專利名稱：：復(fù)合調(diào)壓的三相永磁發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電源設(shè)備，尤其涉及一種復(fù)合調(diào)壓的三相永磁發(fā)電機。
背景技術(shù)：
：三相永磁發(fā)電機調(diào)壓困難，己有混合勵磁方式解決此困難，可實現(xiàn)調(diào)壓，但混合勵磁方式需要附加電勵磁發(fā)電機，做成實際上是一個永磁發(fā)電機加一個電勵磁發(fā)電機這樣二個發(fā)電機的混合結(jié)構(gòu)型式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高，永磁勵磁的優(yōu)勢發(fā)揮受到很大限制。為了簡化結(jié)構(gòu)降低成本，更好地發(fā)揮永磁勵磁發(fā)電機的優(yōu)勢，發(fā)明三相永磁發(fā)電機新的調(diào)壓方法很有必要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供了一種復(fù)合調(diào)壓的三相永磁發(fā)電機，該發(fā)電機即一個是變換主繞組的抽頭，以實現(xiàn)改變主繞組匝數(shù)達(dá)到改變輸出電壓的大小，一個是利用輔助繞組磁勢是有還是無，大還是小來改變主繞組電樞磁勢，從而又增加了一個調(diào)節(jié)主繞組輸出電壓大小的手段，不同于混合勵磁的方法，與混合勵磁方法相比，結(jié)構(gòu)簡化，軸向長度短，成本降低，具有較大的經(jīng)濟性和實用性，且便于推廣。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，它包括定子和轉(zhuǎn)子，其特征是發(fā)電機只有一個定子和一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中布置有永磁體，定子中有二套三相對稱繞組，第一套是主繞組，主繞組是一種帶抽頭的三相對稱交流繞組，第二套是輔助繞組，輔助繞組是與主繞組同極數(shù)同相位同型式但無抽頭的三相對稱交流繞組，二套繞組都是具有二個不同節(jié)距的迭式繞組，但大節(jié)距與小節(jié)距線圈匝數(shù)不同，大節(jié)距與小節(jié)距線圈匝比取2:l的固定關(guān)系，主繞組每相具有二個抽頭，三相共六個抽頭，根據(jù)不同的工況接通或斷開有關(guān)抽頭，則改變輸出電壓的大?。惠o助繞組每相串有對稱的電容，組成閉合電路時，輔助繞組產(chǎn)生獨立的磁勢，閉合電路斷開，則輔助繞組內(nèi)無電流流過，不形成附加磁勢。本發(fā)明的技術(shù)效果是1、革除了混合勵磁永磁發(fā)電機中的電勵磁發(fā)電機，無須電勵磁部分就可實現(xiàn)永磁發(fā)電機的調(diào)壓，結(jié)構(gòu)簡化成本降低；2、定子中二套三相對稱繞組型式統(tǒng)一，簡單，工藝性好，磁勢諧波含量小，電機性能好;3、電壓調(diào)整率可以在3%以內(nèi)，無須電子電壓調(diào)節(jié)器(AVR)，可靠性高，使用方便。圖1為本發(fā)明的定子繞組布置圖。圖2為本發(fā)明的電氣原理圖。具體實施例方式實施一臺12KW三相永磁發(fā)電機，定子槽數(shù)Z-24，極數(shù)2P:2，相數(shù)111=3。定子繞組圖，如圖1所示，定子主繞組是一種二種不同節(jié)距的迭繞式繞組，每相中大節(jié)距線圈匝數(shù)與小節(jié)距線圈匝數(shù)之比為固定關(guān)系即為2:1。以U相繞組為例闡述如下大線圈節(jié)距為9的有6個線圈，它們是I-IO、2-11、3-12、22-13、23-14、24-15;小線圈節(jié)距為4的有4個線圈，它們是4-8、5-9、21-17、20-16;每個大線圈匝數(shù)與每個小線圈匝數(shù)比為固定關(guān)系2:1;U，V，W三相對稱，即U相繞組為UN，V相繞組為VN，W相繞組為WN布置，互差120°電角度，圖中雖未畫出VN、WN、但VN、麗組成型式完全與UN—樣，故在此不再贅述。U相繞組為UN，是由UU2，U2UPU,N這三個繞組串聯(lián)而成，并且有兩個抽頭為U,、和112，值得指出的是，U,N、U2U,、UU2中都有大小線圈，本實例實施中，U,N繞組線圈從大到小的匝數(shù)為16，16，16，8，8;U2U,繞組線圈從大到小的匝數(shù)為2，2，2，1，1;UU2繞組線圈從大到小的匝數(shù)為2，2，2，1，1;同理V,N、V2Vi、VV2;WiN、W2W,、WW2型式匝數(shù)都與上述一樣，V相的VN繞組是由VV2、V2V,、V,N這三個繞組串聯(lián)而成，并且有兩個抽頭V,和V2;W相的WN繞組是由WW2、W2W,、W,N這三個繞組串聯(lián)而成，并且有兩個抽頭W，和W2;U、，V、W、N三相四線制；同理定子輔助繞組三相a、b、c分別由a0、b0、cO三相對稱繞組組成，a0型式完全與UW類似，但繞組線圈從大到小的匝數(shù)為4，4，4，2，2，a0、b0、c0三相四線接法出線為a、b、c、0，上述定子主繞組和輔助繞組的這些特征，保證這二套繞組流過電流時形成的相帶磁勢中，諧波磁勢含量小，經(jīng)過富里哀級數(shù)分析，可知不含3次及其3的倍數(shù)次諧波、5次、7次諧波含量也很小，故電壓波形好，振動噪音小，諧波雜耗小，效率高，發(fā)電機的性能好。如圖2所示，U、V、W、N為發(fā)電機主繞組按三相四線制Y接法供電，N為中性線，輸出標(biāo)記為U、V、W、N。每相有二個抽頭，如U相有U，、U2,V相有V,、V2。W相有W,、W2。U,U2、V,V2、W,W2間接有常閉開關(guān)K,及整定電阻RpU2U、V2V、W2W間接有常閉開關(guān)K2及整定電阻R2，選擇合適的整定電阻R,和R2值，可整定空載和負(fù)載(COS=1)時的輸出電壓。輔助繞組a、b、c三相與U、V、W三相同相位，a、b、c三相各串有電容C，串入電容C后線端分別標(biāo)記為a'、b'、c';a'與b'、b'與c'間接有常開開關(guān)K3，a、b、c三相的中性線為O與U、V、W的中性線N間也接有常開開關(guān)K4。工作方式按下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>按此復(fù)合方法調(diào)壓，三相永磁發(fā)電機電壓調(diào)整率達(dá)到小于3%，啟動異步電動機的能力強，可直接啟動功率大于本機額定功率70%的三相異步電動機。可見本發(fā)明三相永磁發(fā)電機無須附加電勵磁機，就能使電壓調(diào)整率達(dá)到3%以內(nèi)，調(diào)壓性能好，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，經(jīng)濟性好，可靠性高。權(quán)利要求1、一種復(fù)合調(diào)壓的三相永磁發(fā)電機，它包括定子和轉(zhuǎn)子，其特征是發(fā)電機只有一個定子和一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中布置有永磁體，定子中有二套三相對稱繞組，第一套是主繞組，主繞組是一種帶抽頭的三相對稱交流繞組，第二套是輔助繞組，輔助繞組是與主繞組同極數(shù)同相位同型式但無抽頭的三相對稱交流繞組，二套繞組都是具有二個不同節(jié)距的迭式繞組，但大節(jié)距與小節(jié)距線圈匝數(shù)不同，大節(jié)距與小節(jié)距線圈匝比取2∶1的固定關(guān)系，主繞組每相具有二個抽頭，三相共六個抽頭，根據(jù)不同的工況接通或斷開有關(guān)抽頭，則改變輸出電壓的大小；輔助繞組每相串有對稱的電容，組成閉合電路時，輔助繞組產(chǎn)生獨立的磁勢，閉合電路斷開，則輔助繞組內(nèi)無電流流過，不形成附加磁勢。全文摘要一種復(fù)合調(diào)壓的三相永磁發(fā)電機，其特征是定子鐵芯中有二套三相對稱繞組，轉(zhuǎn)子中布置有永磁體，定子鐵芯中二套三相對稱繞組，第一套是主繞組，主繞組是一種帶抽頭的三相對稱交流繞組，第二套是輔助繞組，輔助繞組是與主繞組同極數(shù)同相位同型式但無抽頭的三相對稱交流繞組，二套繞組都是具有二個不同節(jié)距的迭式繞組，大節(jié)距與小節(jié)距線圈匝比取2∶1的固定關(guān)系，根據(jù)不同的工況接通或斷開有關(guān)抽頭，則改變輸出電壓的大小。本發(fā)明的技術(shù)效果是1.無須電勵磁部分就可實現(xiàn)永磁發(fā)電機的調(diào)壓，結(jié)構(gòu)簡化成本降低；2.工藝性好，磁勢諧波含量小，電機性能好；3.電壓調(diào)整率可以在3％以內(nèi)，無須電子電壓調(diào)節(jié)器，可靠性高，使用方便。文檔編號H02K3/46GK101567595SQ200910115438公開日2009年10月28日申請日期2009年5月27日優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日發(fā)明者林政安申請人:泰豪科技股份有限公司