CN103051078A - 一种发电机定子绕组及其绕线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发电机定子绕组及其绕线方法，新型发电机定子绕组，包括多个矽钢片，每个矽钢片上具有多个内槽齿和多个外槽齿，多个内槽齿和多个外槽齿在径向上位置对应，多个内槽齿之间的间隙形成朝向圆心方向的内卡槽，多个外槽齿之间的间隙形成离开圆心方向的外卡槽。多个具有相同结构的矽钢片重叠在一起形成发电机的定子。本发明的绕组绕线方法充分利用了矽钢片内的变化磁场产生感生电流，在输入功率不变的前提下，直接提高了发电电流强度，在不增加输入机械能的前提条件下，提高了发电机的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电机定子绕组及其绕线方法。
背景技术
目前，在所见各种发电机中，定子绕组均由内环带有开槽的矽钢片组和漆包线（或者铜排）组成，漆包线按指定的规律卡在矽钢片的开槽内，其共同的特征是，漆包线的有效发电部位均卡在矽钢片的朝向圆心方向的卡槽里面。这种定子绕线方法保持了导线平行于磁转子，使导线能够“切割磁力线”来进行发电。同时，矽钢片这种高导磁材料，在提高发电机发电效率的方面起着至关重要的作用，如果没有矽钢片作为漆包线的支架，而使用非导磁材料作为支架，发电机的发出电流就会极低。
值得一提的是，磁力线在矽钢片里面通过的时候是完全被矽钢片约束的，即矽钢片里面通过的磁场并未与定子线圈之间形成切割磁力线，而矽钢片对发电效率的增强只能依靠矽钢片内部连续变化的磁场使定子线圈产生感应电流。这一点，与变压器的次级线圈产生电流的原理是一致的，均符合麦克斯韦方程组。
在对发电机定子绕组磁力线分析的基础上，可以推知当矽钢片相邻的两个齿分别通过转子的N级和S级的时候，有磁力线通过的两个齿槽根部C区的矽钢片内，通过的磁力线数量与两个齿A和B区各自通过的磁力线数量是相等的。就是说C区的矽钢片内部是存在变化磁场的，而变化的磁场能产生感生电流，是可以用于发电的。从目前的发电机的绕组方式来看，C区磁场只有线圈一侧利用了，另外的三个侧面都没有利用。
发明内容
为了提高发电机的发电效率，本发明提供一种全新特征的发电机定子绕组及其绕线方法。
采用的技术方案是：
一种发电机定子绕组，包括多个矽钢片，每个矽钢片上具有多个内槽齿和多个外槽齿，多个内槽齿和多个外槽齿在径向上位置对应，多个内槽齿之间的间隙形成朝向圆心方向的内卡槽，多个外槽齿之间的间隙形成离开圆心方向的外卡槽。多个具有相同结构的矽钢片重叠在一起形成发电机的定子。
一种发电机定子绕组绕线方法，其特征在于包括以下工艺过程：
在每个矽钢片的卡槽内，以矽钢片组圆环部分为轴，按照规定的方向缠绕成环形线圈。在该卡槽内将需要保持的线圈匝数一次缠绕完毕，然后才进入下一个卡槽，继续按对应的方向在该卡槽内缠绕相同的匝数直至整个绕组缠绕完成。
上述发电机定子绕组矽钢片外槽齿高于矽钢片内槽齿，矽钢片外卡槽的空间大于矽钢片内卡槽的空间，使得当绕组线圈在矽钢片内卡槽内绕满时，矽钢片外卡槽外侧还留有一部分空间，用于定子与外机壳之间的固定。
在本发明所述发电机上的线圈绕组中，每项绕组的漆包线可以用一整根漆包线绕制完成，也可以在每个卡槽内用一根导线绕制本卡槽需要的线圈匝数，相邻的卡槽之间漆包线用其他方法进行连接，包括但不限于焊接、铰接等。
本发明与传统发电机绕组方法相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、提高了对矽钢片内变化磁场的利用率，传统发电机定子矽钢片内的磁场只有贴紧绕组线圈的部分参与了发电，两侧和外侧都没有绕组线圈，没有起到发电作用；本发明的绕组绕线方法充分利用了矽钢片内的变化磁场产生感生电流，在输入功率不变的前提下，直接提高了发电电流强度。
2、有更多的线圈长度参与到发电过程中，在传统的发电机绕组中，卡槽之间有大量导线是没有参与发电的，而该绕法使得卡槽之间的导线中的98%以上直接参与生成感应电流，进而提高了发电机定子线圈的发电利用率；
2、在不增加输入机械能的前提条件下，提高了发电机的发电效率。
附图说明
图1是现有发电机定子绕组磁力线分析图。
图2是本发明所提出的发电机定子绕组绕线方法及矽钢片示意图。
图3是本发明所提出的发电机定子绕组三维示意图
具体实施方式
一种发电机定子绕组，包括矽钢片1、矽钢片1上具有多个内槽齿3和多个外槽齿4，多个内槽齿3和多个外槽齿4在径向上位置对应，多个内槽齿3之间的间隙形成朝向圆心方向的内卡槽2，多个外槽齿4之间的间隙形成离开圆心方向的外卡槽5。多个相同结构的矽钢片1重叠在一起构成发电机的定子。
一种发电机定子绕组绕线方法，具体包括以下工艺过程：
在每个矽钢片的卡槽内，以矽钢片组圆环部分为轴，按照规定的方向缠绕成环形线圈。在该卡槽内将需要保持的线圈匝数一次缠绕完毕，然后才进入下一个卡槽，继续按对应的方向在该卡槽内缠绕相同的匝数直至整个绕组缠绕完成。
根据本发明所提出的发电机定子绕组绕线方法，发电机定子漆包线进入对应的卡槽以后，在该卡槽内一次绕够预计的匝数，然后离开该卡槽进入对应的下一个卡槽，按照规定的方向，在该卡槽内一次绕够预计的匝数，重复以上操作直到完成各个规定的卡槽内的绕组完成。各个卡槽的绕组开始缠绕之前，要注意对漆包线与矽钢片之间做绝缘垫层处理。
本发明所提出的发电机定子绕组矽钢片外槽齿4高于矽钢片内槽齿3，矽钢片外卡槽5的空间大于矽钢片内卡槽2的空间，使得当绕组线圈在矽钢片内卡槽2内绕满时，矽钢片外卡槽5外侧还留有一部分空间，用于定子与外机壳之间的固定。
上面结合附图对本发明的实施进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种发电机定子绕组绕线方法，其特征在于包括以下工艺过程：
在每个矽钢片的卡槽内，以矽钢片组圆环部分为轴，按照规定的方向缠绕成环形线圈，在卡槽内将需要保持的线圈匝数一次缠绕完毕，然后才进入下一个卡槽，继续按对应的方向在该卡槽内缠绕相同的匝数直至整个绕组缠绕完成。
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| CN2012105383434A CN103051078A (zh) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | 一种发电机定子绕组及其绕线方法 |
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Publications (1)
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130417 |