一种可适应多转速下的副励磁机的电枢绕组结构的制作方法

本技术涉及一种副励磁机，特别涉及一种可适应多转速下的副励磁机的电枢绕组结构。

背景技术：

1、三相无刷同步发电机由主发电机g、交流励磁机gac、副励磁机pmg、旋转整流器、信号取样装置ct和pt、电压调节器avr等主要部建组成；主发电机转子、励磁机转子电枢、旋转整流器、副励磁机转子是装在同一轴上，一起旋转的，励磁机的励磁由副励磁机和avr提供，副励磁机为永磁发电机，为电压调节器avr提供工作电源；当原动机拖动主发电机旋转时，副励磁机经电压调节器avr向励磁机输出励磁电流，励磁机输出的三相交流电经旋转整流器整流后，输入到主发电机转子绕组，为主发电机励磁，主发电机的输出经ct和pt取样输入电压调节器avr后，电压调节器avr自动调节交流励磁机的励磁电流直到主发电机的电压达到设定值；励磁机pmg实质上是转子为永磁体的三相同步发电机，励磁磁场不可调节，励磁机pmg的输出电压与转速正相关；为了使励磁机pmg具有通用性，同领域技术人员，一般将励磁机pmg的定子绕组设计为多组抽头形式，当励磁机转速较低时，使用定子绕组的满匝，当励磁机转速高时，使用中间匝，以满足同一励磁机pmg在不同转速下的同发电机中励磁和强励要求；但这种改变使用励磁线圈满匝和中间匝的方式，存在以下问题：由于励磁机定子绕组为单线圈嵌入结构形式，当使用励磁线圈满匝时，励磁电机中的磁场比较均匀，但当使用励磁线圈中间匝时，励磁电机定子上有约120度弧度上的线圈中没有励磁电流流过，造成励磁电机定子上的磁场分布不均匀，使电机运行状态不平衡。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种可适应多转速下的副励磁机的电枢绕组结构，解决了当使用励磁线圈中间匝时，励磁电机定子上有约120度弧度上的线圈中没有励磁电流流过，造成励磁电机定子上的磁场分布不均匀使电机运行状态不平衡的技术问题。

2、本实用新型是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

3、一种可适应多转速下的副励磁机的电枢绕组结构，包括副励磁机定子槽，以x相为例，在副励磁机定子槽中设置有x相下层线圈和x相上层线圈,在x相下层线圈与x相上层线圈之间设置有绝缘层，x相下层线圈与x相上层线圈是串联在一起的，在x相下层线圈与x相上层线圈连接处设置有x相下层线圈引出抽头，在x相上层线圈外侧端上设置有x相的两线圈串联后的满匝抽头端。

4、 副励磁机为永磁三相发电机，在副励磁机定子槽中分别设置有三相绕组，即x,y,z相；除x相外，分别设置有y相下层线圈和y相上层线圈,以及z相下层线圈和z相上层线圈,y相下层线圈和y相上层线圈是串联在一起的，在y相下层线圈与y相上层线圈连接处设置有y相下层线圈引出抽头，在y相上层线圈外侧端上设置有y相的两线圈串联后的满匝抽头端；z相下层线圈与z相上层线圈是串联在一起的，在z相下层线圈与z相上层线圈连接处设置有z相下层线圈引出抽头，在z相上层线圈外侧端上设置有z相的两线圈串联后的满匝抽头端。

5、本实用新型在每个槽中都布满绕组，通过层间绝缘槽内上下层各有的一套绕组，将两套绕组串联在一起，并将其中两套绕组的首端抽头引出，在转速低的同步发电机使用时，将两套绕组串联使用；在转速高的同步发电机使用时，使用其中的一套绕组，这样在两种使用工况下，发电机的磁路均是对称的磁路；本实用新型使用了副励磁机定子绕组引出抽头的新方法，区别于旧设计绕组抽头的方式，使发电机电压调节更加安全平稳，电机磁场平衡，后续设计副励磁机定子绕组有借鉴意义。

技术特征：

1.一种可适应多转速下的副励磁机的电枢绕组结构，包括副励磁机定子槽（1），其特征在于，在副励磁机定子槽（1）中设置有x相下层线圈(x1)和x相上层线圈（x2）,在x相下层线圈(x1)与x相上层线圈（x2）之间设置有绝缘层（2），x相下层线圈(x1)与x相上层线圈（x2）是串联在一起的，在x相下层线圈(x1)与x相上层线圈（x2）连接处设置有x相下层线圈引出抽头（a2），在x相上层线圈（x2）外侧端上设置有x相的两线圈串联后的满匝抽头端（a1）。

2. 根据权利要求1所述的一种可适应多转速下的副励磁机的电枢绕组结构，其特征在于，副励磁机为永磁三相发电机，在副励磁机定子槽中分别设置有三相绕组，即，分别设置有y相下层线圈(y1)和y相上层线圈（y2）,以及z相下层线圈(z1)和z相上层线圈（z2）, y相下层线圈(y1)和y相上层线圈（y2）是串联在一起的，在y相下层线圈(y1)与y相上层线圈（y2）连接处设置有y相下层线圈引出抽头（b2），在y相上层线圈（y2）外侧端上设置有y相的两线圈串联后的满匝抽头端（b1）；z相下层线圈(z1)与z相上层线圈（z2）是串联在一起的，在z相下层线圈(z1)与z相上层线圈（z2）连接处设置有z相下层线圈引出抽头（c2），在z相上层线圈（z2）外侧端上设置有z相的两线圈串联后的满匝抽头端（c1）。

技术总结
本发明公开了一种可适应多转速下的副励磁机的电枢绕组结构，解决了当使用励磁线圈中间匝时，励磁电机定子上有约180度弧度上的线圈中没有励磁电流流过，造成励磁电机定子上的磁场分布不均匀使电机运行状态不平衡的问题；在副励磁机定子槽（1）中设置有X相下层线圈(X1)和X相上层线圈（X2）,在X相下层线圈(X1)与X相上层线圈（X2）之间设置有绝缘层（2），X相下层线圈(X1)与X相上层线圈（X2）是串联在一起的，在X相下层线圈(X1)与X相上层线圈（X2）连接处设置有X相下层线圈引出抽头（A2），在X相上层线圈（X2）外侧端上设置有X相的两线圈串联后的满匝抽头端（A1）；使发电机电压调节更加安全平稳，电机磁场平衡。

技术研发人员：赵明,曹维军,焦保君,马晓勇,岳跃进,郭文文,杨杰
受保护的技术使用者：中船重工电机科技股份有限公司
技术研发日：20221223
技术公布日：2024/1/12