[發(fā)明專利]一種齒槽效應小的復合勵磁同步發(fā)電機

無效

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• 申請日: 2010-01-14
• 公開（公告）號: CN101719707A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉志新
• 申請（專利權）人: 劉志新
• 主分類號: H02K21/12
• 分類號: H02K21/12;H02K1/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及勵磁同步發(fā)電機，由其是涉及一種具有超強負荷特性和齒槽效應小的復合勵磁同步發(fā)電機。

背景技術

目前，我國的同步發(fā)電機應用十分廣泛。為了減小體積和重量，永磁同步發(fā)電機和電勵磁與永磁相結合的復合勵磁發(fā)電機，也在日益增多。實踐中發(fā)現(xiàn)永磁發(fā)電機和復合勵磁發(fā)電機在應用時存在著諸多的技術問題。對于較大型的永磁發(fā)電機和復合勵磁發(fā)電機的齒槽效應問題極為明顯，啟動阻力很大，直接影響發(fā)電機的啟動性能。在風力發(fā)電機上尤其明顯。現(xiàn)有常采取利用轉子斜極，定子斜槽和定子分數(shù)槽方法解決齒效應問題，但效果并不顯著。而這種方法還直接影響到同步發(fā)電機定子繞組的整矩系數(shù)。而對于小型復合勵磁同步發(fā)電機，多以永磁體為主勵磁，磁極上的永磁體尺寸很厚，磁動勢很大影響電壓調整效果；電勵磁為補助勵磁，勵磁繞組匝數(shù)很少。其負載調整特性也遠不如傳統(tǒng)的電流勵磁發(fā)電機。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有較大型的永磁發(fā)電機和復合勵磁發(fā)電機的齒槽效應問題極為明顯，啟動阻力很大，直接影響發(fā)電機的啟動性能；而解決上述問題的現(xiàn)有方法的效果并不顯著；而現(xiàn)有方法還直接影響到同步發(fā)電機定子繞組的整矩系數(shù)；而對于小型復合勵磁同步發(fā)電機，多以永磁體為主勵磁，磁極上的永磁體尺寸很厚，磁動勢很大影響電壓調整效果，電勵磁為補助勵磁，勵磁繞組匝數(shù)很少，其負載調整特性也遠不如傳統(tǒng)的電流勵磁發(fā)電機的問題，提供了一種齒槽效應小的復合勵磁同步發(fā)電機，解決該問題的具體技術方案如下：

本發(fā)明的一種齒槽效應小的復合勵磁同步發(fā)電機，電機的轉子采用分極式結構，在轉子極軛的表面設有多個永磁體，永磁體的極性相同，在兩個相鄰的永磁體之間設有非導磁空間，非導磁空間具有一定的尺寸，永磁體的厚度能使永磁體磁飽和值達到70％～85％。

本發(fā)明的一種齒槽效應小的復合勵磁同步發(fā)電機，電機的轉子采用分極式結構與定子的結構相配合，能削弱同步發(fā)電機內的齒槽效應；提高了發(fā)電機定子繞組的整矩系數(shù)，減小發(fā)電機的啟動阻力和運行噪音；通過對永磁體厚度磁動勢的選擇，能使復合勵磁發(fā)電機在勵磁電流增加時，主磁通量增大，提高了復合勵磁發(fā)電機的負載特性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖中3是定子槽口。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1描述本實施方式。本實施方式由定子鐵芯1、定子齒2、定子齒軛4、轉子極軛6、永磁體7、非導磁空間8和轉子繞組9組成，在定子鐵芯1上開有槽5，定子齒2設在相鄰兩個槽5的中間，在轉子極軛6的表面上設有不完全相同或完全不同尺寸的多個永磁體7，永磁體7選用釹鐵硼磁性材料，永磁體7的極性相同，在兩個相鄰的永磁體7之間設有非導磁空間8，永磁體7相互間的距離保持一定的比例。

具體實施方式二：結合圖1描述本實施方式。本實施方式的永磁體的厚度能使永磁體磁飽和值達到70％～85％。

具體實施方式三：結合圖1描述本實施方式。本實施方式根據(jù)定子內徑的尺寸的不同，永磁體7和定子齒2的尺寸按比例放大或縮小，但永磁體7和定子齒2的個數(shù)不變。

具體實施方式四：結合圖1描述本實施方式。本實施方式的定子內徑的尺寸不同，非導磁空間8的外弧長不同。

具體實施方式五：結合圖1描述本實施方式。本實施方式的定子上開有36個槽，定子內徑136毫米，磁極為極發(fā)電機；定子的齒軛長度為8.5毫米，槽口3長3.4毫米；轉子的每極磁極(每極由三個永磁體7組成)對應定子7個齒；轉子永磁體7-a為24.5毫米；永磁體7-b為25毫米；永磁體7-c為24.5毫米；非導磁空間8的外弧長為3毫米。

具體實施方式六：結合圖1描述本實施方式。本實施方式的轉子極面上的每組永磁體7可錯位設置。

具體實施方式七：結合圖1描述本實施方式。本實施方式的轉子極面非導磁空間8的尺寸與定子槽口3的尺寸成比例為3∶3.4。

此例可以得出，轉子每個極上的每個永磁體7對應定子上齒的表面積各不相同，當轉子轉動時，相對應定子上的齒面積也不相同，但有一定的比例關系。實驗得出齒槽效應產(chǎn)生的啟動阻力趨近于零。

本發(fā)明的這種分極式結構，也可組成其它形式的排列。使其在轉子極面形成多個不完全相等的同極性磁極，并保持一定比例的位置關系。使之對應定子個齒之間不同方向的力相互抵消。