单相同步发电机

摘要

本发明涉及电机，具体为一种单相同步发电机。解决现有单相同步发电机电压波形畸变的问题。包括定子和定子绕组，定子绕组为72槽、6极的双层迭绕组，所述的双层迭绕组为双层5/6短距线圈绕组，并且定子绕组在每磁极下的槽内采用以绕组线圈上层边计的2/3槽嵌线，即每个绕组线圈以上层边计，在每磁极下的12个槽内的1-8槽内依次嵌有绕组线圈，每磁极下的各绕组线圈相互串联而形成一个线圈组。每磁极下12个槽就形成了如下的绕组线圈具体排列形式：1-6槽内即有线圈上层边也有下层边，7-8槽内只有上层边，9-10槽为空槽，11-12槽内只有下层边。本发明极大地改善了电压波形。同时，因每极下存在空槽，加大了定子铁心的通风散热面积。

权利要求

1.一种单相同步发电机，包括定子和定子绕组，定子绕组为72槽、6极的双层迭绕组，其特征为：所述的双层迭绕组为双层5/6短距线圈绕组，并且定子绕组在每磁极下的槽内采用以绕组线圈上层边计的2/3槽嵌线，即每个绕组线圈以上层边计，在每磁极下的12个槽内的1-8槽内依次嵌有绕组线圈，每磁极下的各绕组线圈相互串联而形成一个线圈组。

说明书

单相同步发电机

技术领域

[0001] 本发明涉及电机，具体为一种单相同步发电机。

背景技术

[0002] 与三相同步发电机相比，大功率的单相同步发电机设计的难点在于其电枢反应磁动势为脉振磁动势，它产生的负序磁场和谐波磁场会引起电压波形畸变，为了抑制负序磁场和谐波磁场引起的电压波形畸变，需对单相同步发电机的定子绕组进行特殊的设计。现有的单相同步发电机特别是大功率的单相同步发电机难以克服电压波形畸变大的问题。

发明内容

[0003] 本发明为了解决现有单相同步发电机电压波形畸变的问题，提供一种单相同步发电机。该单相同步发电机通过采取特殊电枢绕组结构，达到改善电压波形的目的。

[0004] 本发明是采用如下技术方案实现的：单相同步发电机，包括定子和定子绕组、定子绕组为72槽、6极的双层迭绕组，所述的双层迭绕组为双层5/6短距线圈绕组，并且定子绕组在每磁极下的槽内采用以绕组线圈上层边计的2/3槽嵌线，即每个绕组线圈以上层边计，在每磁极下的12个槽内(72槽除以6极，每极下为12槽)的1-8槽内依次嵌有绕组线圈，每磁极下的各绕组线圈相互串联而形成一个线圈组。由于上述的定子绕组采用了5/6短距线圈，因此每磁极下12个槽就形成了如下的绕组线圈具体排列形式：1-6槽内即有线圈上层边也有下层边，7-8槽内只有上层边，9-10槽为空槽，11-12槽内只有下层边。

[0005] 本发明所述的单相同步发电机采用了特殊结构的定子绕组，其定子绕组为2/3嵌线，经计算，其定子绕组针对基波、3次谐波、5次谐波、7次谐波的分布系数分别为Kp1＝0.829357，Kp3＝0，Kp5＝-0.1778，Kp7＝0.13645，可以有效地消除3次谐波，减弱5、7次谐波；同时由于定子绕组采用了双层短距(5/6短距)绕组，其绕组系数还要再乘以短距系数，在5/6短距时，绕组的短距系数为Kd1＝sin(90°×5/6)＝0.96593，Kd5＝0.258819，Kd7＝0.258819，所以定子绕组的绕组系数为Kdp1＝0.8011，Kdp3＝0，Kdp5＝-0.04602，Kdp7＝0.03534。可以看出，本发明所述的单相同步发电机通过改进定子绕组的结构有效消除了电压波形中的3次谐波，极大地减弱了5、7次谐波，因此极大地改善了电压波形。同时，因每极下存在空槽，加大了定子铁心的通风散热面积，在提供一定通风量的前提下，通风效果加强。

附图说明

[0006] 图1为本发明所述的单相同步发电机一对极下的定子绕组展开图；

具体实施方式

[0007] 单相同步发电机，包括定子和定子绕组，定子绕组为72槽、6极的双层迭绕组，所述的双层迭绕组为双层5/6短距线圈绕组(所谓5/6短距线圈是指短距线圈节距是整距线圈节距的5/6，72槽、6极绕组的整距线圈的节距为72/6＝12槽，5/6短距线圈的节距为10槽)，并且定子绕组在每磁极下的槽内采用以绕组线圈上层边计的2/3槽嵌线，即每个绕组线圈以上层边计，在每磁极下的12个槽内(72槽除以6极，每极下为12槽)的1-8槽内依次嵌有绕组线圈，也即在每磁极下的12个槽中的1-8槽(即前8个槽)内嵌有绕组线圈的上层边，各绕组线圈的下层边按5/6短距嵌入相应槽内，每磁极下的各绕组线圈相互串联而形成一个线圈组。这样，一对极下绕组的具体排列方式如下表：

[0008]

[0009] 具体使用时，根据单相同步发电机输出电压的需要，每磁极下的各绕组线圈相互串联形成各线圈组可相互并联或串联或两两并联再串联。