[發(fā)明專利]單植磁場復(fù)合勵磁直流發(fā)電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110364067.X
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN103117635A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安躍軍;安輝;孫丹;薛麗萍;李勇;周利民;李文瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02K23/04
• 分類號: H02K23/04;H02K23/14
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流發(fā)電機，特別是涉及一種單植磁場復(fù)合勵磁直流發(fā)電機，屬于特種電機技術(shù)領(lǐng)域，其主要應(yīng)用于輸出電壓可調(diào)且可靠性要求高的車載電源裝置。

背景技術(shù)

普通電勵磁直流發(fā)電機具有電壓可調(diào)的優(yōu)點，也配合勵磁調(diào)節(jié)器可以提供比較穩(wěn)定的輸出電壓，但是，當(dāng)勵磁電源故障時，則難以建立電壓。例如軍用車輛當(dāng)蓄電池損壞時（例如被炸毀），發(fā)電機將無法發(fā)電造成火控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)癱瘓而喪失戰(zhàn)斗力。

永磁直流發(fā)電機可以不受勵磁電源的限制，但是發(fā)電機電壓無法調(diào)節(jié)，也做不到在不同轉(zhuǎn)速狀態(tài)輸出穩(wěn)定的電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種單植磁場復(fù)合勵磁直流發(fā)電機。本發(fā)明給出的這種單植磁場復(fù)合勵磁直流發(fā)電機，系采用永磁和電勵磁混合勵磁的方法，且永磁磁極和電勵磁磁極都是單植磁場的結(jié)構(gòu)，便于分別設(shè)計和優(yōu)化各個部件結(jié)構(gòu)、尺寸和功能，使得發(fā)電機性能最佳，確保發(fā)電機供電穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

本發(fā)明給出的技術(shù)方案是：這種單植磁場復(fù)合勵磁直流發(fā)電機，其特征在于：發(fā)電機內(nèi)磁場是由兩個勵磁源共同建立的，一個勵磁源是通電流線圈，一個勵磁源是永磁體，構(gòu)成復(fù)合勵磁結(jié)構(gòu)。

為了增強上述方案的合理性，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征。

所述的發(fā)電機定子擁有兩組勵磁磁極，一組磁極外繞有勵磁線圈構(gòu)成電勵磁極，一組磁極帶有永磁體構(gòu)成永磁勵磁極。

所述發(fā)電機的兩組勵磁磁極即電勵磁極與永磁勵磁極在機殼內(nèi)沿圓周是交替排列的，以構(gòu)成單植磁場結(jié)構(gòu)。

所述發(fā)電機勵磁線圈勵磁電流方向是可以通過改變所施加的勵磁電壓的極性而改變的，起到改變電勵磁極產(chǎn)生氣隙磁場極性的作用，進而對永磁勵磁極磁場進行增磁或者去磁。

所述發(fā)電機勵磁線圈勵磁電流的大小通過改變施加在勵磁線圈的電壓大小是可調(diào)節(jié)的，以控制氣隙磁場增加或者減小的幅度，進而調(diào)整發(fā)電電壓的大小和穩(wěn)定性。

所述發(fā)電機中，增磁性質(zhì)的勵磁電流的調(diào)節(jié)是有限制的，以避免磁路過飽和和勵磁電阻損耗過大而燒毀勵磁線圈。

所述發(fā)電機中，去磁性質(zhì)的勵磁電流的調(diào)節(jié)是有限制的，以避免永磁體退磁到工作點低于去磁曲線的拐點而造成不可恢復(fù)性去磁。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：單植磁場復(fù)合勵磁直流發(fā)電機的兩組勵磁磁極可以單獨建立氣隙磁場，確保在一種勵磁方式出現(xiàn)故障是仍能發(fā)電運行，堅持為最關(guān)鍵的電氣負荷供電，提升了直流發(fā)電機的供電可靠性。

本發(fā)明有益效果還體現(xiàn)在：單植磁場復(fù)合勵磁直流發(fā)電機的兩組勵磁磁極構(gòu)成復(fù)合勵磁工作方式，可以調(diào)節(jié)氣隙磁場的大小，確保發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定，有降低輸出電壓調(diào)整率作用，可以改善發(fā)電機供電質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例-車載發(fā)電機基本結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的實施例-車載發(fā)電機截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3?為本發(fā)明的實施例-車載發(fā)電機電勵磁極單獨勵磁時的磁場分布圖。

圖4?為本發(fā)明的實施例-車載發(fā)電機永磁勵磁極單獨勵磁時的磁場分布圖。

圖5?為本發(fā)明的實施例-車載發(fā)電機復(fù)合勵磁時的磁場分布圖（增磁狀態(tài)）。

圖6?為本發(fā)明的實施例-車載發(fā)電機復(fù)合勵磁時的磁場分布圖（去磁狀態(tài)）。

圖7?為本發(fā)明的實施例-車載發(fā)電機復(fù)合勵磁時磁路特性曲線。

圖中標(biāo)號說明如下。

1風(fēng)扇罩，2外風(fēng)扇，3軸承，4電刷，5接線柱，6電樞，7電樞繞組，8轉(zhuǎn)軸，9換向器，10電刷架，11勵磁極，12機殼，13內(nèi)風(fēng)扇，14端蓋，15電樞鐵芯,16槽內(nèi)電樞繞組,17電勵磁極繞組,18電勵磁極極身,19電勵磁極極靴,20永磁體,21永磁勵磁極極身,22永磁勵磁極極靴。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖和實施例進一步敘述本發(fā)明的內(nèi)容。??

本發(fā)明的一個實施例為一種車載直流發(fā)電機，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由風(fēng)扇罩1、外風(fēng)扇2、軸承3、電刷4、接線柱5、電樞6、電樞繞組7、轉(zhuǎn)軸8、換向器9、電刷架10、勵磁極11、機殼12、內(nèi)風(fēng)扇13、端蓋14構(gòu)成。