400HZ中频电机说明

2. 120kW 400Hz 1500r/min三相同步发电机技术要求:电机为三相四线制，体积小、重量轻，结构简单，效率为90.4%,环境温度≤40℃,相对湿度60%,绝对大气压100KPa，适合凝雾、盐雾、油雾，电机每运行12小时允许以额定功率110%负载运行0.5小时, 稳态电压调整率±2%，瞬态电压调整率-15%,+20%,稳态电压波动率0.5%，稳态频率调整率0-5%,稳态频率波动率±5%,频率瞬态恢复时间≤3S, 瞬态频率调整率10%。

一、研制方案：

1．总体技术概述

发电机为单轴承结构，主要由定子、转子、端盖及轴承等部件构成，发电机的防护等级为IP21，绝缘等级为H/H。机座为Q235钢板焊接件，前后端盖为铸铁件,定、转子冲片都由优质冷轧硅钢板冲制而成。转子为隐极式整体转子。励磁方式为无刷励磁。通风方式为轴向通风冷却，轴承用滚动轴承。

发电机总长995mm、总宽5 mm、总高775 mm，机座长721 mm、SAE2-11.5接口 ，励磁盒长×宽×高：458 mm×580 mm×360 mm，发电机外形见图一。

图一 发电机外形图

2．依据的标准

(1) GB755  旋转电机   基本技术要求

(2) GB/T 15548  往复式内燃机驱动的三相同步发电机通用技术条件

(3) GB1029  三相同步电机试验方法

(4) GB10068  旋转电机振动测定方法及限值

(5) GB10069  旋转电机噪声测定方法及限值

(6) GB10585  中小型同步电机励磁系统基本技术要求

3．设计原则

（1）发电机的性能指标不低于或优于GB/T 15548  <<往复式内燃机驱动的三相同步发电机通用技术条件>>之规定。

（2）在确保发电机性能优良，运行安全可靠的前提下，尽量顾及简化工艺，节省原材料消耗，以降低制造成本，提高产品的经济效益。

（3）在设计中贯彻有关国家标准，以提高产品的标准化水平。

（4）发电机总体结构上既要确保安全可靠运行，又要使用户操作及维修保养简便。

4．项目所依据的技术原理

发电机的励磁源由谐波绕组提供。发电机由原动机带动后，交流励磁机电枢依靠交流励磁机定子上的剩磁及主机剩磁建立的磁场在谐波绕组感应电势，该交流电势经自动电压调节器整流，输入交流励磁机定子绕组作为交流励磁机励磁源，在交流励磁机转子中感应电压，该交流电压经旋转硅整流器整流后，送入主发电机磁场绕组，使主发电机建立电压。随着电机转速升高，电机电压也升高。当转速升高到接近额定转速时，发电机电压在自动电压调节器的作用下，稳定在所需要的电压值上。

5．项目的功能功效简介

本电机主要功能功效是：输出400V、400Hz、120kW三相交流电源，满足地质探矿、飞机场特种用电设备使用；体积小、重量轻，结构简单；效率为90.4%；环境温度≤40℃,相对湿度60%,绝对大气压100KPa，适合凝雾、盐雾、油雾；电机每运行12小时允许以额定功率110%负载运行0.5小时； 稳态电压调整率±2%，瞬态电压调整率-15%,+20%,稳态电压波动率0.5%，稳态频率调整率0-5%,稳态频率波动率±5%,频率瞬态恢复时间≤3S, 瞬态频率调整率10%。

6．达到主要功能功效的方案选择

6.1定、转子开模，转子采用整体隐极结构，定子为84槽，定子绕组为分数槽排列，转子为32槽，确保定子绕组能输出400Hz、400V的电流。

6.2采取交流谐波励磁，有带负载能力强的优点, 与基波励磁加永磁励磁相比,体积小、重量轻，结构简单，具有很强的市场竞争力。

6.3经过电磁计算，确定该电机为280机座号,正常情况下120kW的发电机是250机座号,由于该电机有32极,转子外径大,采用280机座号，能满足400Hz中频电机的性能要求。

6.4定、转子冲片都采用0.35DW310-35优质冷轧硅钢板，这样定转子具有优良的电磁性能，使得电机的动态特性及瞬态特性都符合要求。

技术指标：