所述隔磁板为两个半圆型钢板对接成的圆形板，其中心设置有所述转轴通过的轴孔，所述轴孔直径大于所述转轴直径。

说明书全文

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，尤其涉及一种一体化发电机组。

背景技术

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。发电机在发电时产生转矩阻力，转矩阻力分机械阻力和磁场阻力，机械阻力是由产品设计、质量、使用环境、以及使用时长、维护来决定。磁场阻力由负载决定。负载变化直接关系到发电机的磁场阻力，电能输出越大磁阻也就越大。当负载变化时磁阻大小将和原动力机的功率有直接关系。

发明内容

(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：在原动力不变的情况下提高发电机效能，加大能源的有效利用。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明提供了一种发电机组，该发电机组由轴串联的两个发电机构成，所述两发电机物理参数完全相同，每个发电机的电枢数均为磁极数的偶数倍，所述两发电机的转子或定子的初始相位相差π/电枢数，所述两发电机的输出并联。
优选地，所述两发电机的转轴通过转子联接器联接固定。
优选地，所述两发电机为交流发电机，其输出分别与交直流转换装置相连后再并联。
优选地，所述两发电机的两定子大小一致，每个定子的定子槽数均为偶数，且所述定子槽的宽度一致，所述定子上设置有绕组。
优选地，所述定子槽数为磁极数的整数倍。
优选地，所述两发电机之间设置有隔磁板。
优选地，所述隔磁板为两个半圆型钢板对接成的圆形板，其中心设置有所述转轴通过的轴孔，所述轴孔直径大于所述转轴直径。
(三)有益效果
本发明的发电机组能够实现最大限度的提高电力生产，并节约能源，减少资源浪费，且提高能源有效率。

附图说明

图1为发电机在顺时针运行过程中的磁场变化示意图；
图2为发电机一个运动周期示意图；
图3为两组发电机同一时间同一转速运动过程的磁场对照图；
图4为两组发电机一个运动周期对照图；
图5为两组发电机同一个运行周期的频率对照图；
图6为依照本发明一种实施方式的发电机组的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出的发电机组，结合附图和实施例详细说明如下。
为充分理解本发明，有必要进行如下说明。如图1所示，其中a所示为发电机静止时的磁场，b所示为发电机转子顺时针转动时的逆向磁场，c所示为磁场平衡，d所示为发电机转子顺时针转动的顺向磁场，e所示为磁场复位。(说明：图中发电机转子相当于导磁体)。把这五张图的运行过程可以看成一个三角波形。如图2所示，b用三角波形的前半周期表示，为上行；c用三角波形的顶峰，表示为中心；d用三角波形的后半周期，表示为下行；a和e在三角波形中表示为起点。
由此可看出发电机有二个磁场力矩，即：逆向力矩为图2的上行过程(转动时和磁场做相反运动所产生的扭矩)可用N1代替，顺向力矩为图2的下行过程(转动时和磁场做相同运动时产生的扭矩)可用N2代替。
如上所述可知，发电机在运行时有二种力的现象逆向力矩和顺向力矩，这两种力是相等的，相等就可以做向互抵消运动，即顺向力矩减去逆向力矩为零，N2-N1＝0。
图1中可以看出a和c是向反的，b和d是向反的，为了更清楚的理解这种力抵消，用两组发电机在同一时间同一转速运动过程相反的磁场对照图进行分析。
如图3所示，其中a、b、c、d、e为一组A，f、g、h、I、j看为一组B。a(发电机静止时的磁场)对应f(磁场平衡)，b(发电机转子顺时针转动时的逆向磁场)对应g(发电机转子顺时针转动的顺向磁场)，c(磁场平衡)对应h(发电机静止时的磁场)，d(发电机转子顺时针转动的顺向磁场)对应i(发电机转子顺时针转动时的逆向磁场)，e(发电机静止时的磁场)对应(磁场平衡)。其中b对应g和d对应i刚好是磁场力的相互抵消，同样用三角波形分析A和B。
如图4所示，其中A为上行时B为下行时它们之间相互力抵消，而当B为上行时A为下行时它们之间又相互力抵消。这样在不停的运行过程中它们之间永远都在相互抵消，这样就达到了磁场力抵消。
发电机的磁场阻力是和负载关联的，当负载不一致时它们的磁阻力就会发生不同，这样就达不到完全向抵消。为保持一致的磁场阻力，本发明将两发电机输出进行并联。
交流发电机是有频率的，只有两个发电机在同一个运行周期时它们的频率才一致，才可以并联。而这两个发电机的运行周期不同它们之间的频率也不同。(如果将它们的运行周期调整一致那就失去了本发明的意义)，如图5所示A和B的运行时的频率图，从图中可看出相位刚好慢了半个周期，A为0电平时B为高电平，A为高电平时B为0电平，A为0电平时B为低电平。跟据叠加定律这样的频率是不可以直接并联的，只有先将输出进行交流变直流(AC-DC)再进行并联。而直流发电机可直接并联。
基于上述的目的和分析，依照本发明一种实施方式的发电机组，由两个轴串联的发电机构成，两发电机在所有物理参数均相同的情况下，包括电压、电流、及形状等，还满足条件：
(1)电枢数是磁极数的偶数倍；因为，若一个磁极所对应的电枢数不是偶数就不能满足磁极的完全吸引以及平均的磁场力。
(2)两发电机的转子和定子的结构设计以磁场阻力相抵消为主，基于此目的，两发电机的转子或定子的初始相位相差π/电枢数。优选的以其中一台发电机的转子为参照，将另一台发电机的转子按计算出的电枢的平分角度进行调整，而两个发电机的定子角度一致，不做改变，并用转子联接器把两个发电机的转轴联接固定。
(3)两发电机的输出并联。发电机为交流发电机时先将交流变直流再并联，直流发电机则直接将输出并联。
发电机有多少个电枢就有多少个双向磁场力矩。在每个电枢上都有逆向和顺向两种力的现象，发电机没有运转的情况下，所有的磁极都对应电枢并吸引着；当给予其动能时，无论向哪边转动都将先产生磁场逆向力，转到一定角度时，又出现顺向力的物理现象。因此，应先计算出每个电枢的全角，即：360°/电枢数，再根据求的的电枢全角计算出电枢磁场阻力的逆向和顺向之间的平分角度，即：电枢全角/2。将得出的角度转化为相位，即为条件(2)的初始相位差。
这样的发电机组优选的结构为一体化结构，包括一个发电机组壳体，前、后盖，两个定子，两个转子，一个转轴，如图6所示，两发电机设置在固定于基座5上的发电机组壳体6中，发电机组壳体为两节；两定子7分别固定于两节发电机组壳体6中，大小一致，其中的每个的定子槽数均为偶数，且定子槽的宽度一致，定子7上设置有绕组，定子槽数为磁极数的整数倍；转子9固定在转轴4上，用转子联接器把前后两个发电机的转轴4联接固定，两个转子中的一个按上面所述的调整好与另一转子的初始相位差，然后分别插入两个角度一致的定子内；两节壳体6之间设置有隔磁板10，用于防止两发电机的定子之间、以及转子之间的磁场干扰，隔磁板10为两个半圆型钢板对接成的圆形板，直径与发电机壳体6直径一致，其中心设置有转轴4通过的轴孔，轴孔直径大于转轴4直径；两节壳体6未相连的两端分别设置有前盖11、及后盖2，两节壳体6、前盖11、后盖2、以及隔磁板10边缘均设置有用于螺钉固定的螺耳1。
本发明的发电机组还可采用其他适合的结构。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

标题	发布/更新时间	阅读量
发电机组-专利编号CN108173390A	2020-05-11	33
发电机组-专利编号CN102384037A	2020-05-12	97
发电机组-专利编号CN110500182A	2020-05-11	636
发电机组-专利编号CN101771313A	2020-05-13	156
发电机组-专利编号CN104578580B	2020-05-11	978
发电机组-专利编号CN106411044A	2020-05-12	995
发电机组-专利编号CN101701536B	2020-05-12	108
发电机组-专利编号CN110630380A	2020-05-13	116
发电机组-专利编号CN101701536A	2020-05-13	945
发电机组-专利编号CN107476996A	2020-05-11	370

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