專利名稱：高效高轉(zhuǎn)差異步調(diào)速電機(jī)的制作方法
高效高轉(zhuǎn)差異步調(diào)速電機(jī)本發(fā)明主要為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)。也可應(yīng)用于其他方面需要調(diào)速調(diào)力的繞線式 電動(dòng)機(jī)。現(xiàn)在的繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組都是一組三相繞組和三個(gè)滑環(huán)。這種結(jié)構(gòu)主要是 為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)設(shè)計(jì)的，也可用外加調(diào)速電阻的方法調(diào)速和調(diào)力矩。所以轉(zhuǎn)差率低，效率低。 用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用雙饋式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子外接變頻器。本發(fā)明電機(jī)的特征是將繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組改成多組。轉(zhuǎn)子繞組分不可控 和可控多組三相繞組，調(diào)速方法制造電機(jī)，滿足電機(jī)大范圍調(diào)速和調(diào)力的要求(也可采用 單相繞組以減少滑環(huán))。主要是轉(zhuǎn)子槽采用深槽式結(jié)構(gòu)，利用漏磁的原理，改變繞組電勢，通 過分層分布繞組。底層可分布一組短路連接的繞組，(用于其它方面不可用)以減少一組滑 環(huán)，中層上層可分布多組繞組，每一組配合一組滑環(huán)。多組繞組可分開單獨(dú)連接，也可串聯(lián) 連接。各組繞組分配比例和匝數(shù)可按電機(jī)特性要求，不同轉(zhuǎn)差率特點(diǎn)，試驗(yàn)調(diào)整分布比例。電機(jī)工作原理是當(dāng)繞組串聯(lián)通入直流電時(shí)，電機(jī)工作于同步轉(zhuǎn)速。當(dāng)工作于低轉(zhuǎn) 差范圍時(shí)全部繞組都接入短路，電機(jī)效率高。當(dāng)工作于高轉(zhuǎn)差時(shí)，上部部分繞組斷開，只控 制下部繞組，這時(shí)下部繞組由于漏磁的關(guān)系感應(yīng)電動(dòng)勢低，需要調(diào)解的外加電阻小，所以電 機(jī)效率也較高。比一組滑環(huán)效率高，節(jié)約能源。本結(jié)構(gòu)電機(jī)的特點(diǎn)要求電機(jī)極數(shù)多一些較好，轉(zhuǎn)子槽應(yīng)比一般電機(jī)槽深一倍左右，截面積增大0. 5左右。 如極數(shù)較少，4極為滿足轉(zhuǎn)子的槽深的要求，需要增大定子直徑，電機(jī)比一般要大。如極數(shù) 較多，8極以上，電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑較大，不需要定子增大直徑。采用短粗結(jié)構(gòu)，每匝的感應(yīng)電壓 低，有利于高轉(zhuǎn)差率繞組分配，損耗低。初步設(shè)想設(shè)計(jì)調(diào)速及繞組分配范圍繞組全接入轉(zhuǎn)差率可工作于0-10%左右。斷開上層一組，工作轉(zhuǎn)差率10-30%左 右。斷開上層、中層兩組，工作轉(zhuǎn)差率30-50%左右。斷開上、中、下三組繞組工作轉(zhuǎn)差率 50-80%左右。采用各組導(dǎo)線所占面積配合1、2、3、6/12，達(dá)不到要求通過外加電感調(diào)解，轉(zhuǎn) 差與容量成正比，上層導(dǎo)線比例較少，下層導(dǎo)線比例較大。恒功率設(shè)計(jì)2、3、4/9，上層導(dǎo)線比 例可大些。優(yōu)點(diǎn)本設(shè)計(jì)調(diào)速范圍和調(diào)力范圍大。通過調(diào)解電機(jī)轉(zhuǎn)子匝數(shù)比例(繞組組數(shù)) 電機(jī)效率高，如用于其他方面，可節(jié)約一部分能源。本電機(jī)結(jié)構(gòu)最好工作于全部繞組短路狀態(tài)和部分繞組開路狀態(tài)，這樣效率高。如 調(diào)速調(diào)力不滿意再串入電阻，串入電阻后效率有所下降。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，畫一張?jiān)韴D和一張轉(zhuǎn)子槽分層分布示意圖。一相分層表示多 組繞組，其它兩相空白，對比更清楚。

圖1原理圖，圖2轉(zhuǎn)子槽分層分布示意圖。1、定子繞組.2、底層短路連接的繞組.3、下層繞組.4、中層繞組.5、上層繞組.6、三組滑環(huán).
權(quán)利要求
1.本發(fā)明電機(jī)的特征是將繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組改成多組。轉(zhuǎn)子繞組分不可控和 可控多組三相繞組，調(diào)速方法制造電機(jī)，滿足電機(jī)大范圍調(diào)速和調(diào)力的要求(也可采用單 相繞組以減少滑環(huán))。主要是轉(zhuǎn)子槽采用深槽式結(jié)構(gòu)，利用漏磁的原理，改變繞組電勢，通過 分層分布繞組。底層可分布一組短路連接的繞組，(用于其它方面不可用)以減少一組滑 環(huán)，中層上層可分布多組繞組，每一組配合一組滑環(huán)。多組繞組可分開單獨(dú)連接，也可串聯(lián) 連接。各組繞組分配比例和匝數(shù)可按電機(jī)特性要求，不同轉(zhuǎn)差率特點(diǎn)，試驗(yàn)調(diào)整分布比例。
全文摘要
本發(fā)明把繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子一組繞組改為多組繞組，增加部分滑環(huán)，擴(kuò)大調(diào)速范圍，滿足大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)大范圍變速的要求，不用變頻器減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)的投資，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行可靠性及使用壽命。
文檔編號H02K17/22GK102097909SQ201110008630
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者邵凱 申請人:邵凱