[实用新型]外齿斜槽结构式发电机定子

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机磁路的静止零部件，特别是一种外齿斜槽结构式发电机。

背景技术

现有技术中的一种外齿直槽结构式发电机定子铁芯如图1和图2所示，定子铁芯是由含多个齿槽的冲片叠压而成的，对称的三相绕组在空间上按一定的规律对称分布在这些槽内，当原动机拖动发电机转子恒速旋转时，则磁极的磁力线将切割定子绕组的导体，由电磁感应定律可知，在定子导体中就会感应出交变电势。由于磁极磁场并非完全按正弦规律分布，因此，定子绕组内的感应电势也不完全是正弦波形，即除了正弦波形的基波外还包含着一系列的谐波。谐波的主要弊害有：

1.对于发电机，电动势波形变坏，降低供电质量；

2.电机本身杂散损耗增大，效率下降，温升增高；

3.对邻近设备、线路产生电磁干扰；

为削弱因磁极磁场非正弦分布引起的谐波电势，一般采用改善励磁绕组的分布范围、三相绕组采用Y形连接、采用短距和分布绕组等方法。

对发电机的空载电势进行谐波分析表明，电势的高次谐波中以次数为Zp±1=2mq±1]]>的谐波较强，式中Z为定子槽数，p为极对数，m为相数。这种谐波电势比较强，致使电势波形出现锯齿形。产生这种现象的主要原因是由于定子上有槽引起的气隙磁导不均匀，现有技术中称这种谐波为齿谐波。

齿谐波可以分为磁势齿谐波和磁导齿谐波两种，磁导齿谐波与槽口的开口度有关，槽口宽越大其幅值也越大。要削弱齿谐波电势，若还采用常规技术中的短距和分布绕组的方法，则由于基波电势势必将按同样的比例缩小而难以削弱，因此，必须采取其他方法来削弱齿谐波电势。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种可以削弱齿谐波电势的外齿斜槽结构式发电机定子。

本实用新型的目的是通过以下途径来实现的。

外齿斜槽结构式发电机定子，包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯具有齿槽，定子绕组直接绕制在定子齿槽上，其结构要点在于：定子齿槽是一种相对定子轴线偏斜的斜齿槽。

定子铁芯采用上述斜槽结构后，其基波电势和其他谐波电势会相应的削弱，只是削弱的程度有所不同。为具体评价削弱的程度，计算电势时应乘以斜槽系数。为导出斜槽系数，可以把槽内导体看成是无穷根短直导体串联组成的，如图5所示。每两根相邻短直导体的电势之间有一个极小的相位差α。由于短直导体数N趋近于无穷大，故α接近于零，而Nα＝β，β是整根导体偏斜的电角度。因此，斜槽系数可由以下公式计算得出：

基波斜槽系数：ksk1=sinβ2β/2]]>

第υ次谐波斜槽系数为：kskυ=ksk1υ]]>

从上两式可以看出，第υ次齿谐波的斜槽系数比基波要小很多，因此斜槽后的齿谐波电势大为削弱。

本实用新型的目的还可以通过以下途径来实现。

斜齿槽相对定子轴线的偏斜度大于或等于1个定子齿距。

偏斜度小于1个定子齿距，削弱谐波电势的效果不太明显。进一步具体为：

斜齿槽相对定子轴线的偏斜度小于1.5个定子齿距。

大于1.5个定子齿距的斜齿槽将难以制造。

最佳值应是：