[發明專利]電磁與雙徑向永磁混合勵磁發電機

無效

• 申請號: 201210118194.6
• 申請日: 2012-04-21
• 公開（公告）號: CN102647066A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 張學義
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/16;H02K1/18;H02K1/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供一種電磁與雙徑向永磁混合勵磁發電機，屬于汽車電機電器技術領域。

背景技術

汽車工業是現代工業的標志，是國民經濟發展的主導產業，在工農業生產、交通運輸、以及人類生產生活的各個方面都起著不可缺少的作用，目前與汽車配套使用的發電機，普遍存在著輸出功率小，發電效率低，不能滿足用戶使用要求。如中國專利公報2001年8月8日公告的發明專利：穩壓永磁發電機，申請號：00?1?12053.0，由機殼、機座、動力軸、轉子、永磁磁鋼、定子、定子繞組、定子座、定子滑動套、平衡彈簧、防旋轉連接螺釘、滑動塊、調節轉軸、定位軸承、調節轉軸驅動機構及自動反饋控制電路等組成，動力轉動軸通過定位軸承固定在機座上，轉子固定在動力轉動軸上，定子滑動套的一端固定在機座上，定子滑動套上沿軸向開有通槽，平衡彈簧設置于定子滑動套內，該彈簧的一端由定子滑動套的一端面阻擋，另一端推頂置于定子滑動套內的滑動塊，該滑動塊與定子座之間由穿過滑動套通槽的防旋轉連接螺釘固定連接，該滑動塊中心與調節轉軸的一端呈螺紋活動連接，自動反饋控制電路的檢測信號輸入端并接于定子繞組輸出端，該電路的控制信號輸出端接至驅動機構的受控制端。該穩壓永磁發電機結構復雜，成本高，其使用性能有待于進一步改進。

發明內容

本發明的目的是提供一種能克服上述缺陷，通過調節電勵磁轉子通電電流的大小和方向，進而改變永磁磁場與電勵磁磁場在發電機氣隙內合成磁場的大小，從而保證發電機輸出電壓穩定的電磁與雙徑向永磁混合勵磁發電機。其技術內容為：

包括轉軸、后端蓋、前端蓋、轉子和定子，其中轉軸經軸承水平安裝在前端蓋、后端蓋上，其特征在于：

定子包括電勵磁繞組、鐵箍、定子鐵芯和電樞繞組，其中環狀定子鐵芯夾持在后端蓋和前端蓋之間，配以螺栓固定，在環狀定子鐵芯內圈偏向一端的同一圓周上均布有多個凸塊，電樞繞組纏繞在環狀定子鐵芯的齒槽內；構成電勵磁繞組的若干線圈由多個鐵箍箍緊，電勵磁繞組套裝在定子鐵芯內設有凸塊的一端，電勵磁繞組經鐵箍與凸塊的固定連接而與定子鐵芯固定連接；

轉子包括共用同一個電樞繞組的永磁轉子和電勵磁轉子，其中電勵磁轉子包括前爪極和后爪極，前爪極和后爪極過盈配合套裝在轉軸上，并以鎖緊螺母緊固；電勵磁繞組間隙套裝在前爪極和后爪極的磁軛上，且與前爪極和后爪極之間有一定的間隙，前爪極和后爪極的外端分居凸塊運動軌跡的兩側，且與定子鐵芯內圈之間有一定的間隙；

永磁轉子包括瓦片磁鋼、極靴、矩形磁鋼、轉子鐵芯和壓鑄鋁隔磁襯套，其中壓鑄鋁隔磁襯套套裝固定在轉軸上，與前爪極之間間隔以墊片；壓鑄鋁隔磁襯套的外壁上均布有放射狀帶凸臺的凸起，轉子鐵芯的內圈對應于每個凸起均設有凹槽，轉子鐵芯套裝在壓鑄鋁隔磁襯套上，內圈與壓鑄鋁隔磁襯套貼合，轉子鐵芯在每個凸起處沿徑向設有貫穿轉子鐵芯厚度的長槽，并在每個長槽外端的一側設有貫穿轉子鐵芯厚度的切向槽，多個切向槽均與同一圓周相切，轉子鐵芯的外圓上均布有多個貫穿轉子鐵芯厚度的徑向槽，徑向槽與長槽數量相等，每個徑向槽的中心線均位于相鄰兩長槽構成的夾角的角平分線上，徑向槽的內端經切向槽與長槽的外端聯通，將轉子鐵芯間隔成若干塊，矩形磁鋼安裝在切向槽內、將徑向槽和長槽隔斷，瓦片磁鋼通過極靴由螺釘固定在每塊轉子鐵芯的外圓上；相鄰瓦片磁鋼凸面的極性相反，矩形磁鋼朝向瓦片磁鋼的一側與該瓦片磁鋼凸面的極性相同。

所述的電磁與雙徑向永磁混合勵磁發電機，凸塊有3～6個，凸起有8個。

工作原理：永磁轉子磁力線由矩形磁鋼N極經過轉子鐵芯、穿過瓦片磁鋼、極靴到定子鐵芯、再由定子鐵芯穿過相鄰的另一極靴、瓦片磁鋼、經過轉子鐵芯回到矩形磁鋼S極，形成閉合回路。當混合勵磁發電機輸出電壓低于設置的目標穩壓值時，電子穩壓控制器給發電機的電勵磁繞組提供正向電流，產生的磁場與永磁轉子提供的磁場迭加，氣隙內的磁通量增加，發電機輸出電壓升高，當發電機輸出電壓高于設置的目標穩壓值時，電子穩壓控制器給發電機的電勵磁繞組提供反向電流，產生的磁場削弱了永磁轉子提供的磁場，氣隙內的磁通量減少，發電機輸出電壓降低，周而復始，從而保證混合勵磁發電機在變轉速、變負載工況下輸出電壓穩定的直流電，滿足汽車用電設備使用要求。

本發明與現有技術相比，通過調節電勵磁繞組通電電流的大小和方向，使永磁磁場與電勵磁磁場迭加后的磁場可以調節，發電機在變轉速、變負載工況下輸出電壓保持穩定，該機無碳刷滑環結構、故障率低，結構緊湊，使用安全可靠。

附圖說明

圖1是本發明中永磁轉子實施例的結構示意圖；