[发明专利]一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机

说明书

本发明公开了一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，包括：内嵌在电动机定子槽中的定子主绕组，与定子副绕组相互隔离，所述定子副绕组也内嵌在电动机定子槽中，所述定子主绕组与所述定子副绕组的空间分布和电流时间相位不同；所述定子主绕组或所述定子副绕组与电容串联；本发明可匹配简单可靠的逆变控制电路拓扑、启动电源及控制系统要求低且可大幅降低停机时间等。

技术领域

本发明涉及一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机。

背景技术

微型燃气轮机(Microturbine或Micro一turbines)是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为25～300kW，基本技术特征是采用径流式叶轮机械(向心式透平和离心式压气机)以及回热循环。据认为，微型燃气轮机发电技术有可能掀起电源小型分散化的技术革新热潮，从而成为21世纪能源技术的主流。

目前微型燃气轮机所使用的启发一体式电机是单绕组电机，通过复杂的电力电子控制使其启动到点火转速，然后再换燃气推动做功发电，缺点是其启动电压要求过高，在启动时必需一大电压平台的启动电源为其供电，造成启动电源成本高和体积重量大等问题或者必需连接电网，使微型燃气轮机不便于移动。同时在停机制动时，将能量消耗在功率电阻上，停机时间长且效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种微型燃气轮机使用的启发一体的双绕组永磁电机，包括：内嵌在电动机定子槽中的定子主绕组，与定子副绕组相互隔离，所述定子副绕组也内嵌在电动机定子槽中，所述定子主绕组与所述定子副绕组的空间分布和电流时间相位不同；所述定子主绕组或所述定子副绕组与电容串联。

优选地，所述定子主绕组与定子副绕组均为三相绕组，所述三相绕组包括U相线圈、V相线圈、W相线圈，其中所述的U相线圈、V相线圈、W相线圈均缠绕在所述电动机定子槽中。

优选地，所述双绕组永磁电机还包永磁体，固定安装在转动柱上，所述转动柱与转轴固定连接。

优选地，所述转动柱与永磁体组成电机转子，所述电机转子采用合金钢轴包裹永磁体方式或者永磁体外包裹合金钢轴。

优选地，所述双绕组永磁电机通过电子开关控制所述定子主绕组与定子副绕组协同工作。

本发明所达到的有益效果是：

本发明励磁电流小，功率因数更高；本发明与普通单绕组电机一样，均是由静止的定子和转动的转子组成，所不同的是双绕组电动机定子槽内嵌放两套相互隔离的三相绕组，本发明利用定子中两套三相绕组，把轴惯性动能转变为制动力矩，实现快速停机；本发明的定子副绕组用于启动微型燃气轮机达到点火转速，本发明的定子主绕组用于微型燃气轮机点火后发电使用；本发明的定子主、副绕组的空间分布和电流时间相位不同，此种特殊结构可减少高次谐波磁势，从而减小高次谐波损失，使之运行效率更高；本发明可匹配简单可靠的逆变控制电路拓扑、启动电源及控制系统要求低且可大幅降低停机时间等。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图及剖视图；

图2为本发明的接线图；

图3为本发明的电量方向图。

图示转动柱1、永磁体2、定子主绕组3、定子副绕组4、定子5、转轴6、U相线圈7、V相线圈8、W相线圈9。

具体实施方式