專利名稱：用于發(fā)電機的補償電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于改善發(fā)電機效率的一種方法和裝置。
在過去，發(fā)電機造成效率損失的原因之一是由于發(fā)電機發(fā)出的電流所產(chǎn)生的磁場有失真。
在一典型的發(fā)電機中，有一磁通路徑通過定子和轉子。當一次(primary)磁通在磁通路徑中發(fā)生變化，會產(chǎn)生一個電壓，當其電路處于閉合狀態(tài)時，則包圍或環(huán)繞在一部份磁通路徑上的導體中會感應出電流。該導體通常稱為電樞線圈。當感應出的電流在電樞線圈中變化時，則由該感應電流在磁通路徑中感應出二次磁通。二次磁通被稱為“generatedflux”或“secondaryflux”。當在電樞線圈中的感應電流具有電阻性部分時，所產(chǎn)生的二次磁通會使一次磁通失真。
當電樞線圈中沒有電流存在，或電樞線圈被短路，或當跨接在電樞線圈中的負載為純電抗時，則定子和轉子間的極面上的一次磁通在該極面的中心呈對稱。因此，轉子磁極和定子磁極之間的磁性相互吸引，在該極面的中心呈對稱。所以經(jīng)過移動轉子極面使其朝向定子極面并與定子對準時所儲存的能量等于移動轉子極面使其遠離定子極面并不與定子對準時所放出的能量。因此，除了摩擦損失，繞組損失和鐵損失外，當磁通路徑中只有一次磁通或是當磁通的形式或形狀被做成與極面對稱時，則使轉子旋轉所需的能量為零。
然而，由于電樞線圈中所感應出的二次磁通使一次磁通產(chǎn)生失真，該磁通就不再對定子和轉子間的極面形成對稱形式。因此，移動轉子極面使其朝向定子極面并與定子對準時所儲存的能量就不再等于移動轉子極面使其遠離定子極面并不與定子對準時所需的能量。所以，電樞線圈感應出的電流具有電阻性部分時，就需要額外的能量才能使轉子旋轉。當電樞線圈中有感應電流時，用來使轉子旋轉所需的功率(與當電樞線圈中沒有感應電流時的功率輸入相比較)稱為失真功率輸入需求(distortedpowerinputrequirement)。
為了減小使轉子旋轉所需的能量，以減小產(chǎn)生功率所需的能量，所以穿過極面的磁通失真必需被消除到最小程度。
依照本發(fā)明，可以用一個補償導體或線圈使其包圍或環(huán)繞在一部份磁通路徑上，用來消除磁通的失真或使其降到最小程度。補償電流通過補償線圈，使該補償線圈中的電流感應出稱為補償磁通的磁通。補償磁通具有與電樞線圈中的電流所感應出的二次磁通相反的成份。
為了消除二次磁通所產(chǎn)生的磁通失真，需使與二次磁通相反的補償磁通等于二次磁通。假如補償磁通的相反部份小于二次磁通，則磁通的失真可以被減小但是不能完全被消除。
假如磁通失真可以被補償線圈完全消除，則對轉子的功率輸入需求就減小到零(不包括摩擦損失，繞組損失和鐵損失)，并且是完全補償或100%補償。然而，假如磁通失真不能完全被補償線圈消除，則對轉子的功率輸入需求被減小到稍微大于零，并需要部份補償。
當由于補償線圈的作用使得二次磁通的效應減小時，無論它是完全補償還是部份補償，用來使轉子旋轉所需的功率輸入(與電樞線圈或補償線圈中沒有電流的功率輸入相比較時)稱為補償輸入功率需求(compensatedinputpowerrequirement)。
作為補償結果的功率輸入需求的減少量是失真輸入功率需求和補償輸入功率需求之差。作為補償結果的功率輸入的減小量稱為輸入功率需求的減小(reductioninimputpowerrequirement)。
對于完全補償，減小量與失真輸入功率需求相同。對于部份補償，減小量在大于零到小于失真輸入功率需求的范圍內(nèi)變化。
為了使補償電流能夠在補償線圈中流動，必須將電功率饋送到補償線圈并在補償線圈上產(chǎn)生一個電壓。此電功率具有電抗部份，而且可能具有(或不具有)實部份(realcomponent，亦即實功部份)，或電阻性部份。
從經(jīng)濟和節(jié)省能源觀點出發(fā)為保證上述的補償?shù)膬r值，饋送到補償線圈的電阻性功率或?qū)嵐Ρ匦栊∮谟裳a償線圈所導致的減小了的輸入功率需求。換言之，饋送給補償線圈的實功小于一個量，該量使至轉子的輸入功率從有電樞電流組沒有補償電流時的失真功率輸入需求減小到有電樞電流且有補償電流時的失真功率輸入需求。
用來達到此目標的一個方式是供給補償線圈電流，該電流具有電抗部份(與補償線圈兩端電壓的關系)。
在閱讀下列詳細說明和表示本發(fā)明及本發(fā)明實施例附圖之后，就可更加了解本發(fā)明的其他方面。
說明書


圖1是本發(fā)明補償電路的一個實施例概要視圖;
圖2是關于本發(fā)明的各種關系的概要表示;
圖3是本發(fā)明補償電路的另一實施例概要平面圖;
圖4是本發(fā)明的雙發(fā)電機組，或雙發(fā)電機-電動機組的一實施例概要視圖;
圖5和圖6是表示本發(fā)明的一實施例的各種特性之間關系的相位圖;和圖7是本發(fā)明補償電路和一發(fā)電機-發(fā)電機/電動機組的另一實施例的概要圖。
下面將結合實施例對本發(fā)明作進一步細述圖1顯示包括本發(fā)明補償電路的實施例的交流發(fā)電機。發(fā)電機10包括有磁通路徑12，磁力線可以通過該磁通路徑12。典型的方式是磁通路徑12包含有一個轉子14和一個定子16，兩者都由象鐵似的磁性材料來制成。
利用傳統(tǒng)的磁源來產(chǎn)生一次磁通Fp(箭頭表示向量)和使其通過磁通路徑12。在圖1中顯示一次磁通Fp是由于勵磁線圈18感應所產(chǎn)生的，該勵磁線圈18連接到一個勵磁電源20。該一次磁通Fp亦可以利用永久磁鐵來產(chǎn)生。
電樞線圈22包圍或環(huán)繞在一部份磁通路徑12的上面。當在磁通路徑12中的一次磁通Fp產(chǎn)生變化時，在電樞線圈22線圈內(nèi)的磁通就發(fā)生變化，于是在電樞線圈22產(chǎn)生一個電壓Va。圖1所示的發(fā)電機中，一次磁通Fp的變化是由于轉子14的旋轉產(chǎn)生的。由于轉子14的旋轉，當轉子極14A，14B，14C或14D與定子極16A，16B對準時就完成磁通路徑12。然而，當轉子14和轉子極面14A至14D不再與定于極16A，16B對準時，磁通路徑12就被斷開。
當磁通路徑12斷開時，一次磁通Fp就在磁通路徑12中產(chǎn)生變化，籍此在電樞線圈產(chǎn)生電壓Va。
假如有電阻負載R，或其他負載(不論是容性或感性)連接到電樞線圈22上，在電樞線圈22中就會有電流Ia流動，且流經(jīng)負載R，或其他負載。
假如有電流Ia流經(jīng)電樞22，依照楞次(Lenz)定律，在磁通路徑12會感應出一個二次磁通Fs。該二次磁通Fs具有與一次磁通的方向相反的部份。
假如在電樞線圈22中沒有電流Ia流動，假如電樞線圈22被短路，或是假如負載是純電抗性的，則在極面(例如圖1中的16A和14A)定子16和轉子14間的一次磁通Fp就在極面呈對稱。因此，使轉子極(例如14A)移動朝向定子極面(例如16A)并使其互相對準時所儲存的能量就等于移動轉子極面14A使其遠離定子極面16A并使其互相不對準時放出能量。所以，除了摩擦損失，繞組損失和鐵損失外，當磁通路徑12中只有一次磁通Fp或是在磁通路徑12中的總磁通在極面呈對稱時，則使轉子14旋轉所需的能量為零。
然而，當具有電阻性部份的電樞線圈22中有電流Ia流動時，二次磁通Fs會使通過極面的磁通產(chǎn)生失真。因此，磁通不再呈對稱的跨接在定子16和轉子14之間的極面。于是，使轉子極面(例如14A)移動朝向定子極面(例如16A)和使其互相對準時所儲存的能量就不再等于移動轉子極面14A使其遠離子定子極面16A并使其不互相對準時所放出的能量。當電樞線圈22中感應具有電阻性部份的電流Ia，就需要有額外的能量來使轉子14旋轉。當電樞線圈22中感應出電流Ia時使轉子14旋轉所需功率Pd(未使用本發(fā)明時)稱為[失真功率輸入需求](distortedpowerinputrequirement)。
圖1中顯示了一個補償線圈30。該補償線圈30被包圍或環(huán)繞在一部份磁通路徑12上。補償線圈30接到一個電源32，并在補償線圈30上產(chǎn)生一個補償電壓Vc。
當有電流Ic在補償線圈30中流動時，就感應一個補償磁通Fc，該補償磁通Fc具有與二次磁通Fs(由電樞線圈22中的電流Ia感應產(chǎn)生)相反的部份。
電源32將補償電流Ic供給至補償線圈30。補償電流Ic有一與補償電壓Vc的相對的電抗部份。
為消除由二次磁通Fs造成的磁通失真，與二次磁通Fs相反的那部份補償磁通Fc應等于二次磁通Fs，假如補償磁通Fc的相反部份小于二次磁通Fs，則磁通路徑12中的磁通失真將被減小，但是不能完全消除。
補償線圈30所產(chǎn)生的補償磁通Fc可以減小使轉子14旋轉所需的功率輸入需求。
如圖2概要所示，當電樞線圈22中有電樞電流Ia的規(guī)定電流Ip流動，而且在補償線圈30中沒有補償電流Ic流動時，就需要用失真輸入功率需求Pd使發(fā)電機10的轉子14旋轉。另外，補償輸入功率需求Pc被定義為當電樞線圈22中有電樞電流Ia的規(guī)定電流Ip流動，而且在補償線圈30中有補償電流Ic流動時，用來使發(fā)電機10的轉子14旋轉所需的輸入功率需求。失真輸入功率需求Pd和補償輸入功率需求Pc之差稱為輸入功率需求減量Pred。因此，有Pred＝Pd-Pc的關系。
從經(jīng)濟和節(jié)約能量的觀點出發(fā)，為了盡可能有效地用補償線圈30來進行補償，使饋送的補償線圈30的實功率Pcc小于使用了補償線圈30所獲得的輸入功率需求Pred的節(jié)約量Pred。因此實功率Pcc≤Pred＝Pd-Pc。
最好的方式是使供給到補償線圈30的電功率Pcc的實部盡可能的接近零。
圖3顯示交流發(fā)電機的另外一種代表性的實施例。圖3所示的發(fā)電機40包括有一個磁通路徑42，磁力線可以通過該磁通路徑42。典型的方式，磁通路徑42包含有一個轉子44和一個定子46。
利用傳統(tǒng)磁源的方式產(chǎn)生一次磁通Fp和使其通過磁通路徑42。在圖3中顯示的一次磁通Fp是由激磁線圈48感應所產(chǎn)生的，該勵磁線圖48接到一個勵磁電源50。
電樞線圈52包圍或環(huán)繞在一部份磁通路徑12上。該電樞線圈52包含有另外的線圈52a，52b和52c(表示線圈)。
與圖1實施例的情況一樣，當電樞線圈52線圈內(nèi)的磁通產(chǎn)生變化時，就會在電樞線圈52上產(chǎn)生一個電壓Va。
假如有電阻性負載R，或任何其他負載連接到電樞線圈52，在電樞線圈52中就會有電流Ia流動，并流經(jīng)負載R，或任何其他負載。
假如有電流Ia流經(jīng)電樞52，依照楞次(Lenz)定律，在磁通路徑42感應出一個二次磁通Fs，該二次磁通Fs具有與一次磁通相反的部份，如同對圖1的實施例發(fā)電機的說明，當電流Ia具有電阻性部份時，由該電流Ia所產(chǎn)生的二次磁通Fs在穿過極面時磁通形式的對稱性就產(chǎn)生失真，結果產(chǎn)生失真輸入功率需求Pd。
圖3中所示的一個補償線圈60，該補償線圈60被環(huán)繞或包圍在一部份磁通路徑42上。補償線圈60包括另外的線圈60a，60b，60c。該補償線圈60連接到一個電源62。
當電流Ic在補償線圈60中流動時，就感應出一個補償磁通Fc，該補償磁通Fc具有與二次磁通Fs(由電樞線圈52中的電流Ia感應產(chǎn)生的)相反的部份。
如圖3所示的本發(fā)明實施例，電源62將補償電流Ic供給補償線圈60。該補償電流具有電抗部份。
本發(fā)明圖3實施例的操作原理與上述圖1實施例相同。
在任何實施例中，由電源32或62供給補償線圈30或60的功率具有電抗部份并可能具有(或沒有)實部份。假如補償電流Ic有實部份存在，則較佳的方式是使電抗部份大于實部份。最好的方式是使補償電流Ic實際上只有電抗部份而沒有實部份。
當產(chǎn)生的電壓Vs接在電樞線圈22或52上且在電樞線圈22或52中有電樞電流Ia流動時，就有功率Pa被送到負載R。最好的方式是使電樞線圈22或52所供給的實功率大于提供到補償線圈30或60中的功率Pcc的實部份。
本發(fā)明特別適用在實際上沒有洛倫茲(Lorentz)力的發(fā)電機上。在沒有洛倫茲力的發(fā)電機中，流經(jīng)電樞線圈22或52的電流Ia不切割磁通路徑12或42。最好的方式是使流經(jīng)補償線圈30或60的補償電流Ic不切割磁通路徑12或42。
本發(fā)明的一較佳實施例中，電功率Pa是在電樞線圈22或52中產(chǎn)生的。在電樞中產(chǎn)生的電功率Pa具有電抗部份和實部份。最好的方式是使電樞線圈22或52中的電樞功率Pa的實部份大于被供給到補償線圈30或60中的功率Pcc的實部份。
在本發(fā)明的較佳實施例如中，發(fā)電機10或40具有一實功率Pi，用來在電樞線圈22或52中產(chǎn)生輸出功率Pa的規(guī)定量。實功率輸入需求Pi包括使轉子14或44旋轉所需的輸入功率需求(Pd或Pc)，加上供給補償線圈30或60的電功率Pcc。最好的方式是在補償線圈30或60中有補償電流Ic流動時使發(fā)電機10或40的實功率輸入需求Pi小于在補償線圈30或60中沒有補償電流Ic流動的情況。
本發(fā)明可以用與發(fā)電機10或40(具有補償線圈30或60)的操作有關的各種實際特性說明如下Va是接在電樞線圈22或52上的感應電壓;
Vc是接在補償線圈30或60上所產(chǎn)生的電壓;
Ia是在電樞線圈22或52中的電流;
Ic是在補償線圈30或60中的電流;
AV是從電壓Va到電壓Vc的電角度;
AA是在電樞線圈22或52中從電壓Va到電流Ia的電角度;和AC是在補償線圈30或60中從電壓Vc到電流Ic的電角度。
當補償電壓Vc超前電樞電壓Va，其超前量為電角度0°到90°時，對應的電流Ic和Ia的電角度的相對方向可以從圖5中概要地看出。其中，補償電壓Vc超前補償電流Ic，則兩者之間的角度Ac為負。另外，圖中所示電樞電流Ia超前電樞電壓Va，所以兩者之間的角度AA為正。
在這種情況時，補償電壓Vc超前電樞電壓Va，超前角度在0°到90°范圍變化，補償電壓Vc和補償電流Ic之間的角度Ac在-315°到45°范圍變化。另外，電樞電壓Va和電樞電流Ia之間的角度AA在90°到270°范圍變化。
假如補償線圈30或60用電抗電流Ic來工作，當補償電壓Vc超前電樞電壓Va，角度在0°到90°之間變化時，補償電流Ic將滯后補償電壓Vc，其范圍從-225°到-135°，或從-45°到45°。
另外，電樞電流Ia將超前電樞電壓Va，其范圍從135°到225°。
當補償電壓Vc滯后電樞電壓Va其滯后量在電角度0°到90°變化時，對應的電流Ic和Ia的電角度的相對方向可以從圖6中概要地看出。其中，補償電壓Vc滯后補償電流Ic，則兩者之間的角度AC為正。另外，圖中所示電樞電流Ia超前電樞電壓Va，所以兩者之間的角度AA為正。
在這種情況時，補償電壓Vc滯后電樞電壓Va，滯后角度在0°到90°范圍，補償電壓Vc和補償電流Ic之間的角度AC的-45°到315°范圍。另外，電樞電壓Va和電樞電流Ia之間的角度AA在90°到270°范圍。
假如補償線圈30或60用電抗電流Ic來工作，當補償電壓Vc滯后電樞電壓Va的角度在0°到90°變化時，補償電流Ic將滯后補償電壓Vc，其范圍從-45°到+45°，或是從135°到225°。
另外，電樞電流Ia將超前電樞電壓Va，其范圍從135°到225°。
因此，當補償線圈30或60處于工作過程時，在補償模式中，將滿足下列關系當0°≤AV≤+90°時-45°≤AC≤+45°或-225°≤AC≤-135°+135°≤AA≤+225°和當-90°≤AV≤0°時
-45°≤AC≤+45°或+135°≤AC≤+225°+135°≤AA≤+225°本發(fā)明的另一方面是能提供一種適當?shù)难b置用來把電抗部份的補償電流Ic供給至補償線圈30或60。
較佳的方式是本發(fā)明含有雙發(fā)電機(twingenerators)，用來將補償電流Ic供給至如圖1所示發(fā)電機10的裝置變成如圖4所示的第二個相似發(fā)電機10′。
圖1發(fā)電機10被示為圖4所示的一個發(fā)電機10和10′組中的一個發(fā)電機。發(fā)電機10′與上述發(fā)電機10有相似特征。發(fā)電機10′與上述發(fā)電機10相似的部份用相同的參考號碼表示。
發(fā)電機10′中的勵磁線圈18′在磁通電路12′感應出一次磁通Fp′，且在電樞線圈22′產(chǎn)生一個電樞電壓Va′，該電樞線圈22′環(huán)繞或包圍在磁通路徑12′上。
發(fā)電機10′的電樞線圈22′的輸出連接到發(fā)電機10的補償線圈30上。因此，發(fā)電機10′作為圖1所示電源32。另外，由發(fā)電機10′所產(chǎn)生的電流Ia′作為圖1所示的補償電流Ic。在圖4中，從發(fā)電機10′來的電樞電流Ia′就是供給到補償線圈30的補償電流Ic。
因為發(fā)電機10是通過發(fā)電機10′的電樞電流Ia′連接在發(fā)電機10′上的，所以發(fā)電機10′的轉子14′對發(fā)電機10′的定子16′的定子磁極16A′，16B′的實際方向，比發(fā)電機10的轉子14對定子16的定子磁極16A，16的實際具體方向更有補償效率。這是因為發(fā)電機10′的轉子14′相對超前或滯后于發(fā)電機10的轉子14，有關的電壓Va和Va′相位不同。因此，有關的電樞電流Ia和Ia′的相位也將不同。因為Ia′＝Ic，所以由電樞電流Ia感應出的二次磁通Fs將與補償電流Ic＝Ia′所感應的補償磁通Fc的相位不同。
假如在一指定的定子的極面的中間取-線作為參考線，則發(fā)電機10的轉子14在任何規(guī)定時間內(nèi)，將對定子極面16A和16B間的參考線形成一角度A。相似地，發(fā)電機10′的轉子14′在任何規(guī)定時間內(nèi)，將對定子極面16A′和16B′間的參考線形成一個角度B。因此，轉子14和轉子14′間的相對角度為角度C時，則角度C為角度A減角度B。所以，在圖4中，轉子14′領先轉子14的角度變成C＝A-B通過控制有關轉子14和14′間的相對角度C，可以改善補償線圈30的效果。因此，發(fā)電機10和10′規(guī)定的電特性和機械特性指定的負載R和有關轉子間的相對角度C可改善補償線圈30或60的效率。所以，對于指定的補償電流Ic，在一定角度C上使轉子14旋轉所需的輸入功率與其它方法相比有較大的減小。
在本發(fā)明的另一較佳實施例中，本發(fā)明包含一個發(fā)電機-電動機組。在此實施例中，該電動機與圖4所示的發(fā)電機10′相同。然而，該發(fā)電機10′被驅(qū)動操作與同步電動一樣，把電抗功率和電流供給補償線圈30。
在本發(fā)明的另一較佳實施例中，如圖7所示，與發(fā)電機10或40相似的發(fā)電機70為三相同步發(fā)電機。尤其是，發(fā)電機70的一相為電樞線圈72，另外一相74作為補償線圈。最好的方式是使第三相76亦作為補償線圈的一部份。相74和76形成串聯(lián)連接。
在本發(fā)明的另一實施例中，如圖7所示，發(fā)電機/電動機80連接到發(fā)電機70，且由發(fā)電機/發(fā)動機80把補償電流供給發(fā)電機70的相74和76。尤其是用發(fā)電機/電動機80的相84、86把補償電流供給發(fā)電機70的相74、76。發(fā)電機/電動機80的相82處于閑置狀態(tài)。
在本發(fā)明的另一實施例中，本發(fā)明實質(zhì)上與上述相同，唯一的不同是有多個電樞線圈，或是有多個補償線圈，或是有多個電樞線圈和多個補償線圈。
假如M表示第一導體(或電樞線圈)的數(shù)目，而T表示第二導體(或補償線圈)的數(shù)目，且M大于或等于1，而T亦大于或等于1。最好是M等于1，2，3，4或5，而T亦等于1，2，3，4或5。
雖然上面已經(jīng)描述和說明了本發(fā)明的某些較佳實施例，很顯然，本發(fā)明并不只限于這些特定的實施例。本發(fā)明包括在功能、機械或電氣性能方面與上述實例相當?shù)乃袑嵗?br> 權利要求
1.一種用于發(fā)電機的補償電路，該交流發(fā)電機具有一個磁通路徑和一個包圍一部份磁通路徑的第一導體，在磁通路徑中的磁通產(chǎn)生變化時，在第一導體上產(chǎn)生一具有電阻性部份的電流，而在第一導體上所產(chǎn)生的電流在磁通路徑感應出磁通，該補償電路包含有一個包圍一部份磁通路徑的第二導體，當電流在第二導體中流動時感應出補償磁通，該補償磁通與第一導體中的電流所感應的磁通相反；和把具有電抗部份的補償電流供給到第二導體以用來感應出補償磁通的裝置。
2.根據(jù)權利要求1的補償電路，其中磁通路徑通過一個轉子;供給到第二導體的電功率的實部份小于供給至轉子的輸入功率需求的減少量;其中(a)當指定電流在第一導體中流動而第二導體中沒有電流流動時，需要有失真輸入功率需求使轉子旋轉。(b)當指定電流在第一導體中流動而第二導體中有補償電流流動時，需要有補償輸入功率需求使轉子旋轉;和(c)輸入功率需求的減小量是失真輸入功率需求和補償輸入功率需求之間的差值。
3.根據(jù)權利要求2的補償電路，其中補償電流有實部份和比補償電流的實部份大的電抗部份。
4.根據(jù)權利要求3的補償電路，其中補償電流實質(zhì)上只有電抗部份和沒有實部份。
5.根據(jù)權利要求1的補償電路，其中第二導體被供給具有電抗部份和實部份的電功率，并在第一導體上產(chǎn)生有電抗部份和實部份的電功率，其中在第一導體的功率的實部份大于在第二導體的功率的實部份。
6.根據(jù)權利要求1的補償電路，其中當?shù)诙w中沒有電流流動時，在磁路徑中由第一導體的電流感應出的磁通使得發(fā)電機的實功率輸入需求增加;其中第二導體中電流流動使得發(fā)電機的實功率輸入需求減少;和其中第二導體中功率的實部份小于第二導體中由電流流動所引起的發(fā)電機的實功率輸入需求減小部份。
7.根據(jù)權利要求1、2或3的補償電路，其中第一導體不切割磁通路徑;并且第二導體也不切割磁通路徑。
8.根據(jù)權利要求4，5或6的補償電路，其中第一導體不切割磁通路徑;并且第二導體也不切割磁通路徑。
9.根據(jù)權利要求1的補償電路，其中發(fā)電機有實功率輸入需求以產(chǎn)生指定量的輸出功率，其中發(fā)電機的實功率輸入需求在第二導體中有補償電流流動時比沒有補償電流流動時小。
10.一種磁材料裝置中的補償裝置，該磁材料裝置具有用于提供一次磁通的磁通路徑的磁性材料和具有包圍一部份該磁通路徑的第一電回路，其中在磁通路徑上的一次磁通的變化在第一電回路產(chǎn)生一個電流，第一電回路中的電流不切割磁通路徑，并且第一電回路中的電流在磁通路徑產(chǎn)生一個二次磁通，該補償裝置包含有一個包圍一部份磁通路徑的第二回路，和一個用于提供具有稍許(或完全不含)實功率部份和部份(或全部)的電抗電流的二次回路電功率的電源。
11.一種交流發(fā)電機，它包含有一個磁通路徑;一個包圍一部份磁通路徑的第一導體，當在磁通路徑中的磁通變化時，在第一導體中產(chǎn)生電流，其中在第一導體中所產(chǎn)生的電流在磁通路徑感應出磁通;一個包圍一部份磁通路徑的第二導體，當?shù)诙w中有電流流動時，感應出補償磁通，補償磁通與第一導體中電流所感應出的磁通相反;把補償電流供給第二導體以感應出補償磁通的供給裝置，該補償電流具有電抗部份;其中供給補償電流的裝置是第二交流發(fā)電機，它具有一個第二磁通路徑;和一個包圍一部份第二磁通路徑的第三導體，當?shù)诙磐窂街械拇磐óa(chǎn)生變化時在第三導體中產(chǎn)生電流;和其中第三導體是與第二導體相連的，使第三導體中所產(chǎn)生的電流供給至第三導體。
12.根據(jù)權利要求9或11的補償電路，其中第一導體不切割磁通路徑;并且第二導體不切割磁通路徑。
13.根據(jù)權利要求1的補償電路;其中在第一導體所產(chǎn)生的電流稱為Ia;其中在具有電流Ia的第一導體上的電壓稱為Va;其中在第二導體中的補償電流稱為Ic;其中在具有電流Ic的第二導體上的電壓稱為Vc;和其中AV 是從電壓Va到電壓Vc的電角度;AA 是從電壓Va到電流Ia的電角度;和AC 是從電壓Vc到電流Ic的電角度;其中可以滿足下列之關系當0°≤AV≤+90°時-45°≤AC≤+45°或-225°≤AC≤-135°+135°≤AA≤+225°或是當-90°≤AV≤0°時-45°≤AC≤+45°或+135°≤AC≤+225°+135°≤AA≤+225°
14.根據(jù)權利要求2的補償電路;其中在第一導體所產(chǎn)生的電流稱為Ia;其中在具有電流Ia的第一導體上的電壓稱為Va;其中在第二導體中的補償電流稱為Ic;其中在具有電流Ic的第二導體上的電壓稱為Vc;和其中AV 是從電壓Va到電壓Vc的電角度;AA 是從電壓Va到電流Ia的電角度;和AC 是從電壓Vc到電流Ic的電角度;其中可以滿足下列的關系當0°≤AV≤+90°時-45°≤AC≤+45°或-225°≤AC≤-135°+135°≤AA≤+225°或是當-90°≤AV≤0°時-45°≤AC≤+45°或+135°≤AC≤+225°+135°≤AA≤+225°
15.根據(jù)權利要求6的補償電路，其中在第一導體所產(chǎn)生的電流稱為Ia;其中在具有電流Ia的第一導體上的電壓稱為Va;其中在第二導體中的補償電流稱為Ic;其中在具有電流Ic的第二導體上的電壓稱為Vc;和其中AV 是從電壓Va到電壓Vc的電角度;AA 是從電壓Va到電流Ia的電角度;和AC 是從電壓Vc到電流Ic的電角度;其中可以滿足下列的關系當0°≤AV≤+90°時-45°≤AC≤+45°或-225°≤AC≤-135°+135°≤AA≤+225°或是當-90°≤AV≤0°-45°≤AC≤+45°或+135°≤AC≤+225°+135°≤AA≤+225°
16.根據(jù)權利要求13、14或15的補償電路，其中第一導體不切割磁通路徑;第二導體也不切割磁通路徑。
17.根據(jù)權利要求1的補償電路，其中發(fā)電機是三相同步發(fā)電機，它的第一相為第一導體，第二相為第二導體。
18.根據(jù)權利要求17的補償電路，其中該發(fā)電機的第三相與第二相串聯(lián)連接。
19.根據(jù)權利要求18的補償電路，其中提供補償電流的裝置是三相交流發(fā)電機或發(fā)動機。
20.根據(jù)權利要求17、18或19的補償電路，其中第一導體不切割磁通路徑;第二導體也不切割磁通路徑。
21.根據(jù)上述各權利要求的補償電路，其中有包圍發(fā)電機的磁通路徑的多個第一導體，其中T為第一導體的數(shù)目，并且T大于或等于1;和其中有包圍發(fā)電機的磁通路徑的多個第二導體，其中M為第二導體的數(shù)目，并且M大于或等于1。
全文摘要
一種用于發(fā)電機的補償電路。該補償電路包括有一個導體，該導體包圍在發(fā)電機磁通路徑上。稱為補償線圈的導體提供具有電抗部分的補償電流。該補償電流用來感應具有與電樞電流所感應的磁通相反成份的二次磁通。另一個實施例中，使用一個發(fā)電機-發(fā)電機/馬達組。補償線圈包圍在其中的一個發(fā)電機在磁通路徑上，而另外一個發(fā)電機或電動機則用來把補償電流提供給補償線圈。
文檔編號H02K17/28GK1036671SQ8910147
公開日1989年10月25日 申請日期1989年3月17日 優(yōu)先權日1988年3月18日
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