[发明专利]航空永磁交流同步发电机定子铁芯槽结构

说明书

技术领域

本发明属于航空电机设计技术，涉及对航空永磁交流同步发电机定子铁芯槽结构的改进。

背景技术

航空永磁交流同步发电机广泛应用于航空发动机及其控制系统，其特点为体积小、重量轻，而且为了满足控制系统的安全性的要求，发电机应具有长期短路工作能力。目前某型航空永磁交流同步发电机定子铁芯槽的结构参见图1，它由定子铁芯1、定子绕组2和定子槽楔3组成。定子绕组2和定子槽楔3位于定子铁芯槽内，定子槽楔3由非金属材质制造，将定子槽楔3定子绕组2楔紧。为了实现发电机的长期短路工作能力，目前广泛采用的方法是将发电机体积增大，增加定子绕组匝数，将发电机外输出特性变软。这种方法的缺点是：不但增大了发电机的体积，而且使发电机的线负荷和热负荷增高，影响发电机长期工作的可靠性。

发明内容

本发明的目的是：提出一种改进的航空永磁交流同步发电机定子铁芯槽结构，以便在保持长期短路工作能力的前提下，减小发电机的体积，避免发电机的线负荷和热负荷增高，确保发电机长期工作的可靠性。

本发明的技术方案是：航空永磁同步交流发电机定子铁芯槽结构，包括定子铁芯1、定子绕组2和定子槽楔3，定子绕组2和定子槽楔3位于定子铁芯槽内，定子槽楔3由非金属材质制造，将定子槽楔3定子绕组2楔紧；其特征在于：在定子铁芯槽内、定子槽楔3和定子铁芯槽的槽口之间有叠摞的、尺寸相同的n个磁性槽楔5，n＝1个～20个，所有定子铁芯槽内的磁性槽楔5的数量相同，每个磁性槽楔5是一个导磁材料制造的矩形板，磁性槽楔5的长度等于定子铁芯槽的长度，磁性槽楔5的宽度w大于定子铁芯槽槽口b0的宽度，磁性槽楔5的厚度b＝0.1mm～0.2mm。

本发明的优点是：提出了一种改进的航空永磁交流同步发电机定子铁芯槽结构，能在保持长期短路工作能力的前提下，减小发电机的体积，避免了发电机的线负荷和热负荷增高，确保了发电机长期工作的可靠性。

附图说明

图1是目前某型航空永磁交流同步发电机定子铁芯槽的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的等效电路图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图2，航空永磁同步交流发电机定子铁芯槽结构，包括定子铁芯1、定子绕组2和定子槽楔3，定子绕组2和定子槽楔3位于定子铁芯槽内，定子槽楔3由非金属材质制造，将定子槽楔3定子绕组2楔紧；其特征在于：在定子铁芯槽内、定子槽楔3和定子铁芯槽的槽口之间有叠摞的、尺寸相同的n个磁性槽楔5，n＝1个～20个，所有定子铁芯槽内的磁性槽楔5的数量相同，每个磁性槽楔5是一个导磁材料制造的矩形板，磁性槽楔5的长度等于定子铁芯槽的长度，磁性槽楔5的宽度w大于定子铁芯槽槽口b0的宽度，磁性槽楔5的厚度b＝0.1mm～0.2mm。

本发明的工作原理是：在不改变航空永磁同步交流发电机其他参量的情况下，通过本发明的结构增大发电机的漏抗X_σ，从而减小发电机的短路电流。具体原理通过以下公式推导过程予以证明：

据漏抗公式：

Xσ=4πfμ0N2pqlefΣλ;...[1]]]>

其中：∑λ＝λ_s+λ_δ+λ_t+λ_E。λ_s、λ_δ、λ_t、λ_E分别为槽比漏磁导、谐波比漏磁导、齿顶比漏磁导、端部比漏磁导。

因为增加磁性槽楔会使槽内漏磁通增大，因此主要分析槽漏抗的变化。

增加磁性槽楔之前的槽形参见图1，槽漏磁链总和为：