[發(fā)明專利]航空永磁交流同步發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410680500.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN104410178A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝自強(qiáng);張凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京曙光航空電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02K1/16
• 分類號(hào): H02K1/16
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及對(duì)航空永磁交流同步發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。

背景技術(shù)

航空永磁交流同步發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)為體積小、重量輕，而且為了滿足控制系統(tǒng)的安全性的要求，發(fā)電機(jī)應(yīng)具有長(zhǎng)期短路工作能力。目前某型航空永磁交流同步發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽的結(jié)構(gòu)參見圖1，它由定子鐵芯1、定子繞組2和定子槽楔3組成。定子繞組2和定子槽楔3位于定子鐵芯槽內(nèi)，定子槽楔3由非金屬材質(zhì)制造，將定子槽楔3定子繞組2楔緊。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)期短路工作能力，目前廣泛采用的方法是將發(fā)電機(jī)體積增大，增加定子繞組匝數(shù)，將發(fā)電機(jī)外輸出特性變軟。這種方法的缺點(diǎn)是：不但增大了發(fā)電機(jī)的體積，而且使發(fā)電機(jī)的線負(fù)荷和熱負(fù)荷增高，影響發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期工作的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提出一種改進(jìn)的航空永磁交流同步發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽結(jié)構(gòu)，以便在保持長(zhǎng)期短路工作能力的前提下，減小發(fā)電機(jī)的體積，避免發(fā)電機(jī)的線負(fù)荷和熱負(fù)荷增高，確保發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期工作的可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：航空永磁同步交流發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯1、定子繞組2和定子槽楔3，定子繞組2和定子槽楔3位于定子鐵芯槽內(nèi)，定子槽楔3由非金屬材質(zhì)制造，將定子槽楔3定子繞組2楔緊；其特征在于：在定子鐵芯槽內(nèi)、定子槽楔3和定子鐵芯槽的槽口之間有疊摞的、尺寸相同的n個(gè)磁性槽楔5，n＝1個(gè)～20個(gè)，所有定子鐵芯槽內(nèi)的磁性槽楔5的數(shù)量相同，每個(gè)磁性槽楔5是一個(gè)導(dǎo)磁材料制造的矩形板，磁性槽楔5的長(zhǎng)度等于定子鐵芯槽的長(zhǎng)度，磁性槽楔5的寬度w大于定子鐵芯槽槽口b0的寬度，磁性槽楔5的厚度b＝0.1mm～0.2mm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：提出了一種改進(jìn)的航空永磁交流同步發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽結(jié)構(gòu)，能在保持長(zhǎng)期短路工作能力的前提下，減小發(fā)電機(jī)的體積，避免了發(fā)電機(jī)的線負(fù)荷和熱負(fù)荷增高，確保了發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期工作的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是目前某型航空永磁交流同步發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的等效電路圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見圖2，航空永磁同步交流發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯1、定子繞組2和定子槽楔3，定子繞組2和定子槽楔3位于定子鐵芯槽內(nèi)，定子槽楔3由非金屬材質(zhì)制造，將定子槽楔3定子繞組2楔緊；其特征在于：在定子鐵芯槽內(nèi)、定子槽楔3和定子鐵芯槽的槽口之間有疊摞的、尺寸相同的n個(gè)磁性槽楔5，n＝1個(gè)～20個(gè)，所有定子鐵芯槽內(nèi)的磁性槽楔5的數(shù)量相同，每個(gè)磁性槽楔5是一個(gè)導(dǎo)磁材料制造的矩形板，磁性槽楔5的長(zhǎng)度等于定子鐵芯槽的長(zhǎng)度，磁性槽楔5的寬度w大于定子鐵芯槽槽口b0的寬度，磁性槽楔5的厚度b＝0.1mm～0.2mm。

本發(fā)明的工作原理是：在不改變航空永磁同步交流發(fā)電機(jī)其他參量的情況下，通過(guò)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)增大發(fā)電機(jī)的漏抗X_σ，從而減小發(fā)電機(jī)的短路電流。具體原理通過(guò)以下公式推導(dǎo)過(guò)程予以證明：

據(jù)漏抗公式：

Xσ=4πfμ0N2pqlefΣλ;...[1]]]>

其中：∑λ＝λ_s+λ_δ+λ_t+λ_E。λ_s、λ_δ、λ_t、λ_E分別為槽比漏磁導(dǎo)、諧波比漏磁導(dǎo)、齒頂比漏磁導(dǎo)、端部比漏磁導(dǎo)。

因?yàn)樵黾哟判圆坌〞?huì)使槽內(nèi)漏磁通增大，因此主要分析槽漏抗的變化。

增加磁性槽楔之前的槽形參見圖1，槽漏磁鏈總和為：