CN203691191U - 一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机 - Google Patents
一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型所述的一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机，包括一定子和一转子，所述定子主要有定子绕组和定子铁芯组成，所述转子主要由转子铁芯和转子绕组组成，所述定子铁芯上设有两套独立线圈绕组，分别为功率绕组和励磁绕组，所述转子绕组是由与功率绕组和励磁绕组产生极对数相匹配的一套绕组构成。本实用新型所述的电机具有电机磁场耦合较强、励磁回路简单，以及发电机的性能较好、可靠性高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机。
背景技术
在汽车发电领域, 汽车用交流发电机常用永磁体/励磁绕组转子发电机或者是有刷集中励磁磁场绕组转子发电机两种，但这一技术也存在着不足之处:电刷炭粉易污染定子绕组及整流桥和磁场绕组, 影响电机的使用寿命, 同时维修也不方便，电磁噪声也较大。
为了改进上述不足，人们又提出了无刷发电机，主要包括永磁体转子发电机和无刷集中励磁磁场绕组转子发电机两种。对于前者无刷发电机，由于永磁体的磁场不可调节，无法灭磁，只能调节电枢输出，而电枢输出功率大，故可靠性差，因振动、以及定子短路而导致的发电不足或不发电等现象，影响了发电机的性能；对于后者无刷发电机，因有两个辅助气隙，不仅增加了励磁损耗,降低了电机磁场耦合强度，而且影响了发电机的性能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机，该电机磁场耦合较强、励磁回路简单，以及发电机的性能较好、可靠性高。
为解决上述技术问题，本实用新型所述的无刷双馈发电机，包括一定子和一转子，所述定子主要有定子绕组和定子铁芯组成，所述转子主要由转子铁芯和转子绕组组成，所述定子铁芯上设有两套独立线圈绕组，分别为功率绕组和励磁绕组，所述转子绕组是由与功率绕组和励磁绕组产生极对数相匹配的一套绕组构成，所述励磁绕组与直流电源相连接
上述方案中：所述转子绕组每组中所有线圈均采用同心式分布。
上述方案中：所述励磁绕组采用两相绕组结构或采用三相绕组结构。
上述方案中：所述励磁绕组采用两相绕组结构时，励磁绕组直接与直流电源连接；采用三相绕组结构时，励磁绕组中的任意两相绕组先并联后与第三相绕组串联，该串联后的绕组与直流电源连接，或三相绕组的任意一相绕组悬空，其余两相绕组与直流电源连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型所述的无刷双馈发电机，采用直流供电模式的励磁绕组，且励磁绕组放在定子侧，取消了滑环、电刷，降低了电机的故障率、增加了电机的使用寿命；通过调整转子线圈跨距、匝数，以期最大程度的消除转子磁动势的高次谐波，同时实现转子绕组对P1、P2对极具有较高绕组系数，进而实现了无刷双馈发电机的高效和节能，本实用新型所述的电机具有电机磁场耦合较强、励磁回路简单，以及发电机的性能较好、可靠性高的特点。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机的截面图；
图中标号为：1、定子铁芯； 2、转子铁芯； 1-1、功率绕组； 1-2、励磁绕组。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机，包括一定子和一转子，定子主要有定子绕组和定子铁芯1组成，转子主要由转子铁芯2和转子绕组组成，在定子铁芯1上设有两套独立线圈绕组，分别为功率绕组1-1和励磁绕组1-2，该功率绕组1-1的极对数为P1，励磁绕组1-2极对数为P2，该转子绕组是由与功率绕组1-1和励磁绕组1-2产生极对数相匹配的一套绕组构成，该套绕组包含多个相邻的转子绕组线圈，每组转子绕组线圈中所有线圈均采用同心式分布，所述励磁绕组1-2与直流电源相连接。
本实用新型设计的原理是：对于一台转子导条数为Zr的P1对极电机，转子将产生极对数为P1±Zr的空间绕组齿谐波，若P1±Zr为负值，则这一谐波的旋转方向与P1对极的空间旋转方向相反。显然，选择P2=P1±Zr恰能满足无刷双馈电机同步运行的要求，因此，转子可以选择P1+ P2个槽。通常通过增加一些槽数以达到消弱转子绕组谐波漏抗的目的，当转子总槽数增加到Zr=K(P1+ P2)（K为正整数）时，由无刷双馈电机的绕组设计原理知，每K个相邻的转子槽为无刷双馈电机转子的一个基本单元，构成一个槽号组；这里，每个槽号组为一个同心式线圈组, 显然，每个槽号组的绕组联接方式都与其它槽号组的绕组接线方式相同,这里为简化开槽工艺，增加槽数后，转子槽仍按沿转子圆周均匀分布的方法分布。
定子励磁绕组1-2可以采用两相绕组结构或三相绕组结构，当采用两相绕组结构时，励磁绕组1-2直接与直流电源连接；当采用三相绕组结构时，绕组结构中的任意两相绕组并联后与第三套绕组串联，串联后的绕组外接直流电源，也可以把绕组中三相绕组的任意一相悬空，其余两相绕组与直流电源连接。
本实用新型所述的无刷双馈发电机，采用直流供电模式的励磁绕组，且励磁组放在定子侧，取消了滑环、电刷，降低了电机的故障率、增加了电机的使用寿命；通过调整转子线圈跨距、匝数，以及最大程度的消除转子磁动势的高次谐波，同时实现转子绕组对P1、P2对极具有较高绕组系数，进而实现了无刷双馈发电机的高效和节能，本实用新型所述的电机具有电机磁场耦合较强、励磁回路简单，以及发电机的性能较好、可靠性高的特点。
Claims (4)
1.一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机，包括一定子和一转子，所述定子主要有定子绕组和定子铁芯组成，所述转子主要由转子铁芯和转子绕组组成，其特征在于：所述定子铁芯上设有两套独立线圈绕组，分别为功率绕组和励磁绕组，所述转子绕组是由与功率绕组和励磁绕组产生极对数相匹配的一套绕组构成，所述励磁绕组与直流电源相连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机，其特征在于：所述转子绕组每组中所有线圈均采用同心式分布。
3.根据权利要求1或2所述的一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机，其特征在于：所述励磁绕组采用两相绕组结构或采用三相绕组结构。
4.根据权利要求3所述的一种直流励磁的弓型规律对称分布的无刷双馈发电机，其特征在于：所述励磁绕组采用两相绕组结构时，励磁绕组直接与直流电源连接；采用三相绕组结构时，绕组结构中的任意两相绕组先并联后与第三相绕组串联，该串联后的绕组与直流电源连接，或三相绕组中的任意一相绕组悬空，其余两相绕组与直流电源连接。
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