專利名稱：一種極槽數(shù)比為56的逆變中頻永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁發(fā)電機(jī)，特別是一種采用特殊極槽配合的逆變中頻永磁發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在小型移動(dòng)電源中已推廣一種變速驅(qū)動(dòng)的中頻永磁發(fā)電機(jī)，經(jīng)過逆變而能輸出恒壓恒頻電源的新技術(shù)。為了發(fā)揮永磁電機(jī)的優(yōu)勢(shì)，多為采用體積小，重量輕的極槽數(shù)比接近于I的分?jǐn)?shù)槽集中繞組，定子繞組節(jié)距γ=1。有一種從國外引進(jìn)的逆變永磁中頻發(fā)電機(jī)就是定子槽數(shù)Ζ=24，極數(shù)2Ρ=16，極槽數(shù)比為2 :3，每極每相槽數(shù)q=l/2，線圈節(jié)距為一個(gè)齒距Y=l，是一種分?jǐn)?shù)槽雙層集中繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)速3000rpm時(shí)，發(fā)出中頻400Hz的三相交流電壓，電壓在380 420V之間，經(jīng)逆變器能輸出頻率為50Hz，電壓為230V的單相工頻交流電。這種永磁發(fā)電機(jī)電勢(shì)諧波中含量有豐富的5，7，11，13次諧波，電磁噪聲大，振動(dòng)大，諧波損耗大，同時(shí)其電機(jī)磁勢(shì)諧波5,7次等也大,對(duì)永磁體去磁影響較大，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，電磁噪聲更大，人耳噪聲頻率敏感難受。電機(jī)轉(zhuǎn)速不超過3400rpm，原動(dòng)機(jī)功率運(yùn)行也不是最經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述存在的問題，減少諧波含量，減少電磁噪聲和振動(dòng)，并適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速到4000rpm附近使其更經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以發(fā)揮擴(kuò)容的潛力。本發(fā)明在原有進(jìn)口 3KW三相中頻永磁發(fā)電機(jī)的尺寸范圍內(nèi)，僅通過改變電機(jī)極槽配合方式以及定子繞組的結(jié)構(gòu)型式，優(yōu)化斜槽率三個(gè)技術(shù)措施來有效的削弱諧波，減少電磁噪聲和振動(dòng)，降低損耗提高效率，同時(shí)這種改進(jìn)得以提高轉(zhuǎn)速到4000rpm附近，而噪聲和振動(dòng)等各能指標(biāo)仍優(yōu)于進(jìn)口樣機(jī)，達(dá)到擴(kuò)容到3. 5KW，實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的。本發(fā)明保留原定子槽數(shù)Z=24，而增加極數(shù)，將極數(shù)從16極增加到20極，極槽數(shù)比特殊地取為5 :6，此時(shí)每極每相槽數(shù)由原q=l/2改為q=2/5，且通過定子斜槽O. 48個(gè)定子齒距，在斜槽定子中布置特殊結(jié)構(gòu)的繞組，這種三相繞組各線圈均等匝，節(jié)距均為Y=l，繞組型式也是分?jǐn)?shù)槽雙層集中繞組，但與原布置的分?jǐn)?shù)槽雙層集中繞組的要求不同，各相繞組線圈所處位置是進(jìn)行優(yōu)化得到的。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是
I.極槽數(shù)比為5 :6，比原極槽數(shù)比為2 3諧波??；同時(shí)其繞組結(jié)構(gòu)比原布置的繞組更為簡(jiǎn)單，同時(shí)節(jié)距又保留了一樣都是γ=1，定子繞組端部短，溫升更低，轉(zhuǎn)速可以更高，效率更高，使原進(jìn)口樣機(jī)容量擴(kuò)大到3. 5KW，增加17%。2.本發(fā)明通過極槽數(shù)比為5 :6，斜槽O. 48個(gè)定子齒距，特殊的繞組結(jié)構(gòu)這三個(gè)技術(shù)措施，性能明顯優(yōu)于原極槽數(shù)比為2 3的進(jìn)口發(fā)電機(jī)，大大地減少了人耳敏感頻率的電磁諧波。


圖I是本發(fā)明的定子繞組展開 圖2是原極槽數(shù)比為2 3的定子繞組展開圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步敘述本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容。本發(fā)明的定子繞組展開圖如圖I所示，定子槽數(shù)為24槽，極數(shù)為20極，相數(shù)為3相，是三相對(duì)稱繞組，其中A相由ax繞組構(gòu)成，有8個(gè)節(jié)距Y=I的集中線圈，全部都是開口線圈，a從第I槽引出，X從第24槽引出，ax的8個(gè)線圈按
a— 1—2 — 4—5 — 6—7 — 11—12 — 13—14 — 16—17 — IS—19 _ 23—24 —x 布
置；相似地B相由by繞組構(gòu)成，也是由8個(gè)都開口的節(jié)距Y=I的集中線圈組成，b從第2槽弓丨出，y從第I槽中引出，by的8個(gè)線圈按
b— 2—J — 7—S — 0—10 — 12—13 — 14—15 — 19—20 — 21—22 — 24—1 —y ^ 布
置；類似的，C相由cz繞組構(gòu)成，也是由8個(gè)都開口的節(jié)距Y=I的集中繞圈組成，c從第3槽引出，z從第23槽引出，按
c— 3—4 — 5—6 — S—9 — 10—11 — 15—16 — 17—18 — 20—21 — 22—23 —z 自:
三相繞組中X，y，Z連接在一起不引出，對(duì)外為星形接法。本發(fā)明的特殊點(diǎn)在于槽數(shù)選擇為24槽，極數(shù)為20極，極槽數(shù)比為5 6 ;相數(shù)3相，其3相繞組在槽中的布置也特殊，從上述特殊的布置中可知所有3相的24個(gè)線圈都是開口的節(jié)距Y=I的線圈，端部短，端部接線簡(jiǎn)單。圖2是定子槽數(shù)為24槽，極數(shù)為16極，3相，極槽數(shù)比為2 :3，線圈節(jié)距Y=l，繞組布置是常規(guī)的布置，線圈雖然是全開口，工藝性也相對(duì)簡(jiǎn)單，但其諧波含量很大，而且這種極槽數(shù)比為2 3的結(jié)構(gòu)，其繞組無法再特殊布置來削弱諧波，故這種從國外引進(jìn)的逆變永磁中頻發(fā)電機(jī)極槽比為2 3很不合理，應(yīng)當(dāng)改變，否則在此極槽比2 3的基礎(chǔ)上，繞組諧波含量無法用圖I類似的特殊布置來削弱，達(dá)不到本發(fā)明的目的。因?yàn)閳D2為常規(guī)的繞組布置圖，故不對(duì)此做具體的詳細(xì)說明，而圖I是一種非常規(guī)的特殊設(shè)計(jì)布置，故對(duì)其各線圈的位置作了詳細(xì)的規(guī)定說明，這種特殊布置屬創(chuàng)新發(fā)明。本實(shí)施例圖I所示定子繞組，下在定子鐵芯斜槽中，定子斜槽O. 48個(gè)定子齒距。在其斜槽中按圖I所示布置3相繞組，與對(duì)應(yīng)極數(shù)為20極的永磁磁極轉(zhuǎn)子組成逆變永磁中頻發(fā)電機(jī)，在保持其進(jìn)口電機(jī)外形、定轉(zhuǎn)子外圓尺寸都不變的情況下，但由于其5，7次諧波大幅度削弱，轉(zhuǎn)速提高至4000rpm時(shí)電磁噪聲還更小，溫升更低，容量從3KW提高到
3.5KW，增大17%，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)仍符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例圖I與用來作為對(duì)比的圖2諧波如下表
電壓諧波分析結(jié)果對(duì)比表
權(quán)利要求
1.一種極槽數(shù)比為5 :6的逆變中頻永磁發(fā)電機(jī)，其特征是定子槽數(shù)為24槽，極數(shù)為20極，相數(shù)為3相，定子鐵芯斜0. 48個(gè)定子齒距，定子中三相對(duì)稱繞組，共有24個(gè)節(jié)距Y=I的開口線圈，其中A相ax繞組由8個(gè)集中線圈構(gòu)成，按E— I—2 — 4—5 — 6— ** — 11—12 — 13—14 — 16—17 — IS—IP — 23—24 —TL 布置，a從第I槽引出，X從第24槽引出； B相by繞組也由8個(gè)集中線圈構(gòu)成，按 b— 2—3 — 7—S — 9—10 — 12—13 — 14—15 — 19—20 — 21—22 — 24—1 — 布置，b從第2槽引出，y從第I槽引出； C相cz繞組也由8個(gè)集中線圈構(gòu)成,按 C- 3—4 — 5—6 — S—9 — 10—11 — 15—16 — 17—IS — 20—21 — 22—23 —z 布置，c從第3槽引出，z從第23槽引出； 三相繞組中x，y，z連接在一起不引出，對(duì)外為星形接法。
全文摘要
一種極槽數(shù)比為56的逆變中頻永磁發(fā)電機(jī)，是在一種進(jìn)口3KW逆變永磁中頻發(fā)電機(jī)本機(jī)基礎(chǔ)上的改進(jìn)并增容到3.5KW。原進(jìn)口電機(jī)定子槽24槽，極數(shù)為16極，極槽數(shù)比為23，3相對(duì)稱繞組是節(jié)距Y=1的常規(guī)繞組，定子不斜槽，諧波含量高達(dá)27.32%，工作時(shí)電磁噪聲大，人耳非常敏感難受，轉(zhuǎn)速只能限制在3400rpm以下，本發(fā)明改進(jìn)為定子槽數(shù)為24槽，極數(shù)為20極，極槽數(shù)比為56，定子斜槽為0.48個(gè)定子齒距，3相對(duì)稱繞組是節(jié)距為Y=1的特殊繞組，諧波含量?jī)H為0.324%，電磁噪聲大大削弱，人耳無敏感反應(yīng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)4000rpm，達(dá)到3.5KW，擴(kuò)容17%，具有實(shí)際推廣意義。
文檔編號(hào)H02K3/28GK102957247SQ201210472779
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者林政安 申請(qǐng)人:泰豪科技股份有限公司