[发明专利]新型电容自励单相同步发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种单相同步发电机，具体地说涉及一种具有优化的定子和转子冲片结构及改进的阻尼结构的电容自励单相同步发电机。

背景技术

现有的6KW电容自励单相同步发电机的定子冲片外径为305mm，定子槽数为42槽；定子铁芯长度为51mm，定子线圈节距1-8。该单相同步发电机的发电机效率为80.66％，发电机温升：定子为61K，转子为56K(F级绝缘为105K)，发电机的效率和原材料的利用率较低。该电容自励单相同步发电机的阻尼结构，一般由阻尼板(环)和阻尼杆焊接而成，阻尼杆与磁极冲片两端的阻尼板焊接成阻尼绕组。由该阻尼结构组成的电容自励单相同步发电机的空载电压波形较差，空载电压波形正弦性畸变率有时可达25％左右，大大超过了《小型单相同步发电机技术条件》(JB3335)规定的允许值。

发明内容

本发明的目的是对电容自励单相同步发电机的冲片结构进行优化，提高该发电机的效率和材料利用率。

本发明的另一目的是提供一种改善电容自励单相同步发电机的阻尼结构，它具有发电机的空载电压波形正弦性畸变率小，空载电压波形好等特点。

本发明是这样实现的：一种新型电容自励单相同步发电机，包括定子冲片、转子冲片、定子线圈、转子线圈和定子铁芯，其特点是：定子冲片的外径为248～249mm，定子冲片的槽数为36槽，定子铁芯的长度为79～80mm，定子线圈的节距为1～7；转子冲片外径为168mm，转子冲片的8个极靴角处开有小孔，四条紫铜条穿过转子冲片极靴角处的小孔圈绕转子冲片焊接成四组独立的纵向阻尼绕组。

本发明中的转子冲片的极靴角处开有小孔的直径为4mm，紫铜条的直径为3mm。

在保证单相同步发电机整体性能的前提下，对现有单相同步发电机的冲片结构进行优化设计，定子冲片缩小为248～249mm，定子槽数减少为36槽，由于发电机有效材料铜价远高于铁价，所以，在优化中考虑用铁的量基本不变，减少用铜量。定子铁芯长度增加到79～80mm，定子线圈节距减少为1～7。

单相同步发电机的效率从80.66％提高到84.41％，主要是通过降低发电机的损耗来达到的，现有技术中的单相同步发电机的效率为80.66％，其总损耗1.439kw，定子绕组16℃时电阻0.7862Ω，转子绕组16℃时电阻1.313Ω。本发电单相同步发电机的定子绕阻16℃电阻0.7224Ω，转子绕组16℃时电阻1.163Ω，总损耗降至1.108kw。本发明通过降低发电机定子和转子绕组的电阻值来降低发电机的铜损耗，降低发电机的总损耗，从而达到提高发电机效率的目的。

应用本发明阻尼结构的电容自励单相同步发电机的空载电压波形正弦性畸变率由原来的23.3％下降为10.5％，空载电压波形好，符合《小型单相同步发电机技术条件》(JB3335)的规定。同时节约了原材料铜，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明电容自励单相同步发电机的定子和转子结构示意图。

图2是本发明的定子冲片和转子冲片结构示意图。

图3是本发明的转子冲片的结构示意图。

图4是本发明图3中的A-A剖视图(旋转)。

图中标号表示：1-定子冲片；2-转子冲片；3-定子线圈；4-转子线圈；5-定子铁芯；6-紫铜条；7-转子冲片极靴角处；8-小孔；9-纵向阻尼绕组。

现结合附图1～4，对本发明的一个实施例作详细描述，实施例是对本发明的进一步描述，但不是对本发明范围的限制。

实施例

一种新型电容自励单相同步发电机，包括定子冲片1、转子冲片2、定子线圈3、转子线圈4和定子铁芯5，定子冲片1的外径为249mm，定子冲片1的槽数为36槽，定子铁芯5的长度为79mm，定子线圈3的节距为1～7，转子冲片2外径为168mm。转子冲片2的8个极靴角处7开有小孔8，四条紫铜条6穿过转子冲片2极靴角处7的小孔8圈绕转子冲片2焊接成四组独立的纵向阻尼绕组9。转子冲片2的极靴角处7开有小孔8的直径为4mm，紫铜条6的直径为3mm。按本发明结构制造的6kw电容自励单相同步发电机的铜线用量为6.76kg，较现有技术节材15.19％，发电机总重量46kg，较现有技术减轻14.81％，发电机效率为84.41％，较现有技术提高3.75％；空载电压波形正弦性畸变率由原来的23.3％下降为10.5％。