CN101741155B - 一种开关磁阻发电机 - Google Patents
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Abstract
一种开关磁阻发电机，涉及一种具有降低电机绕组用铜量及铜损耗结构的发电机。包括多个线圈组成的绕组，带有绕组的定子和无绕组的转子，定、转子上有齿和槽，定子的槽分为大槽和小槽，线圈边放在大槽中，每个线圈跨过多个定子齿，其特征在于：大槽(7)为四个，大槽(7)之间的间隔为2或2的倍数个小槽(8)；每个大槽(7)内安装的线圈分别为第一线圈(3)、第二线圈(4)、第三线圈(5)、第四线圈(6)。结构简单、在发电机效率不变的情况下，减少用铜量，降低系统损耗，提高效率。该发明适合于用作风力发电机，尤其在低速运行时效果更佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关磁阻发电机，尤其涉及一种具有降低电机绕组用铜量及铜损耗结构的发电机。
背景技术
开关磁阻发电机(SR发电机)是一种将机械能转换为电能的设备，该设备通过电子开关控制绕组与储能装置的接通方式，从而控制电能在电机和储能装置间的流动方向，作为发电机运行时，该设备先与储能装置接通，通过储能装置使绕组有电流流过，随后改变电流的路径，该设备从随后的相绕组收回的能量大于前面所施加能量。这种SR发电机的优点在于其以电流源形式输出，所以它能够在低速时为储能装置充电。
通常的开关磁阻发电机(SR发电机)在较高的转速下工作时与电动机一样，性能令人满意。但用于直接驱动风力发电时，发电机运行于低转速，铜绕组的损耗占很大比重，直接影响了发电机的效率。
通常的开关磁阻发电机(SR发电机)线圈是绕在定子一个齿上的，通过分析发现，用跨过多个齿的线圈能够产生与传统线圈相类似的磁场，但可以减少线圈的数量，从而降低绕组的铜损耗。另一方面，对低速电机特别是尺寸比较小的电机来说，放置绕组的空间相对较小，本发明通过减少齿数，增大槽空间的方式为绕组提供了更大的空间，以便进一步降低损耗。
发明的内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种改进的开关磁阻发电机结构，减少绕组的用铜量及绕组电阻，从而降低绕组铜损耗的一种开关磁阻发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该一种开关磁阻发电机，包括多个线圈组成的绕组，带有绕组的定子和无绕组的转子，定、转子上有齿和槽，定子的槽分为大槽和小槽，线圈边放在大槽中，每个线圈跨过多个定子齿，其特征在于：
大槽为四个，大槽之间的间隔为2或2的倍数个小槽；
每个大槽内安装的线圈分别为第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈。
与现有技术相比，本发明所提出的一种开关磁阻发电机具有的有益效果是：具有多齿距线圈和宽线圈槽的开关磁阻发电机，克服了传统的开关磁阻发电机在低速运行时绕组损耗大和效率低的缺陷，通过每个线圈跨过多个定子齿，可以在不降低电磁转矩的情况下降低绕组用铜量，而增加放置线圈的槽面积，可以增加线圈导线的截面积，减少绕组电阻，降低损耗。低速运行时提高效率的优点，适合用作风力发电机。
附图说明
图1为本发明开关磁阻发电机定子转子结构剖面图；
图2为常规线圈绕在每个定子齿上时的磁场分布图；
图3为本发明的磁场分布图；
图4为本发明绕组电感随转子位置变化曲线；
图5为本发明开关磁阻发电机原理框图。
图1、3、4、5是本发明的最佳实施例。其中：1定子 2转子 3、4、5、6线圈 7大槽 8小槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明开关磁阻发电机进行详细说明。
如图1、3、4、5所示：本发明的开关磁阻发电机包括具有二十个向内的定子极的定子1和具有二十四个向外伸展的转子极的转子2。在定子1上有四个大槽7，每个大槽7实际上是将一个定子齿去掉后形成的。四个线圈3、4、5、6的线圈边放在大槽7中，每个线圈跨过五个定子齿。除了大槽7位置外，定子齿和转子齿的齿距是相同的，都是360/24度。定子1、转子2由导磁性能良好的铁磁材料组成，分别称为定子铁芯和转子铁芯。
开关磁阻发电机的转子2所受电磁转矩由定子1、转子2齿间的气隙磁场大小及分布决定，不同的绕组布置及绕组激励方式如果能产生相同的气隙磁场，那么转子2所受的电磁转矩是相同的。
如果忽略定子1、转子2的铁芯的磁压降，则激磁线圈产生的磁动势将全部落在定子1、转子2间的气隙上。对通常的磁阻电机来说，每一个定子齿的磁动势，是绕在其上的线圈匝数和其中电流的乘积。当线圈跨过多个定子齿时，这多个定子齿的磁动势也是线圈匝数和其中电流的乘积。也就是说，将线圈绕在多个定子齿上可以产生与绕在多个定子齿上相接近磁场分布，但所用的总的磁动势安匝数却小很多。
图2是通常的开关磁组电极线圈绕在每个定子齿上时的磁场分布图。
图3是本发明线圈跨过多个定子齿时的磁场分布图。
对定、转子齿间的气隙来说，每一对定齿下的磁场分布都是一样的。
如图3所示：用4个跨过5个定子齿的线圈，在同样的匝数和电流时，产生与24个绕在一个定子齿上的线圈产生接近的转矩。
由于图3中少了4个定子齿，相对于图2来说，总转矩会小一些。但去掉四个定子齿，形成四个较宽的槽7用于放置线圈，可增加导线截面积，进一步降低铜耗。
工作过程
控制器通过位置检测器感知转子2位置，然后在适当的时刻使电子开关导通，储能装置经过电子开关向绕组励磁充电，在转子2转过一定的角度后，控制器使电子开关断开，绕组对储能装置放电。只要控制时机合适，发电机发出的总电能大于吸收的总电能，整体上是发电的。为了得到更好的发电效果，一般还需要检测绕组的电流以及储能装置的电压，以便进一步提高发电量及发电效率。
Claims (1)
1.一种开关磁阻发电机，包括多个线圈组成的绕组，带有绕组的定子和无绕组的转子，定、转子上有齿和槽，定子的槽分为大槽和小槽，线圈边放在大槽中，每个线圈跨过多个定子齿，其特征在于：
大槽(7)为四个，大槽(7)之间的间隔为2或2的倍数个小槽(8)；
每个大槽(7)内安装的线圈分别为第一线圈(3)、第二线圈(4)、第三线圈(5)、第四线圈(6)。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85201409U (zh) * | 1985-04-13 | 1986-08-20 | 周宜乃 | 高效节能抽头调速电风扇 |
| CN85102835A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-08-27 | 中国科学院电工研究所 | 三相磁场调制发电机 |
| CN2190371Y (zh) * | 1993-12-16 | 1995-02-22 | 天津大学 | 单相永磁无刷调磁稳压交流发电机 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85102835A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-08-27 | 中国科学院电工研究所 | 三相磁场调制发电机 |
| CN85201409U (zh) * | 1985-04-13 | 1986-08-20 | 周宜乃 | 高效节能抽头调速电风扇 |
| CN2190371Y (zh) * | 1993-12-16 | 1995-02-22 | 天津大学 | 单相永磁无刷调磁稳压交流发电机 |
| CN1560987A (zh) * | 2004-02-23 | 2005-01-05 | 哈尔滨工业大学 | 混合励磁开关磁阻电机 |
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