[发明专利]短路发电机

说明书

本发明的短路发电机(100)是将配置有定子(20)的绕组(22)的定子槽(23)的与转子中心轴(15)垂直的径向的深度(b)除以该定子槽(23)的与径向和转子中心轴(15)方向垂直的方向的宽度(a)后得到的比小于3的短路发电机。转子(10)包括设置在转子槽(12)中的励磁绕组(13)、设置在转子槽(12)的励磁绕组(13)的外周侧的金属制的阻尼器杆(31)、以及设置在转子槽(12)的阻尼器杆(31)的外周侧并且与阻尼器杆(31)连接的金属制的楔形件(32)。阻尼器杆(31)的径向的高度即阻尼器杆高度(hd1)低于楔形件(32)的径向的高度即楔形件高度(hw)。

技术领域

本申请涉及短路发电机。

背景技术

短路发电机是获得使电枢绕组突然短路时的电流作为输出的发电机。例如，在专利文献1中记载了短路发电机的功能概要。短路发电机用于实施在电力系统中使用的开关保护装置等的性能检查和实际规模短路试验。为了使短路发电机在短时间内产生大电流，对短路发电机进行了特殊考虑。例如，在尽可能减小电枢绕组的瞬态电抗、采用充分承受伴随大电流的异常大的机械力的绕组结构等方面下工夫。

由于短路发电机是用于检查等特殊用途的发电机，因此与通常的同步发电机(涡轮发电机)在输出功率特性上有很大不同。通常的同步发电机是将电枢绕组连接到系统，通过外部动力使转子旋转，在电枢绕组中获得电压及电流的输出。由于短路发电机通过使电枢绕组突然短路而获得大电流的输出，因此短路发电机特性的方法不同于改善普通同步发电机特性的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平5-103437号公报(0002段)

发明内容

发明所要解决的技术问题

短路发电机是向容纳在转子的多个槽中的励磁绕组施加电压，在利用外部动力使转子旋转的状态下，容纳在定子槽中的电枢绕组在外部突然短路，并输出此时在电枢绕组中产生的瞬时大电流的发电机。作为减小电枢绕组的瞬态电抗的方法，可以考虑使定子槽形状与普通的同步发电机相比在宽度方向上变宽且在深度方向上变浅。当在短路发电机中应用与普通的同步发电机相比在宽度方向上更宽、且在深度方向上更浅的定子槽形状时，由于定子槽浅，槽漏磁通减小，具有瞬时输出电流增大的效果。

如上所述，由于通过将发电机的初始瞬态电抗设计得较小，发电机的瞬时输出电流就会变大，因此在短路发电机中，转子的阻尼器电路的电阻有时会被设计得较小。另外，阻尼器电路是使转子中感应的电流流动的电路的总称，由块状铁芯、楔形件及阻尼器杆等组成。

在短路发电机中，当减小转子阻尼器电路的电阻时，在突然短路时不改变励磁电压的条件下，到突然短路路径0.1秒后为止的输出电流增大。但是，发现以抑制输出电流的衰减(0.1秒以后的电流增加)为目的，在突然短路的同时急剧增加励磁电压的条件下，减小转子阻尼器电路的电阻时，相反地无法获得充分抑制输出电流衰减的效果。在此，在突然短路的同时使励磁电压急剧增加的方法称为超激磁(简称S.E.)。

本申请说明书中公开的技术的目的在于，提供一种短路发电机，即使在具有与同步发电机相比在宽度方向上更宽、且在深度方向上更浅的定子槽的短路发电机中，也能够通过在电枢绕组突然短路时进行超激磁来充分增大输出电流。

用于解决技术问题的技术手段

本申请说明书所公开的一个示例的短路发电机是包括转子、以及以包含转子的转子中心轴的方式配置在外周的定子，将配置有定子的绕组的定子槽的与转子中心轴垂直的径向的深度除以该定子槽的与径向和转子中心轴方向垂直的方向的宽度后得到的比小于3的短路发电机。转子包括：转子铁芯，该转子铁芯形成有多个磁极和多个转子槽；励磁绕组，该励磁绕组设置在转子槽中；金属制的阻尼器杆，该阻尼器杆设置在转子槽的励磁绕组的外周侧；以及金属制的楔形件，该楔形件设置在转子槽的阻尼器杆的外周侧并连接到阻尼器杆。阻尼器杆的径向的高度即阻尼器杆高度低于楔形件的径向的高度即楔形件高度。

发明效果