CN110601405A - 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 - Google Patents
一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110601405A CN110601405A CN201910910892.1A CN201910910892A CN110601405A CN 110601405 A CN110601405 A CN 110601405A CN 201910910892 A CN201910910892 A CN 201910910892A CN 110601405 A CN110601405 A CN 110601405A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stator
- winding
- permanent magnet
- motor
- micro gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，包括：内嵌在电动机定子槽中的定子主绕组，与定子副绕组相互隔离，所述定子副绕组也内嵌在电动机定子槽中，所述定子主绕组与所述定子副绕组的空间分布和电流时间相位不同；所述定子主绕组或所述定子副绕组与电容串联；本发明可匹配简单可靠的逆变控制电路拓扑、启动电源及控制系统要求低且可大幅降低停机时间等。
Description
技术领域
本发明涉及一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机。
背景技术
微型燃气轮机(Microturbine或Micro一turbines)是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为25～300kW，基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。据认为，微型燃气轮机发电技术有可能掀起"电源小型分散化"的技术革新热潮，从而成为21世纪能源技术的主流。
目前微型燃气轮机所使用的启发一体式电机是单绕组电机，通过复杂的电力电子控制使其启动到点火转速，然后再换燃气推动做功发电，缺点是其启动电压要求过高，在启动时必需一大电压平台的启动电源为其供电，造成启动电源成本高和体积重量大等问题或者必需连接电网，使微型燃气轮机不便于移动。同时在停机制动时，将能量消耗在功率电阻上，停机时间长且效率低下。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，包括：内嵌在电动机定子槽中的定子主绕组，与定子副绕组相互隔离，所述定子副绕组也内嵌在电动机定子槽中，所述定子主绕组与所述定子副绕组的空间分布和电流时间相位不同；所述定子主绕组或所述定子副绕组与电容串联。
优选地，所述定子主绕组与定子副绕组均为三相绕组，所述三相绕组包括U相线圈、V相线圈、W相线圈，其中所述的U相线圈、V相线圈、W相线圈均缠绕在所述电动机定子槽中。
优选地，所述双绕组永磁电机还包永磁体，固定安装在转动柱上，所述转动柱与转轴固定连接。
优选地，所述转动柱与永磁体组成电机转子，所述电机转子采用合金钢轴包裹永磁体方式或者永磁体外包裹合金钢轴。
优选地，所述双绕组永磁电机通过电子开关控制所述定子主绕组与定子副绕组协同工作。
本发明所达到的有益效果是：
本发明励磁电流小，功率因数更高；本发明与普通单绕组电机一样，均是由静止的定子和转动的转子组成，所不同的是双绕组电动机定子槽内嵌放两套相互隔离的三相绕组，本发明利用定子中两套三相绕组，把轴惯性动能转变为制动力矩，实现快速停机；本发明的定子副绕组用于启动微型燃气轮机达到点火转速，本发明的定子主绕组用于微型燃气轮机点火后发电使用；本发明的定子主、副绕组的空间分布和电流时间相位不同，此种特殊结构可减少高次谐波磁势，从而减小高次谐波损失，使之运行效率更高；本发明可匹配简单可靠的逆变控制电路拓扑、启动电源及控制系统要求低且可大幅降低停机时间等。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图及剖视图；
图2为本发明的接线图；
图3为本发明的电量方向图。
图示转动柱1、永磁体2、定子主绕组3、定子副绕组4、定子5、转轴6、U相线圈7、V相线圈8、W相线圈9。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1至图3所示，一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，其特征在于，包括：内嵌在电动机定子槽中的定子主绕组3，与定子副绕组4相互隔离，所述定子副绕组4也内嵌在电动机定子槽中，所述定子主绕组3与所述定子副绕组4的空间分布和电流时间相位不同；所述定子主绕组3或所述定子副绕组4与电容串联，所述定子主绕组3与定子副绕组4均为三相绕组，所述三相绕组包括U相线圈7、V相线圈8、W相线圈9，其中所述的U相线圈7、V相线圈8、W相线圈9均缠绕在所述电动机定子槽中；所述双绕组永磁电机还包永磁体3，固定安装在转动柱1上，所述转动柱1与转轴6固定连接，所述转动柱1与永磁体3组成电机转子，所述电机转子采用合金钢轴包裹永磁体方式或者永磁体外包裹合金钢轴，所述双绕组永磁电机通过电子开关控制所述定子主绕组3与定子副绕组4协同工作，所述双绕组永磁电机还包制冷系统，用于双绕组永磁电机降温。
单绕组电机停机时采用电气制动方法，主要采用反接制动和能耗制动技术，这两种技术都是在制动中将能量消耗在电机电阻或外部功率电阻上，造成制动速度慢和能量损耗，而本发明在制动时，通过接触器控制使定子绕组断电，同时电容器被短接，产生很大的制动转矩，使转子转速迅速降为零，整个过程中，电机无需消耗电能，制动能量由转动部分存储的动能提供，则停机时间既短又节能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，其特征在于，包括：内嵌在电动机定子槽中的定子主绕组，与定子副绕组相互隔离，所述定子副绕组也内嵌在电动机定子槽中，所述定子主绕组与所述定子副绕组的空间分布和电流时间相位不同；所述定子主绕组或所述定子副绕组与电容串联。
2.根据权利要求1所述的微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，其特征是：所述定子主绕组与定子副绕组均为三相绕组，所述三相绕组包括U相线圈、V相线圈、W相线圈，其中所述的U相线圈、V相线圈、W相线圈均缠绕在所述电动机定子槽中。
3.根据权利要求2所述的微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，其特征是：所述双绕组永磁电机还包永磁体，固定安装在转动柱上，所述转动柱与转轴固定连接。
4.根据权利要求3所述的微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，其特征是：所述转动柱与永磁体组成电机转子，所述电机转子采用合金钢轴包裹永磁体方式或者永磁体外包裹合金钢轴。
5.根据权利要求4所述的微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，其特征是：所述双绕组永磁电机通过电子开关控制所述定子主绕组与定子副绕组协同工作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910910892.1A CN110601405A (zh) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910910892.1A CN110601405A (zh) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110601405A true CN110601405A (zh) | 2019-12-20 |
Family
ID=68863250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910910892.1A Pending CN110601405A (zh) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110601405A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111120176A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-08 | 北京贝源白氏电机研究所 | 一种内燃机发电机及其一机两用控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1877964A (zh) * | 2005-06-07 | 2006-12-13 | 富士陶瓷技术株式会社 | 高输出永磁发电机 |
| CN101136572A (zh) * | 2007-10-16 | 2008-03-05 | 刘建平 | 双绕组异步电动机 |
| CN103269137A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-08-28 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种双绕组电机结构 |
| KR20170140807A (ko) * | 2017-12-13 | 2017-12-21 | 효성전기주식회사 | Eps모터의 링형 마그넷 |
| CN209709791U (zh) * | 2019-09-25 | 2019-11-29 | 江苏恒军动力科技有限公司 | 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 |
-
2019
- 2019-09-25 CN CN201910910892.1A patent/CN110601405A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1877964A (zh) * | 2005-06-07 | 2006-12-13 | 富士陶瓷技术株式会社 | 高输出永磁发电机 |
| CN101136572A (zh) * | 2007-10-16 | 2008-03-05 | 刘建平 | 双绕组异步电动机 |
| CN103269137A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-08-28 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种双绕组电机结构 |
| KR20170140807A (ko) * | 2017-12-13 | 2017-12-21 | 효성전기주식회사 | Eps모터의 링형 마그넷 |
| CN209709791U (zh) * | 2019-09-25 | 2019-11-29 | 江苏恒军动力科技有限公司 | 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111120176A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-08 | 北京贝源白氏电机研究所 | 一种内燃机发电机及其一机两用控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2654185B1 (en) | Multi-rotor generator | |
| KR102069734B1 (ko) | 시동 모터를 갖는 가스 터빈 트레인 | |
| EP3306793B1 (en) | Multiple coil electric generator in turbine engine | |
| CN102804591A (zh) | 用于涡轮机组的盘车工作的方法和装置 | |
| CN104948278A (zh) | 发电设备 | |
| JP7433447B2 (ja) | 電動機、駆動装置、圧縮機、及び空気調和機 | |
| CN109639204A (zh) | 基于十二相永磁同步电机的飞轮储能控制系统及控制方法 | |
| JP2019502358A (ja) | コギングトルクを最小化する永久磁石回転装置とこれを用いた永久磁石発電機及び永久磁石電動機 | |
| CN205583964U (zh) | 船舶推进用永磁同步电机 | |
| CN105281467A (zh) | 一种可长期并网运行的发电机 | |
| CN101183804A (zh) | 三相外转子电励磁双凸极风力发电机 | |
| Liu et al. | Operation principle and topology structures of axial flux-switching hybrid excitation synchronous machine | |
| CN110601405A (zh) | 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 | |
| CN103874850A (zh) | 优效型涡轮机 | |
| EP3023331B1 (en) | Aircraft engine assembly and method of generating electric energy for an aircraft power system | |
| CN209709791U (zh) | 一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机 | |
| CN1649239A (zh) | Mw级直接驱动永磁外转子同步发电机 | |
| US12068644B2 (en) | Hybrid radial-axial motor | |
| CN2607695Y (zh) | 一种外转子双馈交流无刷异步电机 | |
| CN203104234U (zh) | 双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统 | |
| CN102484439A (zh) | 包括开关系统、同步电机械、以及变速驱动器的组件 | |
| US20180145620A1 (en) | Systems and methods for providing grid stability | |
| CN204597738U (zh) | 轴向对磁稀土永磁发电机 | |
| CN208337377U (zh) | 一种再制造的高强度永磁同步电机 | |
| CN103023243A (zh) | 双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |