技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機，具體為一種單相同步發(fā)電機。

背景技術(shù)

與三相同步發(fā)電機相比，大功率的單相同步發(fā)電機設(shè)計的難點在于其電樞反 應(yīng)磁動勢為脈振磁動勢，它產(chǎn)生的負序磁場和諧波磁場會引起電壓波形畸變，為 了抑制負序磁場和諧波磁場引起的電壓波形畸變，需對單相同步發(fā)電機的定子繞 組進行特殊的設(shè)計。現(xiàn)有的單相同步發(fā)電機特別是大功率的單相同步發(fā)電機難以 克服電壓波形畸變大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有單相同步發(fā)電機電壓波形畸變的問題，提供一種單相同 步發(fā)電機。該單相同步發(fā)電機通過采取特殊電樞繞組結(jié)構(gòu)，達到改善電壓波形的 目的。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：單相同步發(fā)電機，包括定子和定子繞組、 定子繞組為72槽、6極的雙層迭繞組，所述的雙層迭繞組為雙層5/6短距線圈繞 組，并且定子繞組在每磁極下的槽內(nèi)采用以繞組線圈上層邊計的2/3槽嵌線，即 每個繞組線圈以上層邊計，在每磁極下的12個槽內(nèi)(72槽除以6極，每極下為 12槽)的1-8槽內(nèi)依次嵌有繞組線圈，每磁極下的各繞組線圈相互串聯(lián)而形成一 個線圈組。由于上述的定子繞組采用了5/6短距線圈，因此每磁極下12個槽就形 成了如下的繞組線圈具體排列形式：1-6槽內(nèi)即有線圈上層邊也有下層邊，7-8槽 內(nèi)只有上層邊，9-10槽為空槽，11-12槽內(nèi)只有下層邊。

本發(fā)明所述的單相同步發(fā)電機采用了特殊結(jié)構(gòu)的定子繞組，其定子繞組為2/3 嵌線，經(jīng)計算，其定子繞組針對基波、3次諧波、5次諧波、7次諧波的分布系數(shù) 分別為Kp1＝0.829357，Kp3＝0，Kp5＝-0.1778，Kp7＝0.13645，可以有效地 消除3次諧波，減弱5、7次諧波；同時由于定子繞組采用了雙層短距(5/6短距) 繞組，其繞組系數(shù)還要再乘以短距系數(shù)，在5/6短距時，繞組的短距系數(shù)為 Kd1＝sin(90°×5/6)＝0.96593，Kd5＝0.258819，Kd7＝0.258819，所以定子繞組的繞 組系數(shù)為Kdp1＝0.8011，Kdp3＝0，Kdp5＝-0.04602，Kdp7＝0.03534。可以看出， 本發(fā)明所述的單相同步發(fā)電機通過改進定子繞組的結(jié)構(gòu)有效消除了電壓波形中的 3次諧波，極大地減弱了5、7次諧波，因此極大地改善了電壓波形。同時，因每 極下存在空槽，加大了定子鐵心的通風(fēng)散熱面積，在提供一定通風(fēng)量的前提下， 通風(fēng)效果加強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的單相同步發(fā)電機一對極下的定子繞組展開圖；

具體實施方式

單相同步發(fā)電機，包括定子和定子繞組，定子繞組為72槽、6極的雙層迭繞 組，所述的雙層迭繞組為雙層5/6短距線圈繞組(所謂5/6短距線圈是指短距線圈 節(jié)距是整距線圈節(jié)距的5/6，72槽、6極繞組的整距線圈的節(jié)距為72/6＝12槽，5/6 短距線圈的節(jié)距為10槽)，并且定子繞組在每磁極下的槽內(nèi)采用以繞組線圈上層 邊計的2/3槽嵌線，即每個繞組線圈以上層邊計，在每磁極下的12個槽內(nèi)(72槽 除以6極，每極下為12槽)的1-8槽內(nèi)依次嵌有繞組線圈，也即在每磁極下的12 個槽中的1-8槽(即前8個槽)內(nèi)嵌有繞組線圈的上層邊，各繞組線圈的下層邊 按5/6短距嵌入相應(yīng)槽內(nèi)，每磁極下的各繞組線圈相互串聯(lián)而形成一個線圈組。 這樣，一對極下繞組的具體排列方式如下表：

具體使用時，根據(jù)單相同步發(fā)電機輸出電壓的需要，每磁極下的各繞組線圈 相互串聯(lián)形成各線圈組可相互并聯(lián)或串聯(lián)或兩兩并聯(lián)再串聯(lián)。