[發明專利]一種單相交流永磁同步直線發電機

在審

• 申請號: 201910043166.4
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109617361A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 徐照平;楊利杰;劉梁;余后亮
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K5/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張祥

本發明公開了一種單相交流永磁同步直線發電機，包括直線發電機定子組件和動子組件；所述的定子組件包括定子鐵芯，電樞繞組，左端蓋，右端蓋，發電機外殼；定子鐵芯由左端蓋，右端蓋，電機外殼的內圓面定位；所述的定子鐵芯的內圓周上設置有繞組槽，每一個繞組槽中均放置有一組電樞繞組，相鄰的電樞繞組繞向相反，電樞繞組之間串聯，形成單相的直線發電機繞組；所述的動子組件包括動子軸，動子鐵芯，永磁體；動子軸左端支撐在左端蓋上，右端套裝有動子鐵芯和永磁體，且永磁體和動子鐵芯間隔排列。本發明的直線發電機可用于自由活塞發電，振蕩發電等直線發電領域，具有結構簡單緊湊，加工制造方便，功率密度大，損耗低，效率高的優點。

技術領域

本發明屬于直線發電領域，具體來說是一種單相交流永磁同步直線發電機。

背景技術

直線發電機就是一種可以將機械能直接轉化為電能輸出的機電能量轉換裝置，相對于傳統的旋轉發電機，該發電裝置減少了能量轉換的中間環節，具有結構簡單，質量和體積小的優點，可廣泛的用于直線發電系統，例如用于自由活塞發電系統，直驅式波浪發電系統，振蕩發電系統等。

直線發電機按照動子的形式可分為動圈式和動磁式，線圈作為動子運動，永磁體固定不動的直線發電機稱為動圈式直線發電機，永磁體作為動子運動，線圈固定不動的直線發電機稱為動磁式直線發電機。目前，有關直線發電機雖然可以獲得較高的功率密度，但是還是存在如下不足：

1.結構相對復雜，不利于加工制造和裝配；

2.直線發電機的損耗高，特別是鐵損很高，導致發電機的效率低下，有待進一步提高發電效率；

3.不容易實現對直線發電機的控制。

發明內容

針對上述所提到的直線發電機存在的結構復雜，效率低，不易控制等不足，本發明提供了一種單相交流永磁同步發電機，該發明采用單相的電樞繞組，使直線發電機的結構簡單，齒槽力降低，而且由于動子和定子部分均采用硅鋼片疊壓，有效的提高了直線發電機的效率。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種單相交流永磁同步直線發電機，包括直線發電機定子組件和動子組件，所述的定子組件包括定子鐵芯、電樞繞組、左端蓋、右端蓋和發電機外殼，定子鐵芯的左右兩端分別安裝在左端蓋和右端蓋上，定子鐵芯的外圓面安裝在發電機外殼的內圓面上，所述的定子鐵芯的內圓周上設置有多個繞組槽，每一個繞組槽中均放置有一組電樞繞組，相鄰的電樞繞組繞向相反，所有電樞繞組之間串聯形成單相的直線發電機繞組，所述的動子組件包括動子軸、動子鐵芯和永磁體，所述的動子軸為空心軸，動子軸穿過所述左端蓋的軸向通孔，其左端支撐在左端蓋的軸向通孔內，動子軸右端套裝有動子鐵芯和永磁體，且永磁體和動子鐵芯間隔排列，每一個永磁體均位于相鄰兩個動子鐵芯之間，相鄰的永磁體充磁方向相反。

進一步地，所述的定子鐵芯由多片硅鋼片沿圓周方向疊壓而成。

進一步地，所述的動子組件還包括設置在動子軸內的動子位置檢測裝置。

進一步地，所述的動子鐵芯為“C”形的硅鋼片沿軸向方向疊壓而成。

進一步地，所述的發電機外殼形狀為圓筒形或四邊形或六邊形或八邊形。

進一步地，所述的發電機外殼的材料為不銹鋼或塑料。

進一步地，所述的定子組件和動子組件之間形成掃氣室，在右端蓋上設置有散熱口(6)，掃氣室通過散熱口和外界連通。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

(1)該直線發電機結構簡單緊湊，并且制造和裝配簡單；(2)動子和定子的鐵芯均采用硅鋼片疊壓，有效的提高了發電機的發電效率；(3)直線發電機上設置有散熱口，通過散熱口進行發電機內外的熱量交換，無需水冷，有效解決了發電機發熱問題；(4)直線發電機為更容易控制的單相的直線發電機。