[發(fā)明專利]基于單邊調(diào)磁原理的雙動(dòng)子雙繞組圓筒型直線發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710202290.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN106849595B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白金剛;王明嶠;尹佐生;鄭萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K35/02
• 分類號(hào): H02K35/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 劉士寶

基于單邊調(diào)磁原理的雙動(dòng)子雙繞組圓筒型直線發(fā)電機(jī)，屬于波浪發(fā)電用直線發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有直驅(qū)式波浪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電品質(zhì)較差的問題。本發(fā)明包括機(jī)殼、雙繞組定子、永磁動(dòng)子、調(diào)制動(dòng)子、永磁動(dòng)子輸出軸和調(diào)制動(dòng)子輸出軸；雙繞組定子固定在機(jī)殼的內(nèi)圓表面上，雙繞組定子內(nèi)部由外向內(nèi)依次設(shè)置有永磁動(dòng)子和調(diào)制動(dòng)子；調(diào)制動(dòng)子固定在調(diào)制動(dòng)子輸出軸上，調(diào)制動(dòng)子輸出軸的右端從機(jī)殼的右側(cè)端蓋伸出；永磁動(dòng)子位于雙繞組定子與調(diào)磁動(dòng)子之間，永磁動(dòng)子的兩端分別從機(jī)殼的兩側(cè)端蓋伸出，其中左側(cè)伸出部分作為永磁動(dòng)子輸出軸，永磁動(dòng)子輸出軸和調(diào)制動(dòng)子輸出軸的軸線重合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于波浪發(fā)電用直線發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

海洋波浪能是一種清潔發(fā)電能源，通過波浪能發(fā)電可滿足海洋觀測(cè)儀器、軍事及民用測(cè)試浮標(biāo)、獨(dú)島、作業(yè)平臺(tái)等需求。目前，傳統(tǒng)波浪能發(fā)電方式通常采用機(jī)械裝置將波浪的上下直線運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。相比之下，直驅(qū)式發(fā)電方式通過能量回收裝置和直線電機(jī)直接結(jié)合進(jìn)行發(fā)電，省去了中間復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使得系統(tǒng)發(fā)電效率得到提高，同時(shí)發(fā)電系統(tǒng)的集成度和穩(wěn)定性也得到了提高。因此，直驅(qū)式波浪能發(fā)電具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，當(dāng)前直驅(qū)式發(fā)電系統(tǒng)中，由于能量回收裝置轉(zhuǎn)換的直線運(yùn)動(dòng)推力大、速度低且不恒定，使直線電機(jī)的發(fā)電電壓幅值、頻率等參數(shù)變化較大，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)電品質(zhì)較差、甚至出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有直驅(qū)式波浪發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電品質(zhì)較差的問題，提供了一種基于單邊調(diào)磁原理的雙動(dòng)子雙繞組圓筒型直線發(fā)電機(jī)。

本發(fā)明所述基于單邊調(diào)磁原理的雙動(dòng)子雙繞組圓筒型直線發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼4、雙繞組定子5、永磁動(dòng)子6、調(diào)制動(dòng)子7、永磁動(dòng)子輸出軸1和調(diào)制動(dòng)子輸出軸10；

雙繞組定子5固定在機(jī)殼4的內(nèi)圓表面上，雙繞組定子5內(nèi)部由外向內(nèi)依次設(shè)置有永磁動(dòng)子6和調(diào)制動(dòng)子7；調(diào)制動(dòng)子7固定在調(diào)制動(dòng)子輸出軸10上，調(diào)制動(dòng)子輸出軸10的左端通過第二軸承3與永磁動(dòng)子6滑動(dòng)連接，調(diào)制動(dòng)子輸出軸10的右端從機(jī)殼4的右側(cè)端蓋伸出，且通過第三軸承8也與永磁動(dòng)子6滑動(dòng)連接；

永磁動(dòng)子6位于雙繞組定子5與調(diào)磁動(dòng)子7之間，永磁動(dòng)子6的兩端分別從機(jī)殼4的兩側(cè)端蓋伸出，其中右側(cè)伸出部分通過第三軸承8和第四軸承9分別與調(diào)制動(dòng)子7和機(jī)殼4的右側(cè)端蓋滑動(dòng)連接，其中左側(cè)伸出部分作為永磁動(dòng)子輸出軸1，所述永磁動(dòng)子輸出軸1通過第一軸承2和第二軸承3分別與調(diào)制動(dòng)子7和機(jī)殼4的左側(cè)端蓋滑動(dòng)連接；

永磁動(dòng)子6和雙繞組定子5之間存在徑向氣隙L1；永磁動(dòng)子6和調(diào)制動(dòng)子7之間存在徑向氣隙L2；永磁動(dòng)子輸出軸1和調(diào)制動(dòng)子輸出軸10的軸線重合。

優(yōu)選地，雙繞組定子5由定子鐵心5-3、第一定子繞組5-1和第二定子繞組5-2構(gòu)成；第一定子繞組5-1是一個(gè)m₁相定子繞組，當(dāng)?shù)谝欢ㄗ永@組5-1通有m₁相交流電流時(shí)，會(huì)形成沿軸線方向運(yùn)動(dòng)的p_s1極對(duì)數(shù)電樞磁場(chǎng)，m1、p_s1為正整數(shù)；第二定子繞組5-2是一個(gè)m₂相定子繞組，當(dāng)?shù)诙ㄗ永@組5-2通有m₂相交流電流時(shí)，會(huì)形成沿軸線方向運(yùn)動(dòng)的p_s2極對(duì)數(shù)電樞磁場(chǎng)，m₂、p_s2為正整數(shù)；

優(yōu)選地，永磁動(dòng)子6極對(duì)數(shù)為p_PM，p_PM為正整數(shù)；永磁動(dòng)子6由2p_PM個(gè)永磁體單元6-1和動(dòng)子支架6-2構(gòu)成，動(dòng)子支架6-2沿軸線方向放置2p_PM個(gè)永磁體單元6-1，相鄰兩塊永磁體單元6-1的充磁方向相反，永磁體單元6-1的充磁方向?yàn)閺较虺浯拧?/p>

優(yōu)選地，調(diào)制動(dòng)子7由p_m個(gè)突起單元7-1和調(diào)制動(dòng)子鐵心7-2構(gòu)成，p_m為正整數(shù)；p_m個(gè)突起單元7-1沿軸向方向排列在調(diào)制動(dòng)子鐵心7-2外圓表面；