[发明专利]一种借助于线圈抽头的高效能发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机，尤其涉及一种借助于线圈抽头的高效能发电机。

背景技术

发电机作为动力源在各行各业中具有广泛的应用，然而，现有技术的发电机的不足之处在于阻转矩大，发电效率低，以风力发电机组或水力发电机组为例，当来流速度较小时，由于发电机阻转矩较大，机组很难进入启动状态，更谈不上对外输出电能，也就是说，这种情况下的风能和水能不能有效地转化为电能，从而造成能量的浪费。为最大限度地利用风能或水能，除了需要优化风力发电机组或水力发电机组的叶轮的流体动力学外形以提高其能量吸收效率外，还必须尽可能地降低发电机的阻转矩，同提高发电机的发电效率。现有技术的发电机受其定子线圈绕组的绕线方式的限制，启动时所需的力矩较大，这显然不能满足上述要求，现有技术的发电机的上述缺点也限制了其应用范围，因而亟需对现有发电机的绕线方式进行改进。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点和不足，本发明旨在提供一种借助于线圈抽头的高效能发电机，该发电机可以有效克服现有技术的发电机阻转矩大、发电效率低的缺点，通过借助于一种新颖的发电机定子线圈绕组的抽头方式，有效地提高了发电机的效率，极大地降低了发电机的能耗。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种借助于线圈抽头的高效能发电机，包括定子和转子，定子铁芯沿圆周方向均匀分布有若干个线圈槽，线圈槽中嵌有A相、B相、C相三相线圈绕组，其特征在于，

每相线圈绕组由至少四匝头尾相连的单匝线圈组成，每个单匝线圈设有头部抽头、中间抽头和尾部抽头，头部抽头设置在单匝线圈的起始位置，中间抽头设置在单匝线圈的中间位置，尾部抽头设置在单匝线圈的结束位置；

A相线圈绕组的第1单匝线圈跨绕在定子铁芯的第1、4线圈槽上，第2单匝线圈跨绕在定子铁芯的第9、12线圈槽上，第3单匝线圈跨绕在定子铁芯的第14、17线圈槽上，第4单匝线圈跨绕在定子铁芯的第19、22线圈槽；

B相线圈绕组的第1单匝线圈跨绕在定子铁芯的第2、5线圈槽上，第2单匝线圈跨绕在定子铁芯的第7、10线圈槽上，第3单匝线圈跨绕在定子铁芯的第15、18线圈槽上，第4单匝线圈跨绕在定子铁芯的第20、23线圈槽上；

C相线圈绕组的第1单匝线圈跨绕在定子铁芯的第3、6线圈槽上，第2单匝线圈跨绕在定子铁芯的第8、11线圈槽上，第3单匝线圈跨绕在定子铁芯的第13、16线圈槽上，第4单匝线圈跨绕在定子铁芯的第21、24线圈槽上。

通过以上技术方案，本发明对现有技术发电机的绕组方式进行了改进，改进的具体方式是通过对绕组进行单匝线圈进行头、中、尾抽头的方式同时结合对各相线圈绕组的跨绕方式进行改进，从而达到了最大程度地减小电机阻转矩的目的，进行极大地提高了发电机的发电效率，降低了能耗。

优选地，定子铁芯沿圆周方向均匀分布有30个线圈槽，A相线圈绕组的第5单匝线圈跨绕在定子铁芯的第25、28线圈槽上，B相线圈绕组的第5单匝线圈跨绕在定子铁芯的第26、29线圈槽上，C相线圈绕组的第5单匝线圈跨绕在定子铁芯的第27、30线圈槽上。

优选地，定子铁芯沿圆周方向均匀分布有36个线圈槽，A相线圈绕组的第5至6单匝线圈依次跨绕在定子铁芯的第25、28线圈槽，第31、34线圈槽上；B相线圈绕组的第5至6单匝线圈依次跨绕在定子铁芯的第26、29线圈槽，第32、35线圈槽上；C相线圈绕组的第5至6单匝线圈依次跨绕在定子铁芯的第27、30线圈槽，第33、36线圈槽上。

优选地，定子铁芯沿圆周方向均匀分布有42个线圈槽，A相线圈绕组的第5至7单匝线圈依次跨绕在定子铁芯的第25、28线圈槽，第31、34线圈槽，第37、40线圈槽上；B相线圈绕组的第5至7单匝线圈依次跨绕在定子铁芯的第26、29线圈槽，第32、35线圈槽，第38、41线圈槽上；C相线圈绕组的第5至7单匝线圈依次跨绕在定子铁芯的第27、30线圈槽，第33、36线圈槽，第39、42线圈槽上。

以上三个优选实施例中介绍了当定子铁芯沿圆周方向均匀分布有30、36、42个线圈槽时，按照本发明的技术方案进行绕组布置时，各相绕组中线圈的跨绕方式，需要指出的是，按照上述方式进行线圈的跨绕时，每匝线圈的抽头方式不变，即每匝线圈的头、中、尾位置需要进行3次抽头。