[实用新型]高频电发电机

说明书

技术领域

本实用新型属于发电机，具体涉及一种高频发电机。

背景技术

电厂发电机的频率为什么都是50赫呢？在我国，乃至世界许多国家中都采用这种周期，原因是采用较高的频率就有了较高的阻抗，影响发电机的输出电流，在火力发电厂的绝大多数发电设备中，发电机的极数是2极，3000转/分，频率为50赫，由于节距较大，用铜量多，温升高，铜阻耗RI²较大，乃至输送电力变压器的用铜量体积都较大，相应电动机的用铜量体积都较大。

发明内容

本实用新型为了解决现有发电机存在的上述问题，提供了一种改进的缩短节距，增加频率，降低温度，减少用铜量及铜阻耗的提高电功率的高频发电机。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种高频电发电机，其特征在于发电机的转子极数为12极，定子绕组中铜线节距为2槽，发电机外部每一项串加一组电容。

本实用新型具有如下有益效果：兼顾了水力发电、火力发电两者技术条件和电动机实用转速限制等因素所采纳的一种较为理想的频率，可以节省原材料，又可以节省消耗能源，同时降低温度，提高发电效率，增加同体积电动机的容量。

附图说明

图1是发电机转子结构图

图2是定子线路短路时三角形平面阻抗图A

图3是定子线路短路时三角形平面阻抗图B

图4是定子线路短路时三角形平面阻抗图C

图5是定子线路短路时三角形平面阻抗图D

具体实施方式

参照图1本实用新型是这样实现的，不能降低发电机的转速，应保持原有转速3000转/分，也就是保持原发电机的输出电压，同时应缩小定子绕组中的铜线节距的长度，而不减少它的匝数，就是2极改为12极，改极后的因此是原有50赫的6倍，并且应适当提高功率因素cosθ通过在发电机外部串联电容的方法，减少高频电中的感抗X_L，而不是增加导线中的内阻R，使角差θ减少。

为了提高发电机的效率一一增加频率和缩小电阻，也就是增加极数、缩短节距，再通过串加电容提高功率因数cosθ。为了解决这些问题，必须改绕成多极性、短节距线包，如：2极改为12极，同时转子极数也相应改成12极，当发电机的转速保持3000转/分时：它的频率就增至300赫，同时感抗增加近一倍，相角差相应增大，功率因素cosθ就减小，激磁电流相应增大，但可在发电机外部串加大容量电容去克服。

本实用新型因为缩小了定子绕组中铜线节距的长度，从而减少了整个发电机的用铜量及电阻，并且频率提高到6倍，又因为在发电机外部每一项串加一组大容量的电容，所以容易实现发电机在工作过程中电流，电压的标准输出要求(改变电容量的大小，就能改变相位差和输出电流)。

同体积发电机改极后它们的输出电压不变。但它们的输出电流会减少一倍，原因是阻抗增加一倍，降低阻抗使输出电流保持不改频前的电流甚至超出原来的输出电流呢，就是通过在发电机外部的每一项串加大容量的电容，以抵消线路中的感抗，从而提高了功率因素cosθ，提高了发电机输出电流。

图2-5详细说明了发电机转子结构图以及定子线路短路时三角形平面阻抗图的功率因素变化，和效率变化状况依据本实用新型所解决的关键问题给以论述。

在直角坐标中，oy表示电压方向，ox表示电感方向，当频率为50赫时，2极发电机导线内阻R是图二中的AB，阻抗是Zn，感抗是X_L，θO表示电流方向OA较电压方向oy滞后的角度，当频率为300赫时，导线内阻R是图三中的A′B′，阻抗是Zn′，感抗是X_L′＝2X_L，θ′为电流方向OA′较电压方向oy′滞后的角度。