專利名稱：一種低耗能多繞組發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及發(fā)電機領域，尤其涉及一種低耗能多繞組發(fā)電機。
背景技術(shù)：
發(fā)電機作為動力源在各行各業(yè)中得到了廣泛的應用，然而，現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電機的 不足之處在于阻轉(zhuǎn)矩大，發(fā)電效率低。以風力發(fā)電機組或水力發(fā)電機組為例，當來流速度較 小時，由于發(fā)電機阻轉(zhuǎn)矩較大，機組很難進入啟動狀態(tài)，更談不上對外輸出電能，也就是說， 這種情況下的風能和水能不能有效地轉(zhuǎn)化為電能，從而造成能量的浪費。為最大限度地利 用風能或水能，除需要優(yōu)化風力發(fā)電機組或水力發(fā)電機組的葉輪的流體動力學外形以提高 其能量吸收效率外，還須盡可能地降低發(fā)電機的阻轉(zhuǎn)矩，提高發(fā)電機的發(fā)電效率?，F(xiàn)有技術(shù) 的發(fā)電機受其定子線圈繞組的繞線方式的限制，啟動時所需的力矩較大，這顯然不能滿足 上述要求，現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電機的上述缺點也限制了其應用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種低耗能多繞組發(fā)電機，在不增加發(fā)電機的生產(chǎn)工藝 復雜程度的前提下，在現(xiàn)有技術(shù)發(fā)電機的三相線圈繞組的繞線方式的基礎上，采用四方抽 頭方式和中間抽頭方式來優(yōu)化磁路設計，有效地降低了發(fā)電機的阻轉(zhuǎn)矩、提高了發(fā)電機的 發(fā)電效率，克服了現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電機動阻轉(zhuǎn)矩大、發(fā)電效率低的缺點。所述的四方抽頭方式 是指將定子鐵芯的槽數(shù)四等分，在每個等分點所在的嵌線槽，在雙層繞組的內(nèi)層線圈和外 層線圈上分別進行抽頭，而不改變每相繞組整體的繞線方式，僅是在線圈相應的位置上焊 接新的導線得到抽頭；所述的中間抽頭方式是指在每相繞組的最中間的線圈上進行抽頭， 而不改變每相繞組整體的繞線方式，僅是在線圈相應的位置上焊接新的導線得到抽頭，按 繞線的方向，將位于最中間的線圈的起始點的抽頭稱之為該相的前中抽頭，將位于最中間 的線圈的結(jié)束點的抽頭稱為該相的后中抽頭，在前中抽頭和后中抽頭之間的任意一點進行 的抽頭統(tǒng)稱為中間抽頭。本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種低耗能多繞組發(fā)電機，包括外殼、機軸、軸承，外殼中裝設有固定在外殼內(nèi)壁 上的定子鐵芯、嵌在定子鐵芯的嵌線槽中的三相線圈繞組和套裝在機軸上的轉(zhuǎn)子，三相線 圈繞組采用雙層疊繞組，三相線圈繞組采用四方抽頭方式和中間抽頭方式；將按照四方抽 頭方式在內(nèi)層線圈上抽出的四個抽頭稱為抽頭I…抽頭抽頭ΙΙΙ 、抽頭ιν ，將按照 四方抽頭方式在外層線圈上抽出的四個抽頭分別稱為抽頭I #、抽頭IIp抽頭IIIp抽頭IV ,；將按照中間抽頭方式抽出的六個中間抽頭分別稱為前中抽頭2、后中抽頭2、前中抽頭4、 后中抽頭4、前中抽頭6、后中抽頭6，每相繞組的起始抽頭分別稱為第一抽頭(1)、第二抽頭 (2)、第三抽頭(3)，結(jié)尾抽頭分別稱為第四抽頭(4)、第五抽頭(5)、第六抽頭(6)。下面列舉按照上述技術(shù)方案實施的5中優(yōu)選實施方式。方案1 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I 、抽頭ΙΙ 、抽頭III ，外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一抽頭(1)和第二抽頭(2)相連，抽頭IIIrt和第三 抽頭(3)相連，抽頭IIrt和第五抽頭(5)相連，抽頭IVrt和外殼8相連。未提及的其它抽頭在 本方案中不使用。方案2 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I ,、抽頭II,、抽頭III ,，外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一抽頭(1)和第二抽頭(2)相連，抽頭III,和第三 抽頭(3)相連，抽頭IV,和外殼相連。未提及的其它抽頭在本方案中不使用。方案3 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭前中前中抽頭2、前中抽頭
4、前中抽頭6，外殼中其它抽頭按照如下方式連接后中抽頭4和抽頭II#相連，第一抽頭(1) 和第二抽頭(2)相連。未提及的其它抽頭在本方案中不使用。方案4 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I 、抽頭ΙΙ 、抽頭III ，外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一抽頭(ι)和第二抽頭(2)相連，抽頭 ν 和外殼 相連。未提及的其它抽頭在本方案中不使用。方案5 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I,、抽頭II,、抽頭III #外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一抽頭(1)和第二抽頭(2)相連，抽頭IV外和外殼 相連。未提及的其它抽頭在本方案中不使用。
圖1是本實用新型發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型發(fā)電機定子鐵芯的剖面示意圖。圖3是本實用新型三相線圈繞組的展開示意圖。圖中1、2、3為三相線圈繞組的三個輸出端第一抽頭、第二抽頭、第三抽頭，4、5、6 為三相線圈繞組的三個中間抽頭第四抽頭、第五抽頭、第六抽頭，7為機軸，8為外殼，9為定 子鐵芯，10為轉(zhuǎn)子，11為三相線圈繞組，12為軸承。
具體實施方式
如圖1-3所示，一種低耗能多繞組發(fā)電機，包括外殼8、機軸7、軸承12，外殼8中 裝設有固定在外殼內(nèi)壁上的定子鐵芯9、嵌在定子鐵芯9的嵌線槽中的三相線圈繞組11和 套裝在機軸7上的轉(zhuǎn)子10，定子鐵芯的槽數(shù)為39，三相線圈繞組采用雙層疊繞組，同時采用 四方抽頭方式和中間抽頭方式。將按照四方抽頭方式在內(nèi)層線圈上抽出的四個抽頭分別稱 為抽頭ι…抽頭π 、抽頭πι 、抽頭ιν ，將按照四方抽頭方式在外層線圈上抽出的四個抽 頭分別稱為抽頭I #、抽頭11#、抽頭III*、抽頭IV,；將按照中間抽頭方式抽出的六個中間抽 頭稱為前中抽頭2、后中抽頭2、前中抽頭4、后中抽頭4、前中抽頭6、后中抽頭6，每相繞組的 起始抽頭稱為第一抽頭1、第二抽頭2、第三抽頭3，結(jié)尾抽頭分別稱為第四抽頭4、第五抽頭
5、第六抽頭6。技術(shù)方案1 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭，內(nèi)部抽頭按照如下方 式連接第一抽頭1和第二抽頭2相連，抽頭ΙΙΙ 和第三抽頭3相連，抽頭II 和第五抽頭5 相連，抽頭IVrt和外殼8相連。未提及的其它抽頭在本方案中不使用。技術(shù)方案2 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭，內(nèi)部抽頭按照如下方 式連接第一抽頭1和第二抽頭2相連，抽頭III*和第三抽頭3相連，抽頭IV*和外殼8相連。 未提及的其它抽頭在本方案中不使用。技術(shù)方案3 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭前中前中抽頭2、前中抽頭4、前中抽頭6，內(nèi)部抽頭按照如下方式連接后中抽頭4和抽頭11#相連，第一抽頭1和 第二抽頭2相連。未提及的其它抽頭在本方案中不使用。技術(shù)方案4 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭，內(nèi)部抽頭按照如下方 式連接第一抽頭1和第二抽頭2相連，抽頭IVrt和外殼8相連。未提及的其它抽頭在本方 案中不使用。技術(shù)方案5 發(fā)電機三相輸出端U、V、W分別為內(nèi)部三個抽頭，內(nèi)部抽頭按照如下方 式連接第一抽頭1和第二抽頭2相連，抽頭IV*和外殼8相連。未提及的其它抽頭在本方 案中不使用。為進一步降低發(fā)電機的阻轉(zhuǎn)矩、提高發(fā)電效率，轉(zhuǎn)子采用高磁永磁體材料，優(yōu)選 地，轉(zhuǎn)子采用高磁銣鐵硼材料。
權(quán)利要求1.一種低耗能多繞組發(fā)電機，包括外殼(8)、機軸(7)、軸承(12)，外殼(8)中裝設有固 定在外殼內(nèi)壁上的定子鐵芯(9)、嵌在定子鐵芯(9)的嵌線槽中的三相線圈繞組(11)和套 裝在機軸上的轉(zhuǎn)子(10)，三相線圈繞組(11)采用雙層疊繞組，其特征是，三相線圈繞組(11)采用四方抽頭方式和中間抽頭方式；將按照四方抽頭方式在內(nèi)層線圈上抽出的四個抽頭稱為抽頭I…抽頭Π 、抽頭ΠΙ 、 抽頭ιν ，將按照四方抽頭方式在外層線圈上抽出的四個抽頭分別稱為抽頭1#、抽頭IIp 抽頭III外、抽頭IV夕卜；將按照中間抽頭方式抽出的六個中間抽頭分別稱為前中抽頭2、后中抽頭2、前中抽頭 4、后中抽頭4、前中抽頭6、后中抽頭6，每相繞組的起始抽頭分別稱為第一抽頭(1)、第二抽頭 (2)、第三抽頭(3)，結(jié)尾抽頭分別稱為第四抽頭(4)、第五抽頭(5)、第六抽頭(6)；所述的四方抽頭方式是指將定子鐵芯(9)的槽數(shù)四等分，在每個等分點所在的嵌線槽， 在雙層繞組的內(nèi)層線圈和外層線圈上分別進行抽頭，而不改變每相繞組整體的繞線方式， 僅是在線圈相應的位置上焊接新的導線得到抽頭；所述的中間抽頭方式是指在每相繞組的最中間的線圈上進行抽頭，而不改變每相繞組 整體的繞線方式，僅是在線圈相應的位置上焊接新的導線得到抽頭，按繞線的方向，將位于 最中間的線圈的起始點的抽頭稱之為該相的前中抽頭，將位于最中間的線圈的結(jié)束點的抽 頭稱為該相的后中抽頭，在前中抽頭和后中抽頭之間的任意一點進行的抽頭統(tǒng)稱為中間抽 頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低耗能多繞組發(fā)電機，其特征是發(fā)電機三相輸出端U、V、W分 別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I…抽頭Π…抽頭ΠΙ ，外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一 抽頭(1)和第二抽頭(2)相連，抽頭ΙΙΙ 和第三抽頭(3)相連，抽頭IIrt和第五抽頭(5)相連， 抽頭IVrt和外殼(8)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低耗能多繞組發(fā)電機，其特征是發(fā)電機三相輸出端U、V、W分 別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I #、抽頭IIp抽頭外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一 抽頭(1)和第二抽頭(2)相連，抽頭III,和第三抽頭(3)相連，抽頭IV,和外殼(8)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低耗能多繞組發(fā)電機，其特征是發(fā)電機三相輸出端U、V、W分 別為內(nèi)部三個抽頭前中抽頭2、前中抽頭4、前中抽頭6，外殼中其它抽頭按照如下方式連接 后中抽頭4和抽頭II#相連，第一抽頭(1)和第二抽頭(2)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低耗能多繞組發(fā)電機，其特征是發(fā)電機三相輸出端U、V、W分 別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I 、抽頭Π 、抽頭ΙΙΙ ，外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一 抽頭(1)和第二抽頭(2)相連，抽頭 ν 和外殼(8)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低耗能多繞組發(fā)電機，其特征是發(fā)電機三相輸出端U、V、W分 別為內(nèi)部三個抽頭抽頭I #、抽頭IIp抽頭外殼中其它抽頭按照如下方式連接第一 抽頭(1)和第二抽頭(2)相連，抽頭IV,和外殼(8)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的低耗能多繞組發(fā)電機，其特征是轉(zhuǎn)子(10)采用高磁 銣鐵硼材料。
專利摘要一種低耗能多繞組發(fā)電機，包括外殼(8)、機軸(7)、軸承(12)，外殼(8)中裝設有固定在外殼內(nèi)壁上的定子鐵芯(9)、嵌在定子鐵芯(9)的嵌線槽中的三相線圈繞組(11)和套裝在機軸上的轉(zhuǎn)子(12)，三相線圈繞組(11)采用雙層疊繞組，其特征是，三相線圈繞組(12)采用四方抽頭方式和中間抽頭方式，將四方抽頭方式內(nèi)圈和外圈上的八個抽頭分別稱之為Ⅰ內(nèi)、Ⅰ外、Ⅱ外、Ⅱ內(nèi)、Ⅲ內(nèi)、Ⅲ外、Ⅳ外、Ⅳ外，三相線圈繞組按照中間抽頭方式抽出的六個中間抽頭分別稱之為前中2、后中2、前中4、后中4、前中6、后中6，每相繞組的起始頭和結(jié)尾頭分別稱之為1、2、3、4、5、6。采用本實用新型的發(fā)電機可有效降低發(fā)電機的阻轉(zhuǎn)矩，顯著提高發(fā)電效率。
文檔編號H02K3/12GK201846160SQ201020501300
公開日2011年5月25日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者張德明, 粱春俊 申請人:張德明