CN202679183U - 一种新型双定子绕组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型双定子绕组结构，包括安装端盖、内定子总成和外定子总成，所述内定子总成和外定子总成分别固定在安装端盖内，所述内定子总成沿安装端盖中心设置形成内环层，所述外定子总成沿内定子总成的外侧设置形成外环层，所述内定子总成和外定子总成之间设有联接件，所述外定子总成的出线端与内定子总成的进线端通过联接件联成一体，所述内定子总成和外定子总成均设有钢圈。本实用新型结构简明，可靠性高，工艺性好，而且接线方式灵活，为低速如300r/min，300W的风力发电机，稍改接线方式即可变为450r/min，500W运行的风力发电机提供了极佳的储备。

Description

一种新型双定子绕组结构

技术领域

 本实用新型涉及一种双定子的组合形式结构，特别是涉及一种可将两个定子总成固定在同一个端盖上，将两个定子各自6根引出线合并为3线或者4线输出的双定子绕组结构。

背景技术

作为将机械能转化为电能的旋转装置之一种，发电机一般由机座，定子和转子这三部分组成：机座起到固定转子和定子，提供用户的安装接口的作用，分为端盖、轴承和润滑结构等部分；定子起到感应旋转磁场，生成交流电能输出的作用，细分为铁芯、绕组和绝缘结构等；转子的作用，是将旋转的机械能转化为电磁能，主要有磁极、激磁绕组、绝缘结构（等同于永磁体），转子铁芯及转轴等零部件。

为衔接电能传输与消化领域，主流市用发电机为定频交流同步电机，电力频率各国有所不同，大多为50/60Hz。车载发动机上的发电机，在我国为额定转速6000r/min的变频（1000～6000r/min以上的最大工作转速均须有输出的）交流同步电机；因为直接的直流发电机因结构繁琐、质量笨重和可靠性差等等原因，已基本淘汰，蓄电池所需的直流电能。如今是由调节器和整流器将变频交流电转换为脉动的直流电所提供。

    风力发电机作为变频交流同步电机之一，尤其是离网型风力发电机，因为主要用于游牧区，偏远的边区、岛屿，或者野营工作者，要求电机质量轻便以利于携带，要求电机运行可靠静谧平滑以便减小干扰，要求电机结构简单可以方便拆装。所以，永磁直驱型的风力发电机成为了细分市场的主流。

    永磁直驱型的风力发电机，单定子因其结构极为简单而受到厂家偏爱，冷态的性能如零电流转速也能较好的满足，但实际的参数离额定值会有较大出入。如广州*能风力发电设备有限公司的一款Air-X产品，其主要参数为：叶片数3，风轮直径1.15m，起始风速3.58m/s，额定风速12.5m/s，可承受的极限风速49.2m/s，额定功率400W，额定电压14/28/56V（直流输出），电机质量5.85kg。该型电机很是轻便，标称值也符合需要，但没有指出电机额定转速，温升，使用环境的温度、湿度和海拔等。

例如，申请号为CN200710020545.9，公开号为CN101017998的中国专利“直驱式混合励磁双定子风力发电机”，公开了一种直驱式混合励磁双定子风力发电机是一种定子空间大、低速高输出电压、实时捕获最大风能的风力发电机，该发电机的定子为双定子，双定子部分包括内定子(4)、外定子(1)和内定子支架(5)；电励磁绕组部分包括电励磁绕组(12)和励磁绕组支架(10)；转子包括杯形转子(8)、内永磁体(3)、外永磁体(2)、转子背轭(11)和转轴(7)；该电机取消了齿轮箱，采用双定子结构提高了功率密度，通过调节励磁电流的大小和方向可方便地调节气隙磁场的大小，调节电机转速，捕获最大风能。此专利的产品不足之处在于：1、发电机总装时需要绑扎端部，工艺复杂；2、双定子绕组的重量大，人员的负担偏高，不利于大批量生产；3、安装定位的操作繁琐；4、短路隐患大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提出一种新型双定子绕组结构。本实用新型采用两个定子均固定在同一个端盖内，两个定子的绕组各相对应元件中心线重合，各元件均密绕在有导线定位功能的线圈架上，导线为散嵌型漆包圆铜线；克服了现有技术存在的定子绕组匝数多、线径小，使得其实际电流密度大，线负荷高而引起的温升偏大，指标效率的转速范围窄，全年风能利用率低的缺陷等技术问题，结构简明，可靠性高，工艺性好，而且接线方式灵活，原为低速如300r/min，300W的风力发电机，稍改接线方式即可变为450r/min，500W运行的风力发电机提供了极佳的储备。

本实用新型采用以下技术方案来实现：

一种新型双定子绕组结构，包括安装端盖、内定子总成和外定子总成，所述内定子总成和外定子总成分别固定在安装端盖内，所述内定子总成沿安装端盖中心设置形成内环层，所述外定子总成沿内定子总成的外侧设置形成外环层，其特征在于：所述内定子总成和外定子总成之间设有联接件，所述外定子总成的出线端与内定子总成的进线端通过联接件联成一体，所述内定子总成和外定子总成均设有钢圈。

所述内定子总成和外定子总成的绕组均为散嵌圆铜线绕成。

所述内定子总成和外定子总成的绕组在铁芯上按同一方向固定在齿上，或按不同的方向固定在齿上。

所述内定子总成和外定子总成的绕组整体为星形联接，或为三角形联接。

所述的新型双定子绕组结构还包括三相输出端子和中性点输出端子，可从安装端盖的前端或后端自由引出，中性点输出端子用于星形联接。

本实用新型与现有技术相比，其优点在于：

1、本实用新型采用两个定子均固定在同一个端盖内，两个定子的绕组各相对应元件中心线重合，各元件均密绕在有导线定位功能的线圈架上，导线为散嵌型漆包圆铜线；克服了现有技术存在的定子绕组匝数多、线径小，使得其实际电流密度大，线负荷高而引起的温升偏大，指标效率的转速范围窄，全年风能利用率低的缺陷等技术问题，结构简明，可靠性高，工艺性好，而且接线方式灵活。

2、本实用新型无论是线圈架，冲片等零部件自身，即便是铁芯、绕组和最后的总成，本案都已将产品的关键环节作了层层有效的分解，由此大大减轻了设备、人员的负担，有利于大批量生产；绕组的制造，内/外定子各相绕组间的接线，直到定子总成的定位，都无需繁杂的步骤和设备；再者如匝数、耐压等等的检验检测，也是非常便捷的；因为有良好可靠的定位与绝缘，连成一体的各相导线，能够大幅度防止短路隐患的出现，整机运行的可靠性高；除两个定子绕组为Y-Y的接线方式外，还可以改变为两个定子绕组为△-△的接线方式，这为低速如300r/min，300W的风力发电机，稍改接线方式即可变为450r/min，500W运行的风力发电机提供了极佳的储备。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图中标记： 1、安装端盖，2、外定子总成，3、内定子总成，4、螺杆，5、内外定子绕组焊接处，6、三相输出端子，7、中心点输出端子。

具体实施方式：

实施例1：

一种新型双定子绕组结构，包括安装端盖1、内定子总成3和外定子总成2，所述内定子总成3和外定子总成2分别固定在安装端盖1内，所述内定子总成3沿安装端盖1的中心设置形成内环层，所述外定子总成2沿内定子总成3的外侧设置形成外环层，所述内定子总成3和外定子总成2之间设有联接件5，所述外定子总成2的出线端与内定子总成3的进线端通过联接件5联成一体，所述内定子总成3和外定子总成2均设有钢圈。

本实用新型中，所述内定子总成3和外定子总成2的绕组均为散嵌圆铜线绕成；所述内定子总成3和外定子总成2的绕组在铁芯上按同一方向固定在齿上；所述内定子总成3和外定子总成2的绕组整体为星形联接；所述的新型双定子绕组结构还包括三相输出端子6和中性点输出端子7，可从安装端盖1的前端或后端自由引出。

如图1所示，本实用新型在使用时 ，绕组各元件均带有能限位引出线的绝缘线圈架；新型双定子绕组结构，包括了安装端盖1，外定子总成2，内定子总成3，固定外定子总成2和内定子总成3在安装端盖1上的螺杆4，将内/外定子绕组电气上焊接成一体的联接件5 ，整机的电能三相输出端子6以及备用的中性点输出端子7。

双定子发电机绕组的运行过程为：当磁场在两个定子径向之间旋转后，外定子总成2和内定子总成3中的线圈同时感应出交变的电压，通过联接件5矢量合成三相端子6以及备用的中性点端子7的输出。如果外定子总成2和内定子总成3的铁芯齿完全重合，则两组绕组电压的矢量和与标量和相等。 

还采用带定位槽的绕组线圈架，本实用新型借鉴了汽车发电机激磁绕组的绝缘结构，充分利用了线圈架自身的强度。开槽用于导线的进出与定位，其中槽口较所用导线小0.2mm左右，以使导线既能轻按即可嵌入，各元件端部整齐规范，引出线（过桥线）也无需再焊接，又避免绕组在转运过程中脱出，发电机总装时不再绑扎端部。绕线时为连续绕制，产品可靠性好，工艺简单，摆放整齐，生产效率高；而且该方式对电机厂家的生产设备无特殊要求，有着良好的推广价值。

   线圈架单边厚度0.5mm，绝缘效果远好于普通的穿槽绝缘纸和融槽绝缘的方式；两端均开有尺寸相同的槽，可以在后序中方便地调整引线的出现位置，适应不同用户的需要。

实施例2：

一种新型双定子绕组结构，包括安装端盖1、内定子总成3和外定子总成2，所述内定子总成3和外定子总成2分别固定在安装端盖1内，所述内定子总成3沿安装端盖1的中心设置形成内环层，所述外定子总成2沿内定子总成3的外侧设置形成外环层，所述内定子总成3和外定子总成2之间设有联接件5，所述外定子总成2的出线端与内定子总成3的进线端通过联接件5联成一体，所述内定子总成3和外定子总成2均设有钢圈。

本实用新型中，所述内定子总成3和外定子总成2的绕组均为散嵌圆铜线绕成；所述内定子总成3和外定子总成2的绕组在铁芯上按同一方向固定在齿上，或按不同的方向固定在齿上；所述内定子总成3和外定子总成2的绕组整体为三角形联接；所述的新型双定子绕组结构还包括三相输出端子6，可从安装端盖1的前端或后端自由引出。

Claims (5)

1.一种新型双定子绕组结构，包括安装端盖（1）、内定子总成（3）和外定子总成（2），所述内定子总成（3）和外定子总成（2）分别固定在安装端盖（1）内，所述内定子总成（3）沿安装端盖（1）的中心设置形成内环层，所述外定子总成（2）沿内定子总成（3）的外侧设置形成外环层，其特征在于：所述内定子总成（3）和外定子总成（2）之间设有联接件（5），所述外定子总成（2）的出线端与内定子总成（3）的进线端通过联接件（5）联成一体，所述内定子总成（3）和外定子总成（2）均设有钢圈。

2.根据权利要求1所述的一种新型双定子绕组结构，其特征在于：所述内定子总成（3）和外定子总成（2）的绕组均为散嵌圆铜线绕成。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型双定子绕组结构，其特征在于：所述内定子总成（3）和外定子总成（2）的绕组在铁芯上按同一方向固定在齿上，或按不同的方向固定在齿上。

4.根据权利要求3所述的一种新型双定子绕组结构，其特征在于：所述内定子总成（3）和外定子总成（2）的绕组整体为星形联接，或为三角形联接。

5.根据权利要求1所述的一种新型双定子绕组结构，其特征在于：所述的新型双定子绕组结构还包括三相输出端子（6）和中性点输出端子（7）。

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