一种带复合励磁机的高效分布式谐波励磁发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种中小型发电机，尤其涉及一种带复合励磁机的高效分布式谐波励磁发电机。
【背景技术】
[0002]谐波励磁发电机负载时能保持发电机端电压恒定，在突加和突卸负载时，使发电机具有良好的动态性能。故三次谐波励磁发电机有很强的起动异步电动机能力，受到广大生产企业和用户的好评。
[0003]通常情况下，中小型单相或三相谐波无刷同步发电机都是在主发电机定子中嵌入了谐波辅助绕组，谐波绕组的电压经整流后供给励磁机的定子绕组，产生磁场。励磁机定子采用电励磁产生磁场，由于需要的励磁功率较大，谐波绕组为独立的绕组且匝数一般较多，这就使得主绕组的匝数受到限制，且主绕组的每槽导体数相同，未嵌入谐波绕组的槽利用率不高，同等定子铁芯使发电机的输出功率就要下降，发电机的效率就要降低。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供了一种带复合励磁机的高效分布式谐波励磁发电机，该励磁发电机为中小型单相或三相无刷同步发电机，转子凸极结构，它具有高效、使用方便和安全可靠的优点。
[0005]本实用新型是这样来实现的，一种带复合励磁机的高效分布式谐波励磁发电机，包括定子、转子、复合励磁机、旋转整流器和自动电压调节器，定子主要由定子主绕组和谐波绕组组成，转子为主机励磁绕组，复合励磁机主要由复合励磁机定子和复合励磁机转子组成；其特征在于:自动电压调节器分别连接定子主绕组、谐波绕组和复合励磁机定子，复合励磁机定子紧贴复合励磁机转子，复合励磁机转子连接旋转整流器，旋转整流器连接转子，旋转整流器并联压敏电阻，所述定子主绕组为单双层同心式绕组；所述谐波绕组的节距为磁极极距的三分之一，一般做成整距，或做成短距；所述复合励磁机为电励磁加永久磁铁复合励磁的励磁机；所述复合励磁机定子冲片为凸极整体冲片，励磁机定子冲片极靴与永久磁铁槽之间形成独特形状。
[0006]所述复合励磁机定子由励磁机定子铁心和励磁机定子绕组组成；励磁机定子铁心由励磁定子冲片组成。
[0007]所述压敏电阻的作用:转子绕组电压过高时，压敏电阻分担过多的电压，起到保护旋转整流器的作用；与旋转整流器并联。
[0008]本实用新型的技术效果是:高效，比同尺寸同类型的发电机效率更高，使用方便和安全可靠的优点；该发电机采用电励磁加永久磁铁复合励磁的方式提供励磁磁场，采用单双层同心式主绕组和分布式谐波绕组来充分利用每个槽的空间。从而实现发电机谐波绕组匝数减少，主绕组匝数和截面积增加，发电机输出功率增加，最后达到高效的目的。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的发电机电气原理结构图。
[0010]图2为本实用新型的定子主绕组展开图。
[0011]图3为本实用新型的定子谐波绕组展开图。
[0012]图4为本实用新型的复合励磁机定子冲片图。
[0013]图5为本实用新型的复合励磁机定子图。
[0014]在图中，1、定子主绕组，2、谐波绕组，3、转子，4、复合励磁机定子，5、复合励磁机转子，6、旋转整流器，7、自动电压调节器，8、压敏电阻，9、励磁线圈槽，10、磁铁槽，11、励磁线圈，12、永久磁铁。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型的发电机是这样工作的，一种带复合励磁机的高效分布式谐波励磁发电机，包括定子、转子、复合励磁机、旋转整流器6和自动电压调节器7，定子主要由定子主绕组I和谐波绕组2组成，转子3为主机励磁绕组，复合励磁机主要由复合励磁机定子5和复合励磁机转子6组成；其特征在于:自动电压调节器7分别连接定子主绕组1、谐波绕组2和复合励磁机定子5，复合励磁机定子5紧贴复合励磁机转子6，复合励磁机转子6连接旋转整流器7，旋转整流器7连接转子3，旋转整流器7并联压敏电阻8，所述定子主绕组为单双层同心式绕组；所述谐波绕组的节距为磁极极距的三分之一，一般做成整距，或做成短距；所述复合励磁机为电励磁加永久磁铁复合励磁的励磁机；所述复合励磁机定子冲片为凸极整体冲片，励磁机定子冲片极靴与永久磁铁槽之间形成独特形状。
[0016]发电机在旋转时，依靠自身的剩磁电压，通过自动电压调节器7整流后对复合励磁机定子5的磁场提供励磁电流，复合励磁机转子6的电枢电压逐渐升高，该交流电压经旋转整流模块6整流后送入主机磁场，使主发电机建立电压，在转速接近额定值时，自动电压调节器7使发电机电压迅速上升，并稳定在额定值。
[0017]发电机在正常运行过程中，若因某种原因，例如:负载变化、转速变化、各绕组温度变化等，发电机端电压有升高或降低的趋势时，自动电压调节器能检测出这一微小的电压偏差，并迅速地减少或增加励磁电流，维持发电机的端电压近似不变。
[0018]如图2、图3所示，本实用新型的发电机是这样分布绕组的:以我公司产品三相12kW发电机为例，主绕组采用单双层同心式，跨距为1-9 (大圈)、2-8 (小圈)，大圈匝数为22匝，小圈匝数为13匝，那么大圈所在的槽(后面简称大圈槽)每槽导体数为22，其槽号为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(后面简称小圈槽)每槽导体数26，其槽号为2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35共12槽。大圈槽每槽导体数比小圈槽要少，为了充分利用槽的空间，保证每个槽的槽满率相同，故选择谐波绕组跨距为1-3，从第I槽开始，那么所有的谐波绕组都将会嵌在大圈槽中，这种分布式绕组的方法，达到了在相同槽满率和相同匝数谐波绕组的基础上，定子主绕组尽可能多的目的。
[0019]如图4所示，复合励磁机定子冲片采用凸极结构，励磁机定子冲片极靴与永久磁铁槽之间形成独特形状:励磁线圈槽9用来嵌放励磁线圈11，在冲片极靴上再开一个磁铁槽10用来嵌放永久磁铁12，可根据需求来选择磁铁槽10的数量。
[0020]如图5所示，在嵌放永久磁铁14 NS极之前注意励磁线圈11的电流方向，即要保证永久磁铁产生的磁场方向与励磁线圈产生的磁场方向(通过右手定则)一致。在同样尺寸的两台发电机中，嵌入永久磁铁可以增加励磁机定子的磁场强度，使得发电机建立电压的能力变强。换句话说，转子额定励磁电流大小相同的两台发电机，励磁机带永久磁铁的发电机所需的谐波绕组匝数要更少，这样主绕组的匝数可以更多，保证更高的输出功率，在电机结构尺寸相同即损耗基本相同的情况下也就保证了更高的效率。
【主权项】
1.一种带复合励磁机的高效分布式谐波励磁发电机，包括定子、转子、复合励磁机、旋转整流器、自动电压调节器和压敏电阻，定子主要由定子主绕组和谐波绕组组成，转子为主机励磁绕组，复合励磁机主要由复合励磁机定子和复合励磁机转子组成；其特征在于:自动电压调节器分别连接定子主绕组、谐波绕组和复合励磁机定子，复合励磁机定子紧贴复合励磁机转子，复合励磁机转子连接旋转整流器，旋转整流器连接转子，旋转整流器并联压敏电阻，所述定子主绕组为单双层同心式绕组；所述谐波绕组的节距为磁极极距的三分之一，做成整距，或做成短距；所述复合励磁机为电励磁加永久磁铁复合励磁的励磁机；所述复合励磁机定子冲片为凸极整体冲片。
【专利摘要】一种带复合励磁机的高效分布式谐波励磁发电机，包括定子、转子、复合励磁机、旋转整流器和自动电压调节器，定子主要由定子主绕组和谐波绕组组成，转子为主机励磁绕组，复合励磁机主要由复合励磁机定子和复合励磁机转子组成；所述定子主绕组为单双层同心式绕组；所述谐波绕组的节距为磁极极距的三分之一，一般做成整距，或做成短距；所述复合励磁机为电励磁加永久磁铁复合励磁的励磁机。本实用新型的技术效果是：该发电机采用电励磁加永久磁铁复合励磁的方式提供励磁磁场，采用单双层同心式主绕组和分布式谐波绕组来充分利用每个槽的空间，实现发电机谐波绕组匝数减少，主绕组匝数和截面积增加，发电机输出功率增加，达到高效的目的。
【IPC分类】H02K19-38, H02K3-28
【公开号】CN204408150
【申请号】CN201420838390
【发明人】刘佳俊
【申请人】南昌康富电机技术有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月26日