目的在于提供一種新型三次諧波勵磁同步電機。該電機在傳統(tǒng)三次諧波勵磁同步電機的基礎上，增加了一套轉子諧波繞組，通過定子三次諧波繞組與轉子諧波繞組之間的磁場耦合關系實現了將定子三次諧波繞組感應的三次諧波電動勢傳遞到轉子勵磁繞組，取消了電刷和集電環(huán)或者交流勵磁機。

三次諧波勵磁發(fā)電機的結構簡單，使用方便，有較大的市場空間。但在設計該發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)時，即確定三次諧波繞組匝數時，往往要借助試驗才能確定，而且波動性較大。當設計該發(fā)電機新產品時，三次諧波繞組匝數沒有經驗借助，不容易確定。需根據有關經驗公式或經驗數據進行確認。2100433B

一種三次諧波勵磁同步電機，包括一機殼、定子鐵心、定子電樞繞組、定子三次諧波繞組、轉子鐵心、轉子勵磁繞組、轉子諧波繞組、轉軸。電樞繞組和三次諧波繞組分布于定子槽中；勵磁繞組套在磁極極身，諧波繞組分布于轉子槽中，三次諧波繞組通過反并聯晶閘管短接，晶閘管觸發(fā)脈沖的相位由勵磁控制器給定，勵磁繞組與諧波繞組通過二極管整流電路相連。本發(fā)明通過定子三次諧波繞組與轉子諧波繞組之間的磁耦合實現了將三次諧波繞組感應的電動勢傳遞到勵磁繞組進行勵磁，取消了電刷和集電環(huán)或者交流勵磁機，具有可靠性高、維護量小和制造成本低等優(yōu)點；通過控制反并聯晶閘管的觸發(fā)脈沖相位實現了發(fā)電機端電壓的調節(jié)，具有控制方便、易于調節(jié)的優(yōu)點。

由于勵磁機的勵磁方式不同，又可分 為自并勵接線(見圖)、他勵接線和復勵接線三種。其 中自并勵主勵磁機勵磁是一種廣泛使用的勵磁方式. 正常運行時，由自動電壓調節(jié)器改變主勵磁機的勵磁 電流，以實現對發(fā)電機的勵磁調節(jié)。當自動電壓調節(jié)器 退出運行時，則用手動磁場變阻器改變主勵磁機勵磁 電流從而調節(jié)發(fā)電機的勵磁。 自并勵同軸直流勵磁機 勵磁系統(tǒng)原理圖 直流勵磁機勵磁方 式的特點是:①有獨立 的勵磁電源，運行獨立 性好(指電力系統(tǒng)或主 機發(fā)生短路故障時勵磁 系統(tǒng)仍能維持其應有的 能力);②勵磁系統(tǒng)結構 1一發(fā)電機;2一發(fā)電機勵磁線簡單，有較多的制造和 圈;3一電流互感器;4一電壓運行經驗，設備投資及 互感器;5一直流勵磁機;6一運行維護費用少，在合 勵磁機勵磁線圈;7一磁場變理使用和維護得當的情 阻器;8一自動電壓調節(jié)器況下，可滿足一般運行 要求;③直流勵磁機有換流器和電刷等轉動接觸部件， 運行維護工作量大，維護不當將降低運行可靠性;④因 受換流器的限制，同軸直流勵磁機的容量不能做得過 大，在n一300Or/min時，極限功率約600 kw。因此與 發(fā)電機同軸的直流勵磁機的勵磁方式一般只適用于單 機容量為100 MW及以下的透平發(fā)電機。 較大容量的發(fā)電機可用經齒輪減速器與發(fā)電機主 軸連接的低速直流勵磁機供給勵磁。該直流勵磁機的 轉速一般在250一l000r/min之內。這種勵磁方式可適 用于125一600 Mw的透平發(fā)電機，但由于采用齒輪減速器，存在著占地面積大、噪聲大的缺點。2100433B