一種帶復合勵磁機的高效分布式諧波勵磁發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種中小型發電機，尤其涉及一種帶復合勵磁機的高效分布式諧波勵磁發電機。
【背景技術】
[0002]諧波勵磁發電機負載時能保持發電機端電壓恒定，在突加和突卸負載時，使發電機具有良好的動態性能。故三次諧波勵磁發電機有很強的起動異步電動機能力，受到廣大生產企業和用戶的好評。
[0003]通常情況下，中小型單相或三相諧波無刷同步發電機都是在主發電機定子中嵌入了諧波輔助繞組，諧波繞組的電壓經整流后供給勵磁機的定子繞組，產生磁場。勵磁機定子采用電勵磁產生磁場，由于需要的勵磁功率較大，諧波繞組為獨立的繞組且匝數一般較多，這就使得主繞組的匝數受到限制，且主繞組的每槽導體數相同，未嵌入諧波繞組的槽利用率不高，同等定子鐵芯使發電機的輸出功率就要下降，發電機的效率就要降低。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供了一種帶復合勵磁機的高效分布式諧波勵磁發電機，該勵磁發電機為中小型單相或三相無刷同步發電機，轉子凸極結構，它具有高效、使用方便和安全可靠的優點。
[0005]本發明是這樣來實現的，一種帶復合勵磁機的高效分布式諧波勵磁發電機，包括定子、轉子、復合勵磁機、旋轉整流器和自動電壓調節器，定子主要由定子主繞組和諧波繞組組成，轉子為主機勵磁繞組，復合勵磁機主要由復合勵磁機定子和復合勵磁機轉子組成；其特征在于:自動電壓調節器分別連接定子主繞組、諧波繞組和復合勵磁機定子，復合勵磁機定子緊貼復合勵磁機轉子，復合勵磁機轉子連接旋轉整流器，旋轉整流器連接轉子，旋轉整流器并聯壓敏電阻(該連接關系屬于電路連接范疇，請相關技術人員修改我錯誤連接的方式)，所述定子主繞組為單雙層同心式繞組；所述諧波繞組的節距為磁極極距的三分之一，一般做成整距，或做成短距；所述復合勵磁機為電勵磁加永久磁鐵復合勵磁的勵磁機；所述復合勵磁機定子沖片為凸極整體沖片，勵磁機定子沖片極靴與永久磁鐵槽之間形成獨特形狀。
[0006]所述復合勵磁機定子由勵磁機定子鐵心和勵磁機定子繞組組成；勵磁機定子鐵心由勵磁定子沖片組成。
[0007]所述壓敏電阻的作用:轉子繞組電壓過高時，壓敏電阻分擔過多的電壓，起到保護旋轉整流器的作用，與旋轉整流器并聯。
[0008]本發明的技術效果是:高效，比同尺寸同類型的發電機效率更高，使用方便和安全可靠的優點；該發電機采用電勵磁加永久磁鐵復合勵磁的方式提供勵磁磁場，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槽的空間。從而實現發電機諧波繞組匝數減少，主繞組匝數和截面積增加，發電機輸出功率增加，最后達到高效的目的。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的發電機電氣原理結構圖。
[0010]圖2為本發明的定子主繞組展開圖。
[0011]圖3為本發明的定子諧波繞組展開圖。
[0012]圖4為本發明的復合勵磁機定子沖片圖。
[0013]圖5為本發明的復合勵磁機定子圖。
[0014]在圖中，1、定子主繞組，2、諧波繞組，3、轉子，4、復合勵磁機定子，5、復合勵磁機轉子，6、旋轉整流器，7、自動電壓調節器，8、壓敏電阻，9、勵磁線圈槽，10、磁鐵槽，11、勵磁線圈，12、永久磁鐵。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發明的發電機是這樣工作的，一種帶復合勵磁機的高效分布式諧波勵磁發電機，包括定子、轉子、復合勵磁機、旋轉整流器6和自動電壓調節器7，定子主要由定子主繞組I和諧波繞組2組成，轉子3為主機勵磁繞組，復合勵磁機主要由復合勵磁機定子5和復合勵磁機轉子6組成；其特征在于:自動電壓調節器7分別連接定子主繞組1、諧波繞組2和復合勵磁機定子5，復合勵磁機定子5緊貼復合勵磁機轉子6，復合勵磁機轉子6連接旋轉整流器7，旋轉整流器7連接轉子3，旋轉整流器7并聯壓敏電阻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；所述復合勵磁機為電勵磁加永久磁鐵復合勵磁的勵磁機；所述復合勵磁機定子沖片為凸極整體沖片，勵磁機定子沖片極靴與永久磁鐵槽之間形成獨特形狀。
[0016]發電機在旋轉時，依靠自身的剩磁電壓，通過自動電壓調節器7整流后對復合勵磁機定子5的磁場提供勵磁電流，復合勵磁機轉子6的電樞電壓逐漸升高，該交流電壓經旋轉整流模塊6整流后送入主機磁場，使主發電機建立電壓，在轉速接近額定值時，自動電壓調節器7使發電機電壓迅速上升，并穩定在額定值。
[0017]發電機在正常運行過程中，若因某種原因，例如:負載變化、轉速變化、各繞組溫度變化等，發電機端電壓有升高或降低的趨勢時，自動電壓調節器能檢測出這一微小的電壓偏差，并迅速地減少或增加勵磁電流，維持發電機的端電壓近似不變。
[0018]如圖2、圖3所示，本發明的發電機是這樣分布繞組的:以我公司產品三相12kW發電機為例，主繞組采用單雙層同心式，跨距為1-9 (大圈)、2-8 (小圈)，大圈匝數為22匝，小圈匝數為13匝，那么大圈所在的槽(后面簡稱大圈槽)每槽導體數為22，其槽號為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(后面簡稱小圈槽)每槽導體數26，其槽號為2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35共12槽。大圈槽每槽導體數比小圈槽要少，為了充分利用槽的空間，保證每個槽的槽滿率相同，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嵌在大圈槽中，這種分布式繞組的方法，達到了在相同槽滿率和相同匝數諧波繞組的基礎上，定子主繞組盡可能多的目的。
[0019]如圖4所示，復合勵磁機定子沖片采用凸極結構，勵磁機定子沖片極靴與永久磁鐵槽之間形成獨特形狀:勵磁線圈槽9用來嵌放勵磁線圈11，在沖片極靴上再開一個磁鐵槽10用來嵌放永久磁鐵12，可根據需求來選擇磁鐵槽10的數量。
[0020]如圖5所示，在嵌放永久磁鐵14 NS極之前注意勵磁線圈11的電流方向，即要保證永久磁鐵產生的磁場方向與勵磁線圈產生的磁場方向(通過右手定則)一致。在同樣尺寸的兩臺發電機中，嵌入永久磁鐵可以增加勵磁機定子的磁場強度，使得發電機建立電壓的能力變強。換句話說，轉子額定勵磁電流大小相同的兩臺發電機，勵磁機帶永久磁鐵的發電機所需的諧波繞組匝數要更少，這樣主繞組的匝數可以更多，保證更高的輸出功率，在電機結構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。
【主權項】
1.一種帶復合勵磁機的高效分布式諧波勵磁發電機，包括定子、轉子、復合勵磁機、旋轉整流器、自動電壓調節器和壓敏電阻，定子主要由定子主繞組和諧波繞組組成，轉子為主機勵磁繞組，復合勵磁機主要由復合勵磁機定子和復合勵磁機轉子組成；其特征在于:自動電壓調節器分別連接定子主繞組、諧波繞組和復合勵磁機定子，復合勵磁機定子緊貼復合勵磁機轉子，復合勵磁機轉子連接旋轉整流器，旋轉整流器連接轉子，旋轉整流器并聯壓敏電阻，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；所述復合勵磁機為電勵磁加永久磁鐵復合勵磁的勵磁機；所述復合勵磁機定子沖片為凸極整體沖片，勵磁機定子沖片其極靴與永久磁鐵槽之間形成獨特形狀。
【專利摘要】一種帶復合勵磁機的高效分布式諧波勵磁發電機，包括定子、轉子、復合勵磁機、旋轉整流器和自動電壓調節器，定子主要由定子主繞組和諧波繞組組成，轉子為主機勵磁繞組，復合勵磁機主要由復合勵磁機定子和復合勵磁機轉子組成；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；所述復合勵磁機為電勵磁加永久磁鐵復合勵磁的勵磁機。本發明的技術效果是：該發電機采用電勵磁加永久磁鐵復合勵磁的方式提供勵磁磁場，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槽的空間，實現發電機諧波繞組匝數減少，主繞組匝數和截面積增加，發電機輸出功率增加，達到高效的目的。
【IPC分類】H02K3-28, H02K19-38
【公開號】CN104578648
【申請號】CN201410822337
【發明人】劉佳俊
【申請人】南昌康富電機技術有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日