几种旋转整流模块的结构与性能
发电机的构造
2.发电机的构造发电机（图2-1）主要由机座、主发电机、励磁发电机及励磁系统等组成。
2.1 机座发电机机座采用六面箱体结构，用钢板焊接而成，具有较高的强度、刚度和机械稳定性。
上面“背包”部分用来安放励磁系统，机座侧面壁板开有各种功能窗口。
图2-1 发电机图2-2 主机转子图2-3 主机定子主发电机包括主机转子（图2-2）和主机定子（图2-3），为典型的旋转磁极式隐极同步发电机。
其作用是产生三相交流电输出到电网或其它负载。
励磁发电机包括励磁机定子（图2-4）和励磁机转子（图2-5），为典型的旋转电枢式凸极同步发电机。
定子上有主磁极，并安装有主极线圈，当该线圈中通以直流电流时即产生固定的磁场；转子上嵌有交流电枢绕组，当转子旋转时，电枢绕组因切割磁力线而感应出交流电势。
图2-4 励磁机定子图2-5 励磁机转子图2-7 旋转整流模块示意图2.4 旋转整流模块、压敏模块在主机转子与励磁机转子之间，安装有3块旋转整流模块，1块压敏模块。
2.4.1 旋转整流模块旋转整流模块用径向螺钉固定在轴套上（图2-6）。
旋转整流模块的作用是：将励磁机的交流电变为直流电，为主机提供稳定的直流电。
图2-6 旋转整流模块安装位置模块发生故障时可按以下步骤进行更换：拆下紧固螺钉和连接螺钉后，从汇流环下面沿轴向取出故障模块。
按正确的极性（负极朝向励磁机端）装配模块，紧固螺钉和连接螺钉均涂螺纹固定剂，然后用力矩扳手将其拧紧。
规定的拧紧力矩为：紧固螺钉为4.5N ·m ～5.5 N ·m ，连接螺钉为2.5 N ·m ～3.5 N ·m 。
旋转整流模块上有A 、K 、AK 三个接线柱，如图2-7所示。
注意：完好的旋转整流模块应该有一个非常大的反向电阻和很低的正向电阻。
具体测量方法为：图2-8 压敏模块1．将数字万用表打到二极管档。
2．红色表笔接“AK ”，当黑色表笔接 “K ”时，阻值应400Ω左右；当黑色表笔接“A ”时，阻值应无穷大。
几种旋转整流模块的结构与性能
普通焊接式技术 目前已广泛应用于中小功率 器件 的制造 过 程 中。尽 管 在功 率 的 定 义上 ， 难 很
４
普通焊接式模块有其独特的优点 ： 热阻小、 功 耗低、 集成 度 高 、 本 较低 ， 成 而且 可 以使 用 玻 璃 钝 化 处理 的芯片 （ 加芯片 的稳 定性 ） 增 。
摘 要 介绍了无刷交流发电机使用的旋转整流模块 的几种结构方式 ， 通过 对比各种结构方
发 电机 ； 旋转整流器 ； 结构
式的性 能和优缺点 ， 更一步说明各种结构方式适用的范围。
关键词
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中 图分 类 号 Ｔ ３ １２ 文 献 标 识 码 Ａ 文章 编 号 １０ －２ １ ２ １ 】５０ ０ －３ Ｍ０． ０８７８ （０ ０ ０ － ４０ ０
决在高速旋转状态 ， 模块 内部的各器件要能承受 较大的离心力而不发生位移 、 断线 、 焊缝开裂等难 题， 直到灌封固化材料的 出现解决了模块内部各 器件的固定１题才使得普通焊接式模块在旋转领 司
域得 到广泛 应用 。
在 图 １中 ， 器件 的结合 层一般 使用弹 性较 好 ，
致可分为： 普通焊接式 、 压接式 以及最新 出现 的 Ｄ Ｃ焊 接式 ， Ｂ 下面分别 进行 介绍和 比较 。
有严格的划分 ， 但是 ， 在电力电子领域 ， 一般把中 等功率 定义在 ３０～５０ ３０ 以下可 视 为小功 ０ ０ Ａ，０ Ａ 率模 块 。在 中小 功 率领 域 ， 通 焊接 式 占据主 导 普
地位 。
旋转整流模块的作用越来越重要， 值得我们去做 进一 步的研 究 。
图 １ 焊 接 式 旋 转 整 流模 块
玢爆＇扎 包
（Ｐ ｓＮ ＲｏＥ ｃ ＩＭｃＮ 第 薯 期 Ｅ Ｌ １— ｏＦＬＴｃ Ａ Ｉ） ４ ｘ ００ Ｐ Ｅ Ｒ Ｈ Ｅ ５ ）
旋转电机的基本结构及功能分析
旋转电机的基本结构及功能分析12121257 徐逍机自学院一．基本简介：旋转电机是依靠电磁感应原理而运行的旋转电磁机械，用于实现机械能和电能的相互转换。
发电机从机械系统吸收机械功率，向电系统输出电功率；电动机从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。
旋转电机有直流电机与交流电机两大类，交流电机又有同步电机与异步电机之分，同步电机又可分为同步发电机与同步电动机。
异步电动机按相数不同，可分为三相异步电动机和单相异步电动机；按其转子结构不同，又分为笼型和绕线转子型，其中笼型三相异步电动机因其结构简单、制造方便、价格便宜、运行可靠，在各种电动机应用最广、需求量最大。
由于旋转电机的种类太多，无法一一介绍，下面将主要介绍直流电机。
二．基本结构：直流电机由静止的定子和旋转的转子两大部分组成，在定子和转子之间有一定大小的间隙(称气隙)，如下图所示。
1-直流电机总成；2-后端盖；3-通风机；4-定子总成；5-转子（电枢）总成；6-电刷装置；7-前端盖1.定子：直流电机定子的作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。
主要由机座、主磁极、换向极和电刷装置等组成。
（1）机座机座兼起机械支撑和导磁磁路两个作用。
它既用来作为安装电机所有零件的外壳，又是联系各磁极的导磁铁轭。
机座通常为铸钢件，也有采用钢板焊接而成的。
（2）主磁极主磁极是一个电磁铁，如下图所示，由主极铁心和主极线圈两部分组成。
主极铁心一般用1-1.5mm厚的薄钢板冲片叠压后再用铆钉铆紧成一个整体。
小型电机的主极线圈用绝缘铜线（或铝线）绕制而成，大中型电机主极线圈用扁铜线绕制，并进行绝缘处理，然后套在主极铁心外面。
整个主磁极用螺钉固定在机座内壁。
1-机座；2-主极螺钉；3-主极铁心；4-框架；5-主极绕组；6-绝缘垫衬（3）换向极换向极又称为附加极，它装在两个主极之间，用来改善直流电机的换向。
换向极由换向极铁心和换向极线圈构成。
换向极铁心大多用整块钢加工而成。
但在整流电源供电的功率较大电机中，为了更好地改善电机换向，换向极铁心也采用叠片结构。
2整流模块
第二章充电模块2.1 概述HP110、HP220系列智能高频开关电源模块是我公司推出的新一代电力系统直流屏专用充电模块。
该电源模块采用先进的双环软开关控制技术，精选国际名优元器件，模块内部自带CPU，RS485通信接口，输出隔离设计，可带电热插拔，具有稳压稳流精度高，体积小，效率高，性能稳定，安装操作维护灵活方便等优点。
该产品广泛应用于从35KV到550KV不同电压等级的变电站、发电厂及开闭所。
2.2型号说明2.3使用环境◆室内使用，海拔高度不超过2000米。
◆设备运行的环境温度不低于-10℃,不高于+40℃,设备储存的环境温度不低于-25℃,不高于+55℃。
◆环境最大相对湿度不超过90%（环境温度25℃时）。
◆运行地点无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气。
◆交流输入电网电压幅值的持续波动范围不超过额定值的-15% ~+20%。
电网频率波动范围不超过50Hz±10%。
2.4主要性能指标2.5工作原理及主要特点上图为电源模块的工作原理框图。
三相交流输入经EMI滤波电路对输入电源作净化处理，消除高频干扰及吸收电网瞬态冲击，经三相整流、滤波，将交流市电变换直流。
浪涌抑制部分用作消除开机浪涌电流。
功率变换部分将整流滤波后变成直流的市电再变成高频交流，经主功率变压器隔离，输出整流滤波转换成稳定的直流输出。
电压反馈、电流反馈、PWM脉宽调制控制电路实现输出电压、电流的控制与调节，确保输出的稳定及可调整性。
辅助电源负责提供模块内部各控制调节部分的工作电源。
输入过欠压监测用以监测输入交流的变化，当输入过压或欠压时送出关机信号，关闭电源。
当模块内部温度超过设定值时，过热保护电路动作，关机保护模块不致因过热损坏。
CPU监控单元主要监测电源运行数据，控制电源运行状态，并通过通信接口(RS485)与系统通信，实现设备智能化。
1．采用三相无中线方式整流，三相电流自然平衡，无中线电流过大问题，提高电源工作可靠性。
整流模块
DMA14-48/50Ⅱ整流模块的背板
模块的后板连接器（仅为外部连接端子） 提供交流、直流及通信连接，另有两个针脚提 供给采样电阻，这样整流模块中的微处理器可 根据阻值来确定其模块序号
机架中不同的模块位置，在后板连接印制 板上的电阻有不同的电阻值
DMA14整流模块背板
1号 680Ω 3号 2.2K 5号 4.7K 7号 8.2K 9号 12K
包括：X219..AE10MC芯/I电D滤C缆以波升包及及压括模传级模块导变块与噪换的监音电交控抑路流的制输通电入信路、端直口流输出 X130.DC/DC变换－单端正激变换器
前 4面.输板出整流及滤波电路 FP52.5光A耦隔离等组成
DMA14整流模块实物图
背板连接器
数控字制次回级路控板制板 功前面率显主示板板
缆经数连字接通断信D子电C与路/D数及C变字均换次流级级PW的控MM制信O板S号相F等E连T功开能关管的 门驱动信号
单相交流市电输入
满 输系 也足 出统 不加 同正外 极上 会整其 电压 形能功-在时是动-界性进使流-是网,与快同直率模还块因由阻旁一由将高保吸电接行直模满产电用速时流开块有在内为于E路部R于整频证收网反“流块开功生压几S只关M升关8后输交部有交掉分上电流主上了电4的时感音热输看机率畸波个D有断压0管部出流发I次这流限功的路为功通用初路V滤，E滤该串和插出作时C时变形1在电级上包的保输生级一电流率电波直M0率过于级输也该/波电连噪拔端为继的,基波0输D模流是功的括输险入故ZZ电特流I电压形流0变，显功组要管电 路及 音” 子出一电功本VC将VV块及,一率电一出 管部障升升出升压性和阻之和从电输压当示率的成求可路 的电 过， 有个器输率SS一交E变输个开压个端 ，分时经才传电，差电而转器电整无无和浪出开M为以压压分压由 作容 滤且 电M线断因致流出出非关不限子 当串可V换使压以小压获换的容导O控关流快起损损涌共 用继组 掉不 弧性开数I0市整电常受超流前 模联以级流继级级得的S免于得波为滤初充1—制管速噪到模 就会 击成电滤，F为耗耗,电限电压理到过电有 块有L起整波在很0形调级满电E波模S箝单保电器电电电 是对 穿阻冲.流1O音整波与5想吸吸控TD制二阻器输 的二到流形限低一,制绕,电块V故器的位C护电感 将系 现功击端流抑机的制倍和出 输个保路路路电模一收收左流的致电后O组后的该漏电桥作统 象和 外率电整为路正架特,的一出E保护块制致右电关且的使路，电电路输电路-用电 发差 界开流M流直源输性输个电险作激能,才阻断相直得继电这出路以路路模 的压 生关I从、流电出入继滤路管用在闭上损位流交电电样电不保路有电 杂管限滤电压汇升电波发，工合消耗也4流器就流会路证任并流2波慢流压器电生当作耗相0电闭可对M何联电V速排级路故模运掉同流合以的O交干来增电，障行,S波，将电尤流扰驱F加压以或的E，且-T-
变频器整流逆变模块
变频器整流逆变模块
整流逆变模块的功能包括：
1. 整流，将输入的交流电能通过整流桥转换为直流电能。
整流桥通常由四个二极管组成，可以将交流电信号转换为单向的直流电信号。
2. 滤波，通过滤波电容对直流电信号进行滤波处理，去除电压波动和纹波，使直流电信号更加稳定。
3. 逆变，将经过滤波处理的直流电能通过逆变桥转换为需要的交流电能，可以实现输出电压和频率的调节。
整流逆变模块在变频器中扮演着至关重要的角色，它直接影响到变频器的输出电压、频率稳定性和效率。
因此，设计优良的整流逆变模块对于变频器的性能至关重要。
从材料选择、散热设计、电路稳定性等方面来看，整流逆变模块的设计需要考虑多方面的因素。
例如，选择高质量的电子元件和散热材料，合理设计散热结构，确保整流逆变模块在长时间高负载
工作时能够保持稳定性和可靠性。
除此之外，整流逆变模块的故障诊断和保护功能也是非常重要的，它可以通过监测电流、电压等参数来实现对变频器工作状态的实时监控，并在出现故障时及时采取保护措施，避免损坏整流逆变模块和其他部件。
总的来说，整流逆变模块作为变频器的核心部件，其设计和性能直接关系到整个变频器系统的稳定性和可靠性，因此在工程实践中需要充分考虑各种因素，以确保整流逆变模块的性能达到设计要求，从而保证整个变频器系统的正常运行。
旋转整流功率模块
旋转整流功率模块
在电力电子学领域，旋转整流功率模块（Rotating Rectifier Power Module）通常用于交流到直流的电能转换。
这样的模块通常应用于旋转机械系统，比如交流电动机，发电机等。
以下是有关旋转整流功率模块的一些基本概念：
1.整流功率模块：整流功率模块是一种用于将交流电转换为直流电的设备。
在电力系统中，这经常涉及到将发电机产生的交流电转换为直流电，以便供电给直流负载或者用于直流电压调节。
2.旋转整流器：旋转整流器是一种特殊类型的整流器，它与旋转部件（通常是发电机的转子）直接连接。
在发电机中，交流电通过旋转整流器转换成直流电。
这种设计的优势之一是可以减少电刷的磨损，提高可靠性。
3.工作原理：旋转整流功率模块的工作原理基本上是通过一个旋转的装置（通常是一种结构复杂的整流器）将交流电转换成直流电。
这个转换过程通常涉及到整流器的整流操作，将交流信号的负半周或正半周转换为直流信号。
4.应用领域：旋转整流功率模块主要应用于需要将发电机产生的交流电转换为直流电的系统，如风力发电机、水力发电机等。
这有助于提高系统的效率和可控性。
5.电刷和滑环：由于旋转整流功率模块通常涉及到旋转部件，因此需要一种机制来传递电能。
在这种情况下，电刷和滑环通常用于在旋转和固定部分之间传递电流，确保整流器的正常工作。
塔吊回转整流模块讲解
塔吊回转整流模块讲解塔吊回转整流模块是塔式起重机的核心部件之一，它在塔吊的回转系统中起到了至关重要的作用。
本文将对塔吊回转整流模块的工作原理、结构组成以及应用领域进行详细介绍。
一、工作原理塔吊回转整流模块主要由电机、减速器、制动器、整流器和控制器等组成。
电机通过减速器带动塔吊的回转机构实现回转运动，而整流器则将电机产生的交流电转换为直流电供给回转系统的其他部件使用。
同时，整流模块还通过制动器对回转系统进行控制，实现塔吊的回转停止和速度调节。
二、结构组成1. 电机：塔吊回转整流模块所使用的电机通常为交流电机，其具有功率大、转速稳定等特点。
电机通过减速器将高速旋转的电机转轴输出的转矩转换为低速高扭矩的回转运动，以满足塔吊回转的要求。
2. 减速器：减速器是塔吊回转整流模块中非常重要的组成部分，其主要作用是将电机高速旋转的动力转换为塔吊回转所需的低速高扭矩动力。
减速器一般采用行星齿轮传动结构，具有结构紧凑、传动效率高等特点。
3. 制动器：制动器是塔吊回转整流模块中的一项关键设备，主要用于控制塔吊的回转停止和速度调节。
制动器通常采用电磁制动器，当电机停止供电时，电磁制动器会自动吸合，产生制动力矩，将塔吊回转系统停止。
4. 整流器：整流器是塔吊回转整流模块中的另一个重要组成部分，其主要作用是将电机产生的交流电转换为直流电供给回转系统的其他部件使用。
整流器一般采用三相全控整流桥电路，具有输出电流稳定、效率高等特点。
5. 控制器：控制器是塔吊回转整流模块的核心部分，负责对整个回转系统进行控制和监测。
控制器通过对整流器和制动器的电流进行调节，实现塔吊回转的启停、速度调节和位置控制等功能。
三、应用领域塔吊回转整流模块广泛应用于建筑工地、港口码头、桥梁施工等领域。
在建筑工地中，塔吊回转整流模块可以实现塔吊在水平方向上的回转，方便吊装作业。
在港口码头和桥梁施工中，塔吊回转整流模块可以实现塔吊在水平方向上的回转，并通过控制器精确控制塔吊的位置，提高作业效率。
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表 1 三种模块的物理参数比较
项目 对地击穿电压 ( kV)
相对介电常数 导热率 (w /m. k) 铜层厚度 (mm ) 抗拉强度 (M Pa) 温度范围 ( ℃)
在 80年代初期 , ABB 公司将这一成果应用 于电力电子模块的设计和制造中 ,研制出了新的 一代模块 2DBC技术模块或者称之为铜 2铝共晶体 模块 。其内部结构与图 1 相近 ,只是铜引出线与 陶瓷板之间是采用 DBC焊接方式 。
铜 2氧化铝共晶基板的物理参数 (见表 1)与 焊接式和普通焊接式相比已经达到了一个新的水 平。
19
3 结语
从以上的计算和试验我们可以看出 ,电机效 率的计算值和试验值虽然有一定的误差 ,但是它 们之间的变化方向完全一致 ,说明通过改变电机 的气隙可以做为一种提高电机的效率措施 。电机 气隙值的合理选择 ,不仅可以提高电机效率 ,而且 可以降低电机的温升 、噪声及提高起动性能等 。
参考文献
[ 1 ] 许实章. 电机学. 北京 :北京工业出版社 , 1990. [ 2 ] 陈世坤. 电机设计. 北京 :机械工业出版社 , 2000.
0 引言
电子整流器件的出现使交流发电机实现无刷 化成为现实 ,旋转整流器件的模块化研制成功使 无刷交流发电机的大功率化成为可能 。随着发电 机技术的不断发展 ,旋转整流模块的设计 、制造技 术也越来越专业化 ,新的材料 、工艺逐渐得到应 用 ,以满足不断提高的使用需求 。在电机行业中 , 旋转整流模块的作用越来越重要 ,值得我们去做 进一步的研究 。
The Structure and Performance of Severa l K inds of Rota ting Rectif ier M odules
M eng Yongqi and Cao W eijun Abstract This paper introduces several kinds of structures of rotating rectifier mod2 ules used in brushless AC generator. By comparison of these structures in performance, advantages and disadvantages, the app licable range of these structures are exp lained fur2 the r. Key words Generator; rotating rectifier; structure
热膨胀系数
( 10 - 6 k - 1 )
DBC焊接 10
9～10 24～28
0. 3 500 - 55～850
7. 4
普通焊接式 ≥3
9～10 19～25
0. 8 230～300 - 10～90
17
冷热循环次数 (万 ) 15
1
压接式 ≥3 4～5
1. 1～1. 6 — 800
- 5～150
11～17
美国人在 1945年发明 ,称之为 Mo2M n 法技术 ,其 金属化机理主要是 :在高温下陶瓷中玻璃相向金 属化层渗透 。M n 氧化成 M nO , M nO 熔入玻璃相 中 ,使其粘度降低 。玻璃相一方面渗入 Mo 层空 隙 ,另一方面浸润陶瓷 ,向陶瓷中渗透或产生熔 解 ,经重新沉淀过程而析出大颗粒刚玉晶粒。 M nO 与 A l2 O3 、SiO2 等 反 应 形 成 M nO. A l2 O3 或 MnO. SiO2 ,在降温时可能析出锰铝尖晶石或蔷薇 辉石 。Mo 在湿氢中表面微量氧化 ,微量氧化部分 进入玻璃相中 ,且使玻璃相对 Mo浸润良好 。Mo 在高温下 ,在玻璃相渗透的同时 ,本身也烧结成多 空性层 。
图 2 压接式旋转整流模块
电流容量较大的模块 ( 300 ～500A 以上或者 芯片的直径大于 35mm )宜采用压接式的结构 ,这 种结构的选用建立在以下理论 :大面积的压接接 触系统和小面积的压接接触系统要能承受同样的 热循环次数 ,压接触在热循环过程中不同材料层 之间允许彼此有一定的滑动 ,在较大的热冲击和 较多的热疲劳冲击次数下不会产生较大的应力 , 因而耐热疲劳能力较强 。结构设计上合理选择弹 簧材料和安装位置 ,使得发电机在高速旋转状态 时 ,随着离心力的加大 ,芯片与连接铜线之间的压 力也随着变大 ,降低了由于接触电阻的增大产生 的热量 。
曾经有人对直径为 35mm 的硅芯片做过试 验 。试验表明 ,当 Mo2M n金属化陶瓷板上金属化 的层厚达到 10μm 左右 ,硅芯片的温度从 45℃上 升到 125℃时 ,位于陶瓷板上方的铜引线的膨胀 会产生 5～8μm 的位移量 。这就是所谓热疲劳的 试验依据 。
为了解决普通焊接式模块和压接式模块以上 所说的不足 ,在上个世纪 70 年代末 ,西德 ABB 2 IXYS公司研制出了一种新材料 —铜 2氧化铝陶瓷 共晶键合板 ,在此工艺中 , A l2O3 陶瓷片的两边可 以直接键合上一层铜层 。经技术处理后 ,这种铜 层在与氧化铝的接合处 ,有一层铜与氧化铝共晶 体 ,这一共晶体使铜与氧化铝之间处于完全浸润 状态 ,结合力非常牢固 。当然 ,温度必须严格控制 在 1 062～1 065℃范围内 ,这一温度恰好略低于 铜的熔点 ,从而保证了铜层的形状和尺寸不偏离 设计要求 。
所之间的连接采用焊接方式 。其内 部结构如图 1所示 。
普通焊接式技术目前已广泛应用于中小功率 器件的制造过程中 。尽管在功率的定义上 ,很难
4
有严格的划分 ,但是 ,在电力电子领域 ,一般把中 等功率定义在 300～500A , 300A 以下可视为小功 率模块 。在中小功率领域 ,普通焊接式占据主导 地位 。
普通焊接式模块有其独特的优点 :热阻小 、功 耗低 、集成度高 、成本较低 ,而且可以使用玻璃钝 化处理的芯片 (增加芯片的稳定性 ) 。
1. 2 压接式模块 所谓压接式模块是指模块中的各导电体之间
的连接是采用如类似弹簧预压紧的方式 。其内部 结构如图 2所示 。与焊接式相比 ,压接式多了预 压紧机构 (螺栓紧固件 、弹簧板 、玻璃布板 ) 。
图 1 焊接式旋转整流模块
普通焊接式模块应用在旋转领域 ,首先要解 决在高速旋转状态 ,模块内部的各器件要能承受 较大的离心力而不发生位移 、断线 、焊缝开裂等难 题 ,直到灌封固化材料的出现解决了模块内部各 器件的固定问题才使得普通焊接式模块在旋转领 域得到广泛应用 。
在图 1中 ,器件的结合层一般使用弹性较好 , 绝缘较高的硅胶形成填充层 ,以使器件在高低温 下能够自由伸缩位移 ,顶部使用机械强度高 ,绝缘 性能稳定的树脂进行固封 ,以增大模块承受巨大 离心力的能力 ,在芯片与基板的接触部位使用绝 缘导热性能兼优的陶瓷板 。
1 几种类型模块的比较
在旋转状态中 ,整流模块不但要完成将交流 电源整流成直流电源的任务 ,而且还得承受一定 的高温和离心力而不发生损坏或失效 。旋转整流 模块的外形构造千差万别 ,但其内部结构原理大 致可分为 : 普通焊接式 、压接式以及最新出现的 DBC焊接式 ,下面分别进行介绍和比较 。 1. 1 普通焊接式
1
各工艺的旋转整流模块定性比较见表 2。
表 2 不同工艺的比较
项目
普通焊接式
耐热疲劳性 大功率差
热阻性能
很好
功耗
小
可靠性
小
300A 以上载流能力 困难
300A 模块尺寸比较 中
压接式
好 差 大 较大 可能 大
DBC焊接式 很好 很好 小 小 可能 小
2 结语
旋转整流模块是无刷励磁的关键器件 ,随着 单机高压大功率无刷发电机的设计 ,旋转整流模 块将趋向体积小 、功率大的方向发展 ,在整流模块 的设计生产中 ,新材料和新工艺的不断应用是关 键。
几种旋转整流模块的结构与性能
孟永奇 1 ,曹维军 2
1海军装备部 ,山西太原 (030027) 2太原汾西重工 ,山西太原 (030027)
摘 要 介绍了无刷交流发电机使用的旋转整流模块的几种结构方式 ,通过对比各种结构方 式的性能和优缺点 ,更一步说明各种结构方式适用的范围 。
关键词 发电机 ;旋转整流器 ;结构 中图分类号 TM301. 2 文献标识码 A 文章编号 100827281 (2010) 0520004203
DBC 技术模块有如下优点 : 良好的 机械 强 度 、优良的电绝缘性能较高的耐热循环能力 、优良 的导电导热性能 (功耗小 ,热阻低 ) 、集成化程度 更高 。
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5
图 1 气隙与损耗的曲线 图 2 气隙与效率曲线 图 3 气隙与功率因数曲线
从图 1和图 2我们可以看出 ,电机的损耗 Pw 损耗随着气隙增大而减小 , 效率随着气隙的增大 而提高 ,功率按照图 3线性减小 ,当电机气隙大于 6mm时 ,电机的 Pw 损耗与电机的效率变化较慢 , 而功率因数依然线性减小 。在保证电机功率因数 的前提下 ,此样机选取了三点进行试验 ,气隙分别 为 3. 5mm、4. 5mm、5. 5mm ,电机的试验效率分别 为 94. 95% , 95. 8% , 96. 02%。
虽然压接式模块解决了热疲劳问题 ,但也有 不足之处
(1)由于各材料层之间没有焊料层 ,属于一 种干式接触 ,因此增大了热阻 ,使模块的功率损耗 增大 。
(2)模块内部零件的数量相对增多 ,造成模 块的可靠性下降 。
( 3 )模块的芯片不适合采用先进的玻璃钝化 的技术 ,使其长期工作的稳定性受到影响 。
参考文献
[ 1 ] 湘潭电机厂. 交流电机设计手册. 长沙 :湖南人民出 版社 , 1978. [ 2 ] 陈碧秀. 实用中小电机手册. 沈阳 :辽宁科学技术出 版社 , 1987.