[發明專利]一種多繞組發電機

無效

• 申請號: 00116125.3
• 申請日: 2000-09-26
• 公開（公告）號: CN1346170A
• 公開（公告）日: 2002-04-24
• 發明（設計）人: 吳加林
• 申請（專利權）人: 吳加林
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28;H02K19/34;H02K21/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及的是電力電源領域中的發電機。特別涉及的是一種用于提供整流電源的發電機。

發電機作為動力源在各行各業中已廣泛應用。在一些如鐵路機車動力電源，船舶動力電源等場合，往往要求直流電，目前獲得直流電的方式大都是在交流發電機的三相繞組接上整流器、直流抗器和大容量濾波電容來構成三相六脈波整流電源。由這種方式構成的三相六脈波整流電源的缺點是體積龐大、造價高、功率因數低，直流紋波系數大，系統效率低。

本發明的目的是克服現有技術的上述缺點，提供一種多繞組發電機，這種多繞組發電機在用于組成脈波整流電源時，可簡化其整流部分，且脈波整流電源的直流紋波系數小。

實現本發明目的的多繞組發電機，包括殼體、安裝在殼體中的三相定子繞組和轉子，所述的定子繞組由至少兩個以互相錯開一電角度排設的三相繞組構成。在組成直流脈波整流電源時，將每個三相繞組分別接在串聯橋式整流器的各交流輸入端，即可獲得一多脈波整流電源。根據電學原理，輸入整流器的電流的相數越多，整流電壓的波頭數就越多。該整流電壓可分解為直流電壓Ud和紋波電壓△V，紋波電壓是由諧波組成的。根據諧波公式h＝n×p±1可知，當波頭數p越多時，諧波次數h就越少，所以，其紋波電壓△V就越小，從而直流紋波系數△V/Ud也越小。僅就以兩個三相繞組來構成定子繞組為例，其直流紋波系數僅0.036(在國家規定指標0.04以下)。三相繞組的個數可視需要而定，每個三相繞組之間只要錯有一電角度即可。

每個三相繞組之間的電角度值可以相同，也可以不相同。為使其電氣性能更好，每個三相繞組之間的電角度可設為等分360°。也就是說，所述的各個三相繞組之間的電角度可設為360°/3×N，其中，N為三相繞組的個數。

本發明由多個以不同電角度排布的三相繞組構成定子繞組，除可作發出多相交流電使用外，將其與串聯橋式整流器相接可組成多脈波整流電源，由這種多繞組發電機組成的多脈波整流電源除具有直流紋波系數小、功率因素高之優點外，尚可省略直流電抗器，減小濾波電容容量，減小造價成本。此外，由于各繞組串接整流器，使每個繞組上的輸出電壓變低，因此可降低發電機定子絕緣等級，減少其成本；換句話說，在同等的絕緣等級前提下，本多繞組發電機的耐壓性能可大幅度提高，因而這種發電機特別適用于需要高電壓整流的場合。

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。但本發明的內容并不僅限于該實施例。

圖1本發明的結構示意圖

圖2定子為一個三相繞組的電壓相位圖

圖3定子為一個三相繞組的整流電壓波形圖

圖4定子為二個三相繞組的電壓相位圖

圖5定子為二個三相繞組的整流電壓波形圖

見圖1，沿用現有技術將轉子3和定子繞組安裝在殼體□□，定子繞組可由多個三相繞組A₁B₁C₁……A_NB_NC_N構成，每一個三相繞組之間以互相錯開一電角度α、β、……θ排設。其中，電位角α、β、θ可以相同，也可以不相同。每一個ABC三相可“Y”型或“△”連接。為敘述方便，下面以由兩個三相繞組構成的定子繞組來說明。圖4和圖5分別給出了其電壓相位圖和整流電壓波形圖。為方便直觀比較，圖2和圖3分別給出了原有的由一個三相繞組擔任的定子繞組的電壓相位圖和整流電壓波形圖。由二個三相繞組構成的定子繞組在接橋式整流器后得到的是十二脈波整流電源Ud，其波紋電壓△V₂僅為0.036Ud。而原來的由一個三相繞組構成的定子繞組得到的是六脈波整流電源，波紋電壓△V₁為0.14Ud。可見，本多繞組發電機在用于整流時可獲得波紋系數很小的多脈波整流電源。

為使其電氣性能更好，每個三相繞組之間的電角度以設為等分360°為宜。也就是說，所述的各個三相繞組之間的電角度設為360°/6×N。其中，N為三相繞組的個數，在前述例子中，N＝2，各相繞組之間的電角度為360°/6×2＝30°。