[发明专利]一种二极单、三相永磁发电机的多电压单双层绕组

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁发电机，尤其是一种单、三相永磁发电机的多电压单双层绕组。

背景技术

在小型永磁发电机中，单层绕组被广泛采用。单层绕组没有层间绝缘，槽利用率高，便于机械下线，但定子绕组多为整距绕组，电势谐波含量高，转子电压波形畸变率往往大于10%，不满足国际标准要求。国际市场上，对小型永磁发电机不但要求相电压波形畸变率小于5%，还要求单、三相能通用，并且要求有多种接法，满足有多电压等级的要求。

发明内容

要达到国际市场上对小型永磁发电机的上述要求，有两在方面的技术措施，一是永磁转子提供的磁场正弦性好，磁场的谐波含量低，二是定子绕组有特殊的结构和有多种接法，本发明的目的不涉及第一方面内容，本发明的目的只涉及第二方面内容，即发明一种单、三相永磁发电机的多电压单双层绕组，且这种单双层绕组只是名义上的单双层，实际上由于双层槽中的导体是同相的，故双层槽中并无层间绝缘，仍可以像单层绕组一相机械下线，电机每槽中的导体数是相等的，本发明的这种绕组可以单、三相有多电压等级的多种接法，谐波绕组系数小。

本发明是采用的技术方案如下：一种二极单、三相永磁发电机的多电压单双层绕组，其特点是；二极永磁体内置于转子铁芯中，定子铁芯槽数为30槽，其中布置三相绕组，每相布置6个线圈，分成2组，每组为3个同心式线圈串联，A相第1组由3个同心式线圈1-16，3-14，5-12串联而成，引出线从第1槽和第12槽引出，分别标记为a₁，x₁，称a₁x₁绕组，第2组由3个同心式线圈为16-1，18-29，20-27串联而成，引出线从第16槽和第27槽引出，分别标记为x₂，a₂，称x₂a₂绕组；B相第1组由3个同心式线圈11-26，13-24，15-22串联而成，引出线从第11槽和第22槽引出，分别标记为b₁，y₁，称b₁y₁绕组，第2组由3个同心式线圈为26-11，28-9，30-7串联而成，引出线从第26槽和第7槽引出，分别标记为y₂，b₂，称y₂b₂绕组；C相第1组由3个同心式线圈21-6，23-4，25-2串联而成，引出线从第21槽和第2槽引出，分别标记为c₁，z₁，称c₁z₁绕组，第2组由3个同心式线圈为6-21，8-19，10-17串联而成，引出线从第6槽和第17槽引出，分别标记为z₂，c₂，称z₂c₂绕组；所有线规相同，有6个线圈为n匝，n为自然数，其余12个线圈每个线圈为2n匝，n为自然数，双层槽即第1，16，11，26，6，21槽内导体是同相的，双层间并无层间绝缘，定子30个槽内导体数均相同，为2n，n为自然数，便于机械下线，A、B、C三相绕组结构完全相似，三相互差120°电角度。

本发明所述并联支路数为1时，其接法可为接法，发电机额定转速为3000转/分时，分别可提供三相400V，单相230V，三相230V，单相230V频率50Hz交流电压；并联支路数为2时，其接法可为接法，发电机额定转速为3000转/分时，分别可提供三相200V，单相115V，三相115V，单相115V，频率50Hz交流电压；3次及3的奇数倍谐波绕组系数为零，相电压波形畸变率小于5%，可保证单、三相多种接法的供电品质。

这种绕组可以Y接，，Δ接，，并联支路数可以为1，并联支路数也可以为2，当Δ接或Δ接时，三角形中无环流存在，这种绕组的3次及3的奇数倍谐波绕组系系数为零，相电压波形畸变率小于5%，能满足技术要求，达到单、三相通用，有上述多种接法，提供多电压等级的电压要求，达到发明的目的。

附图说明

图1本发明的A相绕组布置图。

图2本发明的B相绕组布置图。

图3本发明的C相绕组布置图。

图4并联支路数为1时绕组的4种接法。

图5并联支路数为2时绕组的4种接法。

具体实施方式

为了进一步详细说明本发明，下面结合实施例加以叙述。在一台二极永磁发电机中实施，该电机15Kw，2极，3000转/分，转子为内置式永磁体，二极，定子槽数30槽，定子绕组布置如附图1-4所示，每相有6个线圈，分成2组，每组为3个同心线圈串联，A相布置如图1所示，A相第1组绕组a₁x₁由3个同心线圈1-16，3-14，5-12串联而成，引出线从第1槽和第12槽引出，分别标记为a₁，x₁，称为a₁x₁绕组，第2组绕组x₂a₂，由3个同心线圈为16-1，18-29，20-27串联而成，引出线从第16槽和第27槽引出，分别标记x₂，a₂，称为x₂a₂绕组，故属于A相的绕组有a₁x₁和x₂a₂二个绕组；B相布置如图2所示，第1组绕组b₁y₁由3个同心线圈11-26，13-24，15-22串联而成，引出线从第11槽和第22槽引出，分别标记为b₁，y₁，称为b₁y₁绕组，第2组绕组y₂b₂，由3个同心线圈26-11,28-9,30-7串联而成，引出线从第26槽和第7槽引出，分别标记为y₂，b₂，称为y₂b₂绕组，故属于B相的绕组有b₁y₁和y₂b₂二个绕组；C相布置如图3所示，第1组绕组c₁z₁由3个同心线圈21-6，23-4，25-2串联而成，引出线从第21槽和第2槽引出，分别标记为c₁，z₁，称为c₁z₁绕组，第2组绕组z₂c₂，由3个同心线圈6-21,8-19,10-17串联而成，引出线从第6槽和第17槽引出，分别标记为z₂，c₂，称为z₂c₂绕组，故属于C相的绕组有c₁z₁和z₂c₂二个绕组；所有线规相同，有6个线圈即1-16，16-1，11-26，26-11，21-6，6-21每圈为12匝，其余12个线圈每圈为24匝，双层槽即第1，16，11，26，6，21槽内导体是同相位的，无层间绝缘，实质上30个槽内导体数均为24，便于机械下线；A、B、C三相绕组结构完全相似，三相互差120°电角度。如图4所示，本发明绕组可以单、三相有多电压等级的多种接法，并联支路数为1时，有图4中（1）（2）（3）（4）的接法，即接法，分别可提供三相400V，单相230V，三相230V，单相230V交流电压，并联支路数为2时，有图5中（5）（6）（7）（8）的接法，即接法，分别可提供三相200V，单相115V，三相115V，单相115V交流电压，本实施方案绕组的3次及3的奇数倍谐波绕组系数为零，三角形接法中无环流存在，相电压波形畸变率小于5%，可单、三相多种接法供电，满足国际市场所需，达到发明的目的。本发明的技术效果是在小型永磁发电机中实施，所有槽中绕组可以机械下线，同时可以有单、三相8种不同的接法，提供三相400V，230V，200V，115V和单相230V，115V不同电压等级的50Hz交流电压，也可单、三相混合供电，相电压波形畸变率小于5%，满足国际市场所需，达到本发明的目的。