[发明专利]三级式无刷交流同步发电机及旋转整流器

说明书

本发明涉及一种三级式无刷交流同步发电机，及旋转整流器，旋转整流器包括正极板、负极板，所述正极板、负极板为两个结构相同的空心圆盘，正极板、负极板上均布有三个二极管安装孔，正极板、负极板上还均布有六个空心铆钉安装孔一，各二极管安装孔内分别安装有一二极管，且三个二极管阴极与正极板电连接，另三个二极管阳极端与负极板电连接，各二极管为雪崩型或齐纳型二极管；正极板、负极板外周上均布有三个V型缺口，V型缺口与对应极板的二极管安装孔一一对应；还包括三个均布于正极板反面上端的汇流条部件，通风散热性好，体积小，质量轻；对磁场能量的吸收和励磁系统电压尖峰的抑制效果十分迅速有效。

技术领域

本发明涉及无刷交流同步发电机制造领域，具体涉及一种三级式无刷交流同步发电机，及旋转整流器。

背景技术

不管在航空电源领域还是在工业发电领域，现有技术中，同步交流发电机为实现无刷化，均采用三级式结构。具体可分为主发电机级、旋转电枢式励磁发电机和旋转整流器级、永磁发电机级，并且上述各级结构的发电机均由电枢部分和励磁部分构成。

为满足三级式无刷交流同步发电机的功能，旋转整流器需要具备的如下要求：

1、旋转整流器可随着三级式无刷交流同步发电机的励磁部分一起高速旋转，可承受几千个G的加速度和高速运转过程中产生的离心力作用。

2、旋转整流器高速运转时加快空气流通的速度而提高旋转整流器的散热能力，因此旋转整流器的体积不能过大。

3、旋转整流器需将旋转电枢式励磁发电机发出的交流电转换为主发电机励磁的直流电。

4、旋转整流器还需要具备在电机负载突加、突卸时对磁场瞬变能量吸收的功能以避免主发电机励磁绕组之间的过电压和降低供电系统的供电尖峰，同时还应具备抑制或吸收负序磁场在主发电机励磁绕组产生的过电压能力。

现有的旋转整流器采用普通硅整流二极管并联保护电阻或电容组成旋转整流器的整流电路，其中普通硅整流二极管将交流电转换为直流电，并联的保护电阻或电容可吸收电机突加、突卸产生的过电压。

在使用时，旋转整流器与发电机同轴运转，保护电阻或电容通过锡焊、接触电阻焊、超声波焊等焊接方式实现电的连接；通过卡子、夹子、固定架等连接方式实现机械固定；电路结构上电连接点众多、物理结构复杂、固定方式繁琐，并存在保护电阻或电容旋转过程中受到离心力而发生故障的隐患，旋转整流器整体可靠性低，进而影响整个三级式无刷交流同步发电机的可靠性；又由于保护电阻的存在，即便是正常工作状态，保护电阻也会形成能量消耗，引起电机的发热和效率降低；在负载突变时保护电阻对反向电压的吸收比较缓慢，导致主电机励磁绕组存在着相对较高的匝间电压、主电机输出电压存在相对较高的浪涌。

同时，现有旋转整流器结构还存在以下问题：

a）现有旋转整流器多为半环形结构，元器件分布不均匀，在旋转过程中离心力不均匀，容易导致整流器向一边偏侧，影响整流器使用寿命；

b）现有旋转整流器上电阻、电容元件较多，导致整流器固定方式繁琐，结构复杂，体积大，散热性不好；

c）旋转整流器半环形结构导致正负极板不在同一平面，平面高低不齐造成二极管引脚长短不一，在高速旋转时较长二极管引脚会受离心力作用发生变形，因而降低二极管和旋转整流器的可靠性。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种三级式无刷交流同步发电机，及旋转整流器，通风散热性好，体积小，质量轻；对磁场能量的吸收和励磁系统电压尖峰的抑制效果十分迅速有效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：