一種帶復(fù)合勵(lì)磁機(jī)的高效分布式諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種中小型發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種帶復(fù)合勵(lì)磁機(jī)的高效分布式諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)負(fù)載時(shí)能保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定，在突加和突卸負(fù)載時(shí)，使發(fā)電機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)性能。故三次諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)有很強(qiáng)的起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)能力，受到廣大生產(chǎn)企業(yè)和用戶的好評(píng)。
[0003]通常情況下，中小型單相或三相諧波無刷同步發(fā)電機(jī)都是在主發(fā)電機(jī)定子中嵌入了諧波輔助繞組，諧波繞組的電壓經(jīng)整流后供給勵(lì)磁機(jī)的定子繞組，產(chǎn)生磁場(chǎng)。勵(lì)磁機(jī)定子采用電勵(lì)磁產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于需要的勵(lì)磁功率較大，諧波繞組為獨(dú)立的繞組且匝數(shù)一般較多，這就使得主繞組的匝數(shù)受到限制，且主繞組的每槽導(dǎo)體數(shù)相同，未嵌入諧波繞組的槽利用率不高，同等定子鐵芯使發(fā)電機(jī)的輸出功率就要下降，發(fā)電機(jī)的效率就要降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供了一種帶復(fù)合勵(lì)磁機(jī)的高效分布式諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，該勵(lì)磁發(fā)電機(jī)為中小型單相或三相無刷同步發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子凸極結(jié)構(gòu)，它具有高效、使用方便和安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種帶復(fù)合勵(lì)磁機(jī)的高效分布式諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、復(fù)合勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，定子主要由定子主繞組和諧波繞組組成，轉(zhuǎn)子為主機(jī)勵(lì)磁繞組，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)主要由復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子和復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子組成；其特征在于:自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器分別連接定子主繞組、諧波繞組和復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子緊貼復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子連接旋轉(zhuǎn)整流器，旋轉(zhuǎn)整流器連接轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)整流器并聯(lián)壓敏電阻，所述定子主繞組為單雙層同心式繞組；所述諧波繞組的節(jié)距為磁極極距的三分之一，一般做成整距，或做成短距；所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)為電勵(lì)磁加永久磁鐵復(fù)合勵(lì)磁的勵(lì)磁機(jī)；所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子沖片為凸極整體沖片，勵(lì)磁機(jī)定子沖片極靴與永久磁鐵槽之間形成獨(dú)特形狀。
[0006]所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子由勵(lì)磁機(jī)定子鐵心和勵(lì)磁機(jī)定子繞組組成；勵(lì)磁機(jī)定子鐵心由勵(lì)磁定子沖片組成。
[0007]所述壓敏電阻的作用:轉(zhuǎn)子繞組電壓過高時(shí)，壓敏電阻分擔(dān)過多的電壓，起到保護(hù)旋轉(zhuǎn)整流器的作用；與旋轉(zhuǎn)整流器并聯(lián)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:高效，比同尺寸同類型的發(fā)電機(jī)效率更高，使用方便和安全可靠的優(yōu)點(diǎn)；該發(fā)電機(jī)采用電勵(lì)磁加永久磁鐵復(fù)合勵(lì)磁的方式提供勵(lì)磁磁場(chǎng)，采用單雙層同心式主繞組和分布式諧波繞組來充分利用每個(gè)槽的空間。從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)諧波繞組匝數(shù)減少，主繞組匝數(shù)和截面積增加，發(fā)電機(jī)輸出功率增加，最后達(dá)到高效的目的。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)電氣原理結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型的定子主繞組展開圖。
[0011]圖3為本實(shí)用新型的定子諧波繞組展開圖。
[0012]圖4為本實(shí)用新型的復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子沖片圖。
[0013]圖5為本實(shí)用新型的復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子圖。
[0014]在圖中，1、定子主繞組，2、諧波繞組，3、轉(zhuǎn)子，4、復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子，5、復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子，6、旋轉(zhuǎn)整流器，7、自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，8、壓敏電阻，9、勵(lì)磁線圈槽，10、磁鐵槽，11、勵(lì)磁線圈，12、永久磁鐵。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)是這樣工作的，一種帶復(fù)合勵(lì)磁機(jī)的高效分布式諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、復(fù)合勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器6和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器7，定子主要由定子主繞組I和諧波繞組2組成，轉(zhuǎn)子3為主機(jī)勵(lì)磁繞組，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)主要由復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子5和復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子6組成；其特征在于:自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器7分別連接定子主繞組1、諧波繞組2和復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子5，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子5緊貼復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子6，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子6連接旋轉(zhuǎn)整流器7，旋轉(zhuǎn)整流器7連接轉(zhuǎn)子3，旋轉(zhuǎn)整流器7并聯(lián)壓敏電阻8，所述定子主繞組為單雙層同心式繞組；所述諧波繞組的節(jié)距為磁極極距的三分之一，一般做成整距，或做成短距；所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)為電勵(lì)磁加永久磁鐵復(fù)合勵(lì)磁的勵(lì)磁機(jī)；所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子沖片為凸極整體沖片，勵(lì)磁機(jī)定子沖片極靴與永久磁鐵槽之間形成獨(dú)特形狀。
[0016]發(fā)電機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠自身的剩磁電壓，通過自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器7整流后對(duì)復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子5的磁場(chǎng)提供勵(lì)磁電流，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子6的電樞電壓逐漸升高，該交流電壓經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流模塊6整流后送入主機(jī)磁場(chǎng)，使主發(fā)電機(jī)建立電壓，在轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器7使發(fā)電機(jī)電壓迅速上升，并穩(wěn)定在額定值。
[0017]發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行過程中，若因某種原因，例如:負(fù)載變化、轉(zhuǎn)速變化、各繞組溫度變化等，發(fā)電機(jī)端電壓有升高或降低的趨勢(shì)時(shí)，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器能檢測(cè)出這一微小的電壓偏差，并迅速地減少或增加勵(lì)磁電流，維持發(fā)電機(jī)的端電壓近似不變。
[0018]如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)是這樣分布繞組的:以我公司產(chǎn)品三相12kW發(fā)電機(jī)為例，主繞組采用單雙層同心式，跨距為1-9 (大圈)、2-8 (小圈)，大圈匝數(shù)為22匝，小圈匝數(shù)為13匝，那么大圈所在的槽(后面簡(jiǎn)稱大圈槽)每槽導(dǎo)體數(shù)為22，其槽號(hào)為1、
3、4、6、7、9、10、12、13、15、16、18、19、21、22、24、25、27、28、30、31、33、34、36 共 24 槽。小圈所在的槽(后面簡(jiǎn)稱小圈槽)每槽導(dǎo)體數(shù)26，其槽號(hào)為2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35共12槽。大圈槽每槽導(dǎo)體數(shù)比小圈槽要少，為了充分利用槽的空間，保證每個(gè)槽的槽滿率相同，故選擇諧波繞組跨距為1-3，從第I槽開始，那么所有的諧波繞組都將會(huì)嵌在大圈槽中，這種分布式繞組的方法，達(dá)到了在相同槽滿率和相同匝數(shù)諧波繞組的基礎(chǔ)上，定子主繞組盡可能多的目的。
[0019]如圖4所示，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子沖片采用凸極結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁機(jī)定子沖片極靴與永久磁鐵槽之間形成獨(dú)特形狀:勵(lì)磁線圈槽9用來嵌放勵(lì)磁線圈11，在沖片極靴上再開一個(gè)磁鐵槽10用來嵌放永久磁鐵12，可根據(jù)需求來選擇磁鐵槽10的數(shù)量。
[0020]如圖5所示，在嵌放永久磁鐵14 NS極之前注意勵(lì)磁線圈11的電流方向，即要保證永久磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向(通過右手定則)一致。在同樣尺寸的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)中，嵌入永久磁鐵可以增加勵(lì)磁機(jī)定子的磁場(chǎng)強(qiáng)度，使得發(fā)電機(jī)建立電壓的能力變強(qiáng)。換句話說，轉(zhuǎn)子額定勵(lì)磁電流大小相同的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁機(jī)帶永久磁鐵的發(fā)電機(jī)所需的諧波繞組匝數(shù)要更少，這樣主繞組的匝數(shù)可以更多，保證更高的輸出功率，在電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸相同即損耗基本相同的情況下也就保證了更高的效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶復(fù)合勵(lì)磁機(jī)的高效分布式諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、復(fù)合勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器、自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器和壓敏電阻，定子主要由定子主繞組和諧波繞組組成，轉(zhuǎn)子為主機(jī)勵(lì)磁繞組，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)主要由復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子和復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子組成；其特征在于:自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器分別連接定子主繞組、諧波繞組和復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子緊貼復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子連接旋轉(zhuǎn)整流器，旋轉(zhuǎn)整流器連接轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)整流器并聯(lián)壓敏電阻，所述定子主繞組為單雙層同心式繞組；所述諧波繞組的節(jié)距為磁極極距的三分之一，做成整距，或做成短距；所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)為電勵(lì)磁加永久磁鐵復(fù)合勵(lì)磁的勵(lì)磁機(jī)；所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子沖片為凸極整體沖片。
【專利摘要】一種帶復(fù)合勵(lì)磁機(jī)的高效分布式諧波勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、復(fù)合勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，定子主要由定子主繞組和諧波繞組組成，轉(zhuǎn)子為主機(jī)勵(lì)磁繞組，復(fù)合勵(lì)磁機(jī)主要由復(fù)合勵(lì)磁機(jī)定子和復(fù)合勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子組成；所述定子主繞組為單雙層同心式繞組；所述諧波繞組的節(jié)距為磁極極距的三分之一，一般做成整距，或做成短距；所述復(fù)合勵(lì)磁機(jī)為電勵(lì)磁加永久磁鐵復(fù)合勵(lì)磁的勵(lì)磁機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是：該發(fā)電機(jī)采用電勵(lì)磁加永久磁鐵復(fù)合勵(lì)磁的方式提供勵(lì)磁磁場(chǎng)，采用單雙層同心式主繞組和分布式諧波繞組來充分利用每個(gè)槽的空間，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)諧波繞組匝數(shù)減少，主繞組匝數(shù)和截面積增加，發(fā)電機(jī)輸出功率增加，達(dá)到高效的目的。
【IPC分類】H02K19-38, H02K3-28
【公開號(hào)】CN204408150
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420838390
【發(fā)明人】劉佳俊
【申請(qǐng)人】南昌康富電機(jī)技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日