专利名称：高效高转差异步调速电机的制作方法
高效高转差异步调速电机本发明主要为大型风力发电机设计。也可应用于其他方面需要调速调力的绕线式 电动机。现在的绕线式异步电机转子绕组都是一组三相绕组和三个滑环。这种结构主要是 为电动机启动设计的，也可用外加调速电阻的方法调速和调力矩。所以转差率低，效率低。 用于风力发电机采用双馈式结构，转子外接变频器。本发明电机的特征是将绕线式异步电机的转子绕组改成多组。转子绕组分不可控 和可控多组三相绕组，调速方法制造电机，满足电机大范围调速和调力的要求(也可采用 单相绕组以减少滑环)。主要是转子槽采用深槽式结构，利用漏磁的原理，改变绕组电势，通 过分层分布绕组。底层可分布一组短路连接的绕组，(用于其它方面不可用)以减少一组滑 环，中层上层可分布多组绕组，每一组配合一组滑环。多组绕组可分开单独连接，也可串联 连接。各组绕组分配比例和匝数可按电机特性要求，不同转差率特点，试验调整分布比例。电机工作原理是当绕组串联通入直流电时，电机工作于同步转速。当工作于低转 差范围时全部绕组都接入短路，电机效率高。当工作于高转差时，上部部分绕组断开，只控 制下部绕组，这时下部绕组由于漏磁的关系感应电动势低，需要调解的外加电阻小，所以电 机效率也较高。比一组滑环效率高，节约能源。本结构电机的特点要求电机极数多一些较好，转子槽应比一般电机槽深一倍左右，截面积增大0. 5左右。 如极数较少，4极为满足转子的槽深的要求，需要增大定子直径，电机比一般要大。如极数 较多，8极以上，电机转子直径较大，不需要定子增大直径。采用短粗结构，每匝的感应电压 低，有利于高转差率绕组分配，损耗低。初步设想设计调速及绕组分配范围绕组全接入转差率可工作于0-10%左右。断开上层一组，工作转差率10-30%左 右。断开上层、中层两组，工作转差率30-50%左右。断开上、中、下三组绕组工作转差率 50-80%左右。采用各组导线所占面积配合1、2、3、6/12，达不到要求通过外加电感调解，转 差与容量成正比，上层导线比例较少，下层导线比例较大。恒功率设计2、3、4/9，上层导线比 例可大些。优点本设计调速范围和调力范围大。通过调解电机转子匝数比例(绕组组数) 电机效率高，如用于其他方面，可节约一部分能源。本电机结构最好工作于全部绕组短路状态和部分绕组开路状态，这样效率高。如 调速调力不满意再串入电阻，串入电阻后效率有所下降。本发明结构简单，画一张原理图和一张转子槽分层分布示意图。一相分层表示多 组绕组，其它两相空白，对比更清楚。
图1原理图，图2转子槽分层分布示意图。1、定子绕组.2、底层短路连接的绕组.3、下层绕组.4、中层绕组.5、上层绕组.6、三组滑环.
权利要求
1.本发明电机的特征是将绕线式异步电机的转子绕组改成多组。转子绕组分不可控和 可控多组三相绕组，调速方法制造电机，满足电机大范围调速和调力的要求(也可采用单 相绕组以减少滑环)。主要是转子槽采用深槽式结构，利用漏磁的原理，改变绕组电势，通过 分层分布绕组。底层可分布一组短路连接的绕组，(用于其它方面不可用)以减少一组滑 环，中层上层可分布多组绕组，每一组配合一组滑环。多组绕组可分开单独连接，也可串联 连接。各组绕组分配比例和匝数可按电机特性要求，不同转差率特点，试验调整分布比例。
全文摘要
本发明把绕线式异步电机的转子一组绕组改为多组绕组，增加部分滑环，扩大调速范围，满足大型风力发电机大范围变速的要求，不用变频器减少风力发电机的投资，提高风力发电机的运行可靠性及使用寿命。
文档编号H02K17/22GK102097909SQ201110008630
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者邵凯 申请人:邵凯