CN2207659Y

CN2207659Y - 双开槽同步发电机

Info

Publication number: CN2207659Y
Application number: CN 94231026
Authority: CN
Inventors: 王植槐; 王淑琴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-12-17
Filing date: 1994-12-17
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2004-12-17

Abstract

本实用新型系属同步发电机领域，主要由转子、定子、风扇等部件组成。其定子环绕转子而置，分别在两者上开有槽，定子槽大小一致，不设谐波绕组。转子槽平均分布在其四个磁极上，成偶数对称，槽中的励磁绕组按正弦分布。各槽线圈的分布产生理想的磁势和稳定的电压波形，其绝缘效果好，损耗小，能有效地防止发热振动和噪音，使用寿命长，应用范围十分广阔。

Description

本实用新型属于同步发动机领域。

早在1891年瑞士科学家发明凸板同步发动机以来，这种发动机就一直沿用至今，其转子结构为单开槽式，致使磁密度分布不佳，且电压波形不好，损耗大，温升高，绝缘等级低，如T2S凸极同步发电机便是如此，其效率低，仅达74％或78％或更低，而电压波形畸变率则高达7－10％，而在其定子上还多置一层谐波绕组，致使制作工艺复杂化。

本实用新型的目的是从双开槽形结构入手，从而实现减少电力损耗，改进磁密度分布状况和电压波形，以及提高发电机效率等多种功能而提出来的。

本实用新型的技术方案实现如下：以定子和转子为本发电机主体，以风扇、转轴等为辅件，将定子环绕转子而置，定子及转子铁芯均由磁性材料制作，在转子的四个磁极上分别开设以偶数排列的若干对不同规格的槽，而在定子上开设相同规格的槽，电枢绕组固定不动，不设励磁谐波绕组。当导线在磁场中运动，或磁场在导线周围运动，两者相互切割时，在导线内就会产生感应电动势。定子为三相对称绕组，可输出三相对称电势、电流、电压。嵌于转子槽中的励磁绕组按正弦分布。空载时，转子旋转，借助其剩磁而自励，在定子三相绕组中将感应一定大小的电势。

本实用新型附图解释如下：

图1为本实用新型双开槽同步发电机结构示意图。

图2为本实用新型双开槽同步发电机的定子结构示意图。

图3为本实用新型双开槽同步发电机的转子结构示意图。

附图标识：

1－风扇罩，2－风扇，3－端盖，4－转子，5－定子，6－吊环螺栓，7－电刷架，8－电刷架，9－轴承，10－转轴，11－定子铁芯，12－定子槽，13－扣片槽，14－转子1号槽，15－转子2号槽，16－转子3号槽，17－转子4号槽。

以下结合附图详述本实用新型：双开槽同步发电机系由风扇、转子、定子、线圈、机座、轴承等构件组成。图1中展示了本实用新型的总体结构，定子（5）环绕转子（4）而置，端盖（3）置于两端，风扇（2）与转轴（10）相接，外罩一风扇罩（1），电刷架（7）和（8）置于发动机即定子（5）与转子（4）整体件之尾部，如此而形成发动机的整体构件。然而本实用新型的实质内容主要体现在定子（见图2）和转子（见图3）两个主体构件上。所述定子（5）系由定子铁芯（11），定子槽（12）以及扣片槽（13）构成。在该定子（5）上开有规格一样的定子槽（12），槽形相同，然不设谐波绕组，因此可节省铜线，降低成本。所述转子（4）包括四个磁极，每个磁极上开有偶数槽，分为转子1号槽（14），转子2号槽（15）、转子3号槽（16），转子4号槽（17），四种槽的尺寸各异，各槽的线圈分布是根据各槽线圈产生的磁势在空间分布最优的原则而决定的。因此谐波较低。这种绕组对发动机的损耗，发热振动和噪音等几个方面都将产生良好的影响。本实用新型的整体结构包括定子和转子的铁芯均由磁性材料做成，成圆柱体。据发电机右手定则，导线在磁场中运动，或磁场在导线周围运动，二者相互切割时，在导线内就会产生感应电动势。磁场强度越强，感应电动势就越大。导线切割磁力线的速度越快，感应电动势就越大。导线的有效长度越长，或匝数越多，感应电动势就越大。运动方向与磁力线方向垂直时，感应电动势值为最大。导线相对运动方向与磁力线方向平行时，感应电动势值为零。定子绕组的导线切割磁力线的方向在切割的位置上都是垂直的。因此若要求绕组导线中的感应电动势按正弦规律变化，则要求电机气隙磁密度B按正弦规律分布。定子为三相对称绕组，输出三相对称电势，电流和电压。

本实用新型属旋转磁场式发电机。电枢绕组固定不动，其电枢上省置了励磁谐波绕组，故为自励式发电机。其转子槽中钳置有按正弦分布的励磁绕组。空载时，当发电机的转子由原动机拖动旋转后，由于转子有励磁而行自励。在定子三相绕组中将感应一定大小的电势。励磁控制器整流后与转子绕组连成一个回路，便产生励磁电流，流过励磁绕组，使转子主磁场逐渐增强。发电机的端电压也逐渐升高，由此而流入励磁绕组的励磁电流又相应增加。转子主磁场也随着增强，如此往复，相互激励。在一瞬间，发电机输出端就会达到空载额定电压。当输出端连上负载时，发电机即进入负载运行，可以发出额定电流和电压。

本实用新型双开槽同步发电机操作简单，用作稳压电流非常理想，而对电讯波的干扰非常小，使用寿命很长。其起动励磁电压低，调压范围宽，反映速度快，电压波形好，既可作为移动电源，亦可作为固定电源；既可用作民用照明电源和工农业动力电源，又可用作对电压稳定性要求极高的用户的特种电源，如实验室、计算机房、雷达站、电讯等，其使用范围非常宽广。

Claims

1、一种双开槽同步发电机系由转子、定子、风扇组件构成，其特征在于：分别在由定子(5)环绕的转子(4)的四个磁极上开有若干个偶数对称的槽，在定子(5)上开有两条形状大小一致的定子槽(12)，定子(5)的电枢绕组固定不动，未设励磁谐波绕组，转子槽中的励磁绕组按正弦分布。

2、据权利要求1所述之双开槽同步发电机，其特征在于位于每个磁极上的槽分别为一组，每组槽由若干对槽构成。

3、据权利要求1和2所述之双开槽同步发电机，其特征在于每组槽中的每对槽的槽形各异。

4、据权利要求1所述之双开槽同步发电机，其特征在于取用的铁芯长，直径小。

5、据权利要求1和4所述之双开槽同步发电机，其特征在于定子（5）和转子铁芯均由磁性材料制作。