[實用新型]一種單相多功能稀土永磁發電機

有效

• 申請號: 200920138232.8
• 申請日: 2009-05-13
• 公開（公告）號: CN201478973U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 卓本與
• 申請（專利權）人: 卓本與
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K1/17;H02K3/00;H02K1/27;H02P27/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種稀土永磁發電機，具體地說是一種單相多功能稀土永磁發電機屬電機領域。

背景技術：

現有的稀土永磁發電機是以稀土為永磁體作為發電機的磁源，代替電勵磁發電機的磁場線圈，可以制成無刷發電機，取消了滑環、電刷裝置及電力電容、電子元器件等。因此具有體積小、重量輕、效率高、結構簡單、運行可靠等優點，是電機領域的發展方向，但也存在著難從外部調節磁場，控制其輸出電壓和正弦性電壓波形的缺陷。目前稀土永磁發電機大多制成中頻或工頻兩種。中頻發電機因輸出頻率均在400Hz以上，不能直接使用，必須加上逆變器將頻率變為50Hz，并將電壓控制在穩定的范圍內，才能使用，且一旦變頻器出現故障，發電機就不能使用。而工頻永磁發電機由于電壓穩定性差，一般在±10％左右，波形正弦性畸變率大，一般在10％左右，限制了它的使用范圍。

發明內容：

本實用新型針對現有技術存在的不足，旨在提供一種體積小、重量輕、效率高、結構簡單、運行可靠的單相多功能稀土永磁發電機，該電機克服了永磁體很難從外部調節磁場控制電壓而造成的電壓穩定性差、波形畸變率大的缺陷，且在逆變器發生故障時，能自動切換到控制系統的第一回路繼續供電，實現了多功能不間斷供電，供電更加可靠。

為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是：

一種單相多功能稀土永磁發電機，主要由殼體、定子、轉子、逆變器和控制系統組成；其中定子包括定子鐵芯和電樞繞組，定子鐵芯由定子沖片迭壓成斜槽，電樞繞組采用不等匝同心式繞組；轉子由轉軸，圓筒形導磁軛，在磁軛外圓上分別固定N、S極配對的瓦片形磁鋼組成。

所述的一種單相多功能稀土永磁發電機，定子鐵芯有24～36個嵌放電樞繞組的槽，采用斜槽結構，斜度為1～1.2個槽距角(式中：β為槽距角，D為定子鐵芯內徑，N為定子鐵芯槽數，l為定子鐵芯長度)，它能有效地消除磁場中的齒諧波。

所述的一種單相多功能稀土永磁發電機，電樞繞組采用不等匝同心式繞組，占總槽數的2/3～5/6，能夠有效地削弱磁場中的3、5、7次諧波。

所述的一種單相多功能稀土永磁發電機，永磁體即磁鋼的寬度和磁化長度及安裝方式也直接影響電樞反應對磁鋼的去磁作用，它具有較強的抗去磁能力。故瓦片形磁鋼選用剩磁密度大，內稟矯頑力強，工作溫度高的稀土釹鐵硼；每極可由1片或若干片拼成；每極磁鋼的同心角為110°～130°的范圍內，能使氣隙磁場更接近于正弦波。同心角的大小決定了發電機的極弧系數，它影響到氣隙磁場波形，電樞繞組的匝數及阻抗和磁鋼的用量；磁鋼的厚度，即磁化方向長度，影響了電樞反應對磁鋼的去磁作用。因此，在不影響氣隙磁場正弦性的情況下，適應增大磁鋼的橫截面積，能夠減少定子電樞繞組的阻抗壓降和電樞反應的交、直軸電抗的去磁作用，提高了發電機的輸出電壓，減少了發電機從空載到滿載各點的電壓偏差，提高了輸出電壓精度。通過以上的設計，單相多功能稀土永磁發電機的電壓偏差在±5％以內，瞬態電壓偏差及電壓穩定時間均達到國家標準GB/T2820.3-1997的G₁級標準。磁鋼采用瓦片形無極靴的徑向安裝結構，瓦片形磁鋼用螺釘鎖緊在導磁的轉子磁軛上，直接裸露在氣隙中，縮短了磁路長度，提高了磁通密度，減少了磁鋼的用量，降低了材料成本。同時散熱效果好，降低了溫度對磁鋼的去磁作用。