[发明专利]一种高速大功率正弦波中频发电机定子三节距迭式绕组

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机绕组，尤其是一种高速大功率正弦波中频发电机定子三节距迭式绕组。

背景技术

众所周知，在中频发电机中，多数是分数槽，关键技术之一是分数槽定子绕组正弦设计。但现有的△-Y接法正弦绕组由于其△、Y两部分的线规不同，匝数不同，而且两部分绕组要有30°电角度差，这种方法在分数槽中工艺太过繁杂，接头多，质量隐患多，优势不明显，因此，实际上很少采用。另外已有的同心式不等匝正弦绕组，由于这种绕组组成条件每相串联匝数必须较多，故这种方法一般只是在小型发电机中采用，而在大功率的中频发电机中极数较多，每相串联的匝数又少，无法采用同心式不等匝正弦绕组。所以，上述两种现有的正弦绕组都不在大功率正弦波中频发电机中采用，必须寻找新的正弦绕组结构形式。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速大功率正弦波中频发电机定子三节距迭式绕组新结构形式，来达到中频发电机电压正弦性畸变率小于2%的要求。

本发明的技术方案是： 一种高速大功率正弦波中频发电机定子三节距迭式绕组，包括发电机定子，所述发电机定子的铁芯槽数为108槽、极数为8极、发电机定子绕组并联支路数为4、按3相4线制连接，每相串联线圈匝数18匝，每个绕组支路占27槽；在U相中，标记为U1-U30的绕组支路由大节距、中节距、小节距三种节距的线圈组成迭式绕组串联而成：大节距为10，有7个线圈，标记为U1-U10，即1-11、2-12、3-13、4-14、15-25、16-26、17-27；小节距为4，有2个线圈，标记为U2-U20，即5-9、6-10；中节距为5，有2个线圈，标记为U3-U30，即18-23、19-24；大节距线圈匝数是中节距线圈或小节距线圈匝数的2倍，而中节距线圈和小节距线圈匝数相等；这11个线圈U1-U10、U2-U20、U3-U30全串联形成出线为U1-U30的绕组支路，U相共有4条结构相同的绕组支路互相并联；与U相的U1-U30的绕组支路结构一样，V相也有4条结构相同的绕组支路互相并联，标记为V1-V30；W相也有4条结构相同的绕组支路互相并联，标记为W1-W30，但U、V、W三相互差120°电角度，组成三相对称绕组。所述大节距线圈的每个线圈匝数为2匝，中节距线圈的每个线圈匝数为1匝，小节距线圈的每个线圈匝数为1匝。 

本发明的有益效果是：发电机定子绕组三相对称，互差120°电角度，每相定子绕组由三种节距组成的迭式绕组串联而成，其中大节距线圈匝数是中节距线圈匝数或小节距线圈匝数的2倍，中节距线圈和小节距线圈的匝数相等；按照这样的规则设置，发电机定子绕组在定子铁芯槽中的导体数相等，槽满率均衡，定子绕组节距小，端部短，都是迭式下线，工艺简单，实施容易，工艺性好；发电机可以接成对外3相4线制供电，其中3次谐波分量含量为零，5次谐波分量含量为0.7%，7次谐波分量含量为0.1%，中频电压正弦性畸变率达到小于2%的要求，克服了现有的△-Y接法正弦绕组或同心式不等匝正弦绕组不能在这种分数槽中采用的缺陷。

附图说明

图1为本发明的一个三节距绕组支路布置图。

图2为本发明的发电机定子绕组接线原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1如附图1-2所示： 一种高速大功率正弦波中频发电机，功率为590KW，电压600V，频率为120HZ，转速为1800RPM，采用高速大功率正弦波中频发电机定子三节距迭式绕组，所述发电机定子的铁芯槽数为108槽、极数为8极、发电机定子绕组并联支路数为4、按3相4线制连接，每相串联线圈匝数18匝、每个绕组支路占27槽；在U相中，标记为U1，U30的绕组支路由三种节距的线圈组成：一是有7个线圈的节距为10，标记为U1U10，即1-11、2-12、3-13、4-14、15-25、16-26、17-27，每个线圈匝数为2匝；二是有2个线圈的节距为4，标记为U2U20，即5-9、6-10，每个线圈匝数为1匝；三是有2个线圈的节距为5，标记为U3U30，即18-23、19-24，每个线圈匝数为1匝；这11个线圈U1U10、U2U20、U3U30全串联形成出线为U1U30的绕组支路，U相共有4条结构相同的绕组支路互相并联；与U相的U1U30的绕组支路结构一样，V相也有4条结构相同的绕组支路互相并联，标记为V1V30；W相也有4条结构相同的绕组支路互相并联，标记为W1W30，但U、V、W三相互差120°电角度，组成三相对称绕组。 

这样组成的三种节距的定子绕组，节距小，端部短，都是迭式下线，工艺简单，实施容易，工艺性好；不同节距的线圈匝数比小，大节距线圈匝数是中节距线圈或小节距线圈匝数的2倍，中节距线圈与小节距线圈的匝数相同，通过这样组成的绕组，发电机可以按图2接成对外3相4线制供电，其中3次谐波分量含量为零，5次谐波分量含量为0.7%，7次谐波分量含量为0.1%，中频电压正弦性畸变率达到小于2%的要求；克服了现有的△-Y接法正弦绕组或同心式不等匝正弦绕组不能在这种分数槽中采用的缺陷。