CN216904634U - 一种双驱交直流发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双驱交直流发电机，该双驱交直流发电机在其中不仅设置了交流定子和交流转子，还设置了直流定子、直流转子以及整流系统，其中，交流定子可在转轴转动的过程中切割交流转子产生的磁场，并将产生的交流电由壳体的接线柱输出，直流定子可在转轴转动的过程中切割直流转子产生的磁场，并产生交流电，整流系统可将交流电转化为直流电，并将产生的直流电由壳体的接线柱输出，从而使得该双驱交直流发电机在运行过程中，能够同时输出交流电和直流电。

Description

一种双驱交直流发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，尤其涉及一种双驱交直流发电机。

背景技术

由于现有的市场上大多为直流发电机(具体结构请参阅专利CN201510324790.3中公开的盘式增磁直流发电机)或交流发电机(具体结构请参阅专利CN202022033171.8中公开的机动车交流发电机)，因而，在需要同时使用交流电和直流电时，需要先使用两台交流发电机或两台直流发电机进行发电，再将其中一台发电机生产出的电转化为另一种形式的电。然而，在实际的使用过程中，这种方式不仅极为不便，而且还会占用较大的空间。

故亟需一种双驱交直流发电机，以解决现有的发电机存在的无法同时输出交流电和直流电的问题。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种双驱交直流发电机，以解决现有的发电机存在的无法同时输出交流电和直流电的问题。

本实用新型提供一种双驱交直流发电机，包括壳体、转轴、交流定子、交流转子、直流定子、直流转子、励磁机以及整流系统；

所述转轴、交流定子、交流转子、直流定子、直流转子以及励磁机均设置于所述壳体的内部，其中，所述交流定子和直流定子与所述壳体固定连接，所述转轴与所述壳体转动连接，所述交流转子和直流转子与所述转轴固定连接；

所述励磁机与所述交流转子和直流转子电连接，以向所述交流转子和直流转子提供励磁电流，所述直流定子与所述整流系统的输入端电连接，所述整流系统和交流定子的输出端与所述壳体的接线柱电连接。

进一步的，所述励磁机包括励磁定子、励磁转子以及旋转整流器，所述励磁定子用于产生磁场，所述励磁转子与所述旋转整流器的输入端电连接，所述旋转整流器的输出端与所述交流转子和直流转子电连接，以向所述交流转子和直流转子提供励磁电流。

进一步的，所述励磁机还包括交流电压调节器以及直流电压调节器；

所述交流电压调节器的取样端与所述交流定子电连接，所述直流电压调节器的取样端与所述直流定子电连接，所述交流电压调节器和直流电压调节器的输出端均与所述励磁定子电连接，以向所述励磁定子供电。

进一步的，所述直流定子中的绕组为相互独立的第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和第二绕组均与所述整流系统的输入端电连接，且所述第一绕组与所述第二绕组相差30°的电角度。

进一步的，所述第一绕组和第二绕组均为星形绕组。

进一步的，所述第一绕组和第二绕组均为双层绕组。

进一步的，所述整流系统包括六相整流器，所述第一绕组和第二绕组的三相分别与所述六相整流器的六个桥臂电连接，所述六相整流器的正极输出端与所述壳体的正极接线柱电连接，所述六相整流器的负极输出端与所述壳体的负极接线柱电连接。

进一步的，所述双驱交直流发电机还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与整流系统的输出端电连接，所述滤波电路的输出端与所述壳体的接线柱电连接，所述滤波电路用于对所述整流系统输出的电流进行滤波。

进一步的，所述滤波电路包括第一电容、第一电阻、第二电容以及第二电阻；

所述第一电容的一端与所述滤波电路的正极输出端和第一电阻的一端电连接，所述第一电容的另一端与所述滤波电路的负极输出端、第二电容的一端、第二电阻的一端以及所述壳体的负极接线柱电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电容的另一端、第二电阻的另一端以及所述壳体的正极接线柱电连接。

进一步的，所述交流定子的绕组为双层绕组。

相较于现有技术，本实用新型提供的双驱交直流发电机的有益效果为：该双驱交直流发电机中不仅设置了交流定子和交流转子，还设置了直流定子、直流转子以及整流系统，其中，交流定子可在转轴转动的过程中切割交流转子产生的磁场，并将产生的交流电由壳体的接线柱输出，直流定子可在转轴转动的过程中切割直流转子产生的磁场，并产生交流电，整流系统可将交流电转化为直流电，并将产生的直流电由壳体的接线柱输出，从而使得该双驱交直流发电机在运行过程中，能够同时输出交流电和直流电。

附图说明

图1为本实用新型提供的双驱交直流发电机一优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的双驱交直流发电机一优选实施例的电气原理图；

图3为本实用新型提供的双驱交直流发电机中，直流定子和整流系统一优选实施例的电气原理图；

图4为本实用新型提供的双驱交直流发电机中，滤波电路一优选实施例的电路图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型提供了一种双驱交直流发电机，该双驱交直流发电机包括壳体1、转轴2、交流定子3、交流转子4、直流定子5、直流转子6、励磁机7以及整流系统8。

需要说明的是，在本实施例中，所述交流定子3和交流转子4均为现有的交流发电机中的交流定子和交流转子，所述直流定子5、直流转子6均为现有的直流发电机中的交流定子和交流转子，所述励磁机7为现有技术中常用的励磁机，如直流励磁机、交流励磁机等，所述整流系统8为现有的直流发电机中用于将交流电转化为直流电的整流电路或整流器，当然，在其他实施例中，所述交流定子3、交流转子4、直流定子5、直流转子6、励磁机7以及整流系统8还可为其他结构或部件，本实用新型对此不作限制。

所述转轴2、交流定子3、交流转子4、直流定子5、直流转子6以及励磁机7均设置于所述壳体1的内部，其中，所述交流定子3以及直流定子5压装于所述壳体1的内部，所述转轴2与所述壳体1转动连接，所述交流转子4以及直流转子6压装于所述转轴2上。

所述励磁机7与所述交流转子4和直流转子6电连接，所述励磁机7可在所述双驱交直流发电机运转的过程中(即正常发电的过程中)，向所述交流转子4和直流转子6提供励磁电流，以使所述交流转子4和直流转子6在接收励磁电流后产生磁场，进而使得所述交流定子3和直流定子5能够在随所述转轴2转动的过程中，分别切割所述交流转子4和直流转子6产生的磁场，并产生感应电流。

所述直流定子5与所述整流系统8的输入端电连接，所述整流系统8的输出端与所述壳体1的直流接线柱电连接，所述交流定子3的输出端与所述壳体1的交流接线柱电连接。

在所述交流定子3和直流定子5产生感应电流后，所述交流定子3会将产生的感应电流由所述壳体1的交流接线柱输出，所述直流定子5会将感应电流输送给所述整流系统8，以使所述整流系统8在将接收到的感应电流转化为直流电后，由所述壳体1的直流接线柱输出。

相较于现有技术，本实用新型提供的双驱交直流发电机的有益效果为：该双驱交直流发电机中不仅设置了交流定子3和交流转子4，还设置了直流定子5、直流转子6以及整流系统8，其中，交流定子3可在转轴2转动的过程中切割交流转子4产生的磁场，并将产生的交流电由壳体1的接线柱输出，直流定子5可在转轴2转动的过程中切割直流转子6产生的磁场，并产生交流电，整流系统8可将交流电转化为直流电，并将产生的直流电由壳体1的接线柱输出，从而使得该双驱交直流发电机在运行过程中，能够同时输出交流电和直流电。

请继续参阅图1和图2，在更为具体的实施例中，所述励磁机7包括励磁定子71、励磁转子72以及旋转整流器73，所述励磁定子71用于产生磁场，所述励磁转子72与所述旋转整流器73的输入端电连接，以将产生的感应电流输送给所述旋转整流器73，所述旋转整流器73的输出端与所述交流转子4和直流转子6电连接，以将感应电流输送给所述交流转子4和直流转子6(即向所述交流转子4和直流转子6提供励磁电流)。

需要说明的是，在本实施例中，所述励磁定子71既可为永磁定子也可为励磁定子，本实用新型对此不作限制。

请继续参阅图2，作为优选的实施例，所述励磁机7还包括交流电压调节器74以及直流电压调节器75。所述交流电压调节器74的取样端与所述交流定子3电连接，所述直流电压调节器75的取样端与所述直流定子5电连接，所述交流电压调节器74和直流电压调节器75的输出端均与所述励磁定子71电连接，以向所述励磁定子71供电。

在所述双驱交直流发电机运转的过程中，所述交流电压调节器74和直流电压调节器75可分别采集所述交流定子3和直流定子5的输出电流，并根据所述采集到的电流调整提供给所述励磁定子71的励磁电流，从而保证所述双驱交直流发电机所输出的交流电和直流电的稳定性。

请参阅图3，作为优选的实施例，所述直流定子5中的绕组为相互独立的第一绕组51和第二绕组52，所述第一绕组51和第二绕组52均与所述整流系统8的输入端电连接，且所述第一绕组51与所述第二绕组52相差30°的电角度。上述结构可增加所述整流系统8在整流过程中的整流相数，进而使得所述双驱交直流发电机输出的直流电的脉动系数和波纹系数更小(即品质更高)。

作为优选的实施例，所述第一绕组51和第二绕组52均为星形绕组。相较于其他实施例中为三角形绕组的第一绕组51和第二绕组52，本实施例中为星形绕组的第一绕组51和第二绕组52能够消除高次谐波、使其不会产生环流。

在更为具体的实施例中，所述第一绕组51和第二绕组52均为双层绕组。

请参阅图3，在更为具体的实施例中，所述整流系统8包括六相整流器81，所述第一绕组51和第二绕组52的三相(即U相、V相以及W相)分别与所述六相整流器81的六个桥臂电连接，所述六相整流器81的正极输出端与所述壳体1的正极接线柱电连接，所述六相整流器81的负极输出端与所述壳体1的负极接线柱电连接，以将整流后的直流电由所述壳体1的直流接线柱输出。

作为优选的实施例，所述双驱交直流发电机还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与整流系统8的输出端电连接，所述滤波电路的输出端与所述壳体1的接线柱电连接，所述滤波电路可对所述整流系统8输出的电流进行滤波，从而使得所述双驱交直流发电机输出的直流电的品质能够得到进一步的提升。

请参阅图4，在更为具体的实施例中，所述滤波电路包括第一电容C1、第一电阻R、第二电容C2以及第二电阻RL；

所述第一电容C1的一端与所述滤波电路的正极输出端和第一电阻R的一端电连接，所述第一电容C1的另一端与所述滤波电路的负极输出端、第二电容C2的一端、第二电阻RL的一端以及所述壳体1的负极接线柱电连接，所述第一电阻R的另一端与所述第二电容C2的另一端、第二电阻RL的另一端以及所述壳体1的正极接线柱电连接。

在更为具体的实施例中，所述交流定子3的绕组为双层绕组。

为了更好的理解本实用新型，以下结合图1至图4对本实用新型进行详细的说明：

在所述双驱交直流发电机运转的过程中，所述励磁机7可向所述交流转子4提供励磁电流，以使所述交流转子4在接收励磁电流后产生磁场，之后，在所述交流转子4跟随所述转轴2转动的过程中，所述交流定子3会切割所述交流转子4产生的磁场而产生感应电流，之后，所述交流定子3会将感应电流输送至所述壳体1的交流接线柱，以使工作人员能够通过所述交流接线柱获取交流电；

与此同时，所述励磁机7还可向所述直流转子6提供励磁电流，以使所述直流转子6在接收励磁电流后产生磁场，之后，在所述直流转子6跟随所述转轴2转动的过程中，所述直流定子5会切割所述直流转子6产生的磁场而产生感应电流，之后，所述直流定子5会将感应电流输送给所述整流系统8，以使所述整流系统8将感应电流转化为直流电，之后，所述整流系统8会将直流电输送给所述滤波电路，以使所述滤波电路对输入的直流电进行滤波，之后，所述滤波电路会将滤波后的直流电输送至所述壳体1的直流接线柱，以使工作人员能够通过所述直流接线柱获取直流电。

综上所述，本实用新型提供的双驱交直流发电机具有以下有益效果：

一方面，该双驱交直流发电机中不仅设置了交流定子和交流转子，还设置了直流定子、直流转子以及整流系统，其中，交流定子可在转轴转动的过程中切割交流转子产生的磁场，并将产生的交流电由壳体的接线柱输出，直流定子可在转轴转动的过程中切割直流转子产生的磁场，并产生交流电，整流系统可将交流电转化为直流电，并将产生的直流电由壳体的接线柱输出，从而使得该双驱交直流发电机在运行过程中，能够同时输出交流电和直流电；

另一方面，直流定子中设置有两套相互独立，且相差30°电角度的绕组，该绕组可通过增加整流系统的整流相数，使得双驱交直流发电机输出的直流电的脉动系数和波纹系数更小(即品质更高)；

另一方面，该双驱交直流发电机中还设置有滤波电路，该滤波电路可对整流系统输出的直流电进行滤波，从而使得双驱交直流发电机输出的直流电的品质能够得到进一步的提升。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双驱交直流发电机，其特征在于，包括壳体、转轴、交流定子、交流转子、直流定子、直流转子、励磁机以及整流系统；

所述转轴、交流定子、交流转子、直流定子、直流转子以及励磁机均设置于所述壳体的内部，其中，所述交流定子和直流定子与所述壳体固定连接，所述转轴与所述壳体转动连接，所述交流转子和直流转子与所述转轴固定连接；

所述励磁机与所述交流转子和直流转子电连接，以向所述交流转子和直流转子提供励磁电流，所述直流定子与所述整流系统的输入端电连接，所述整流系统和交流定子的输出端与所述壳体的接线柱电连接。

2.根据权利要求1所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述励磁机包括励磁定子、励磁转子以及旋转整流器，所述励磁定子用于产生磁场，所述励磁转子与所述旋转整流器的输入端电连接，所述旋转整流器的输出端与所述交流转子和直流转子电连接，以向所述交流转子和直流转子提供励磁电流。

3.根据权利要求2所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述励磁机还包括交流电压调节器以及直流电压调节器；

所述交流电压调节器的取样端与所述交流定子电连接，所述直流电压调节器的取样端与所述直流定子电连接，所述交流电压调节器和直流电压调节器的输出端均与所述励磁定子电连接，以向所述励磁定子供电。

4.根据权利要求1所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述直流定子中的绕组为相互独立的第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和第二绕组均与所述整流系统的输入端电连接，且所述第一绕组与所述第二绕组相差30°的电角度。

5.根据权利要求4所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述第一绕组和第二绕组均为星形绕组。

6.根据权利要求4所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述第一绕组和第二绕组均为双层绕组。

7.根据权利要求4所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述整流系统包括六相整流器，所述第一绕组和第二绕组的三相分别与所述六相整流器的六个桥臂电连接，所述六相整流器的正极输出端与所述壳体的正极接线柱电连接，所述六相整流器的负极输出端与所述壳体的负极接线柱电连接。

8.根据权利要求1所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述双驱交直流发电机还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与整流系统的输出端电连接，所述滤波电路的输出端与所述壳体的接线柱电连接，所述滤波电路用于对所述整流系统输出的电流进行滤波。

9.根据权利要求8所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述滤波电路包括第一电容、第一电阻、第二电容以及第二电阻；

所述第一电容的一端与所述滤波电路的正极输出端和第一电阻的一端电连接，所述第一电容的另一端与所述滤波电路的负极输出端、第二电容的一端、第二电阻的一端以及所述壳体的负极接线柱电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电容的另一端、第二电阻的另一端以及所述壳体的正极接线柱电连接。

10.根据权利要求1所述的双驱交直流发电机，其特征在于，所述交流定子的绕组为双层绕组。

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