複合調壓的三相永磁發電機的製作方法
2023-10-16 18:32:09
專利名稱：：複合調壓的三相永磁發電機的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種電源設備，尤其涉及一種複合調壓的三相永磁發電機。
背景技術：
：三相永磁發電機調壓困難，已有混合勵磁方式解決此困難，可實現調壓，但混合勵磁方式需要附加電勵磁發電機，做成實際上是一個永磁發電機加一個電勵磁發電機這樣二個發電機的混合結構型式，結構複雜成本高，永磁勵磁的優勢發揮受到很大限制。為了簡化結構降低成本，更好地發揮永磁勵磁發電機的優勢，發明三相永磁發電機新的調壓方法很有必要。
發明內容本實用新型的目的在於提供了一種複合調壓的三相永磁發電機，該發電機即一個是變換主繞組的抽頭，以實現改變主繞組匝數達到改變輸出電壓的大小，一個是利用輔助繞組磁勢是有還是無，大還是小來改變主繞組電樞磁勢，從而又增加了一個調節主繞組輸出電壓大小的手段，不同於混合勵磁的方法，與混合勵磁方法相比，結構簡化，軸向長度短，成本降低，具有較大的經濟性和實用性，且便於推廣。本實用新型是這樣來實現的，它包括定子和轉子，其特徵是發電機只有一個定子和一個轉子，轉子中布置有永磁體，定子中有二套三相對稱繞組，第一套是主繞組，主繞組是一種帶抽頭的三相對稱交流繞組，第二套是輔助繞組，輔助繞組是與主繞組同極數同相位同型式但無抽頭的三相對稱交流繞組，二套繞組都是具有二個不同節距的迭式繞組，但大節距與小節距線圈匝數不同，大節距與小節距線圈匝比取2:i的固定關係，主繞組每相具有二個抽頭，三相共六個抽頭，根據不同的工況接通或斷開有關抽頭，則改變輸出電壓的大小；輔助繞組每相串有對稱的電容，組成閉合電路時，輔助繞組產生獨立的磁勢，閉合電路斷開，則輔助繞組內無電流流過，不形成附加磁勢。本實用新型的技術效果是1、革除了混合勵磁永磁發電機中的電勵磁發電機，無須電勵磁部分就可實現永磁發電機的調壓，結構簡化成本降低；2、定子中二套三相對稱繞組型式統一，簡單，工藝性好，磁勢諧波含量小，電機性能好；3、電壓調整率可以在3%以內，無須電子電壓調節器(AVR)，可靠性高，使用方便。圖1為本實用新型的定子繞組布置圖。圖2為本實用新型的電氣原理圖。具體實施方式實施一臺12KW三相永磁發電機，定子槽數Z=24，極數2P=2，相數m二3。定子繞組圖，如圖1所示，定子主繞組是一種二種不同節距的迭繞式繞組，每相中大節距線圈匝數與小節距線圈匝數之比為固定關係即為2:1。以u相繞組為例闡述如下大線圈節距為9的有6個線圈，它們是1-10、2-11、3-12、22-13、23-14、24-15;小線圈節距為4的有4個線圈，它們是4-8、5-9、21-17、20-16;每個大線圈匝數與每個小線圈匝數比為固定關係2:1;U，V，W三相對稱，即U相繞組為UN，V相繞組為VN，W相繞組為WN布置，互差120°電角度，圖中雖未畫出VN、WN、但VN、WN組成型式完全與UN—樣，故在此不再贅述。U相繞組為UN，是由UU^U^pUiN這三個繞組串聯而成，並且有兩個抽頭為仏、和^，值得指出的是，U凡U2U"UU2中都有大小線圈，本實例實施中，仏N繞組線圈從大到小的匝數為16，16，16，8，8;U2^繞組線圈從大到小的匝數為2，2，2，1，1;而2繞組線圈從大到小的匪數為2，2，2，1，1;同理V!N、V^、VV2単W具、麗2型式匝數都與上述一樣，V相的VN繞組是由VV2、、^、這三個繞組串聯而成，並且有兩個抽頭Vi和V2;W相的WN繞組是由麗2、W具、這三個繞組串聯而成，並且有兩個抽頭W丄和W2;U、V、W、N三相四線制；同理定子輔助繞組三相a、b、c分別由a0、b0、c0三相對稱繞組組成，a0型式完全與仏N類似，但繞組線圈從大到小的匝數為4，4，4，2，2，aO、bO、cO三相四線接法出線為a、b、c、0，上述定子主繞組和輔助繞組的這些特徵，保證這二套繞組流過電流時形成的相帶磁勢中，諧波磁勢含量小，經過富裡哀級數分析，可知不含3次及其3的倍數次諧波、5次、7次諧波含量也很小，故電壓波形好，振動噪音小，諧波雜耗小，效率高，發電機的性能好。如圖2所示，U、V、W、N為發電機主繞組按三相四線制Y接法供電，N為中性線，輸出標記為U、V、W、N。每相有二個抽頭，如U相有仏、U2，V相有VpV2。W相有W^W2。UiU2、VJ2、W^2間接有常閉開關Ki及整定電阻RpU2U、V2V、W2W間接有常閉開關K2及整定電阻R2，選擇合適的整定電阻Ri和R2值，可整定空載和負載(C0S=1)時的輸出電壓。輔助繞組a、b、c三相與U、V、W三相同相位，a、b、c三相各串有電容C，串入電容C後線端分別標記為a'、b'、c';a'與b'、b'與c'間接有常開開關K3，a、b、c三相的中性線為0與U、V、W的中性線N間也接有常開開關K4。工作方式按下表tableseeoriginaldocumentpage4按此複合方法調壓，三相永磁發電機電壓調整率達到小於3%，啟動異步電動機的能力強，可直接啟動功率大於本機額定功率70%的三相異步電動機。可見本發明三相永磁發電機無須附加電勵磁機，就能使電壓調整率達到3%以內，調壓性能好，結構簡單，成本低，經濟性好，可靠性高。權利要求一種複合調壓的三相永磁發電機，它包括定子和轉子，其特徵是發電機只有一個定子和一個轉子，轉子中布置有永磁體，定子中有二套三相對稱繞組，第一套是主繞組，主繞組是一種帶抽頭的三相對稱交流繞組，第二套是輔助繞組，輔助繞組是與主繞組同極數同相位同型式但無抽頭的三相對稱交流繞組，二套繞組都是具有二個不同節距的迭式繞組，但大節距與小節距線圈匝數不同，大節距與小節距線圈匝比取2∶1的固定關係，主繞組每相具有二個抽頭，三相共六個抽頭，輔助繞組每相串有對稱的電容。專利摘要一種複合調壓的三相永磁發電機，其特徵是定子鐵芯中有二套三相對稱繞組，轉子中布置有永磁體，定子鐵芯中二套三相對稱繞組，第一套是主繞組，主繞組是一種帶抽頭的三相對稱交流繞組，第二套是輔助繞組，輔助繞組是與主繞組同極數同相位同型式但無抽頭的三相對稱交流繞組，二套繞組都是具有二個不同節距的迭式繞組，大節距與小節距線圈匝比取2∶1的固定關係，根據不同的工況接通或斷開有關抽頭，則改變輸出電壓的大小。本實用新型的技術效果是1、無須電勵磁部分就可實現永磁發電機的調壓，結構簡化成本降低；2、工藝性好，磁勢諧波含量小，電機性能好；3、電壓調整率可以在3％以內，無須電子電壓調節器，可靠性高，使用方便。文檔編號H02K3/04GK201478900SQ200920185198公開日2010年5月19日申請日期2009年5月27日優先權日2009年5月27日發明者林政安申請人:泰豪科技股份有限公司