一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機，屬機電產(chǎn)品中的動力裝置。其特征是：在無刷發(fā)電機主軸的前端設置有發(fā)電機接口盤片，發(fā)電機內(nèi)腔中心設置有定子和主磁極轉(zhuǎn)子，發(fā)電機內(nèi)腔后端設置有固定在無刷發(fā)電機主軸后端上的軸向磁場勵磁機轉(zhuǎn)子，--無刷發(fā)電機后端設置有后端蓋和在后端蓋上固定的軸向磁場勵磁機定子。本發(fā)明利用永磁發(fā)電機的高效性，另一方面用電勵磁繞組逆補永磁機因負載的改變而使電壓波動的缺陷。另外無刷發(fā)電機的勵磁機結(jié)構(gòu)采用軸向磁場的盤式電機結(jié)構(gòu)可以減小整個發(fā)電機軸向尺寸，可充利用發(fā)電機空間尺寸，減小發(fā)電機的體積。本產(chǎn)品還是具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，使用安全可靠等節(jié)能減排的新型發(fā)明創(chuàng)造項目。
【專利說明】一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機電產(chǎn)品中的動力裝置，具體的說是一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有產(chǎn)品中的無刷發(fā)電機的勵磁機大多采用徑向磁場結(jié)構(gòu)，即定轉(zhuǎn)子鐵心均為圓柱形，勵磁機的磁場是從勵磁定子的內(nèi)圓表面流向轉(zhuǎn)子的外圓表面，從而形成閉合磁路回路。而且現(xiàn)有產(chǎn)品中的無刷發(fā)電機的主磁極的勵磁是由勵磁機轉(zhuǎn)子的交流電通過同軸旋轉(zhuǎn)的全橋整流橋整流的直流電提供，而主極勵磁電流大小可以通過電壓調(diào)節(jié)器來自動控制，簡稱AVR。當AVR檢測到端電壓高于所設定額定電壓時，將會調(diào)整AVR中晶閘管的開關(guān)角，從而使整流電流減小，即主極勵磁電流減小，發(fā)電機的端電壓下降，反之亦然，從而保持發(fā)電機輸出端輸出恒定電壓。但如果將發(fā)電機完全做成永磁發(fā)電機，雖然由于米用永磁體做為勵磁磁場，沒有轉(zhuǎn)子勵磁繞組的損耗，效率大大提高，但永磁電機因其在負載情況下，由于電樞反應的作用，不可避免會出現(xiàn)不同程度的電壓波動，極大的影響其發(fā)電性能。因此單獨采用永磁體做為發(fā)電機一般達不到很好的發(fā)電性能，如要達到較好發(fā)電性能需要做出很大的材料犧牲，做為增加永磁體磁性能和增大永磁磁鋼的體積來禰補因加負載時電樞反應作用而使輸出電壓明顯波動減小的努力是很有限的。也因此，克服現(xiàn)有產(chǎn)品不足是一項急待解決的問題。
[0003]從包括中國專利在內(nèi)的有關(guān)資料檢索表明，目前尚未見到將無刷發(fā)電機的勵磁機做成軸向磁場結(jié)構(gòu)，即盤式發(fā)電機結(jié)構(gòu)用于無刷發(fā)電機上的相關(guān)報道。同樣也未發(fā)現(xiàn)在發(fā)電機主極磁極上增加永磁體從而使電勵磁的勵磁電流減小，使轉(zhuǎn)子損耗降低，發(fā)電機效率明顯提高，同時克服了永磁發(fā)電機發(fā)電性能差的相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，電機體積小，重量輕，安裝方便，使用安全可靠的新型的復合勵磁無刷發(fā)電機。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機，其特征是:在無刷發(fā)電機主軸的前端設置有發(fā)電機接口盤片，發(fā)電機內(nèi)腔中心設置有定子和主磁極轉(zhuǎn)子，發(fā)電機內(nèi)腔后端設置有固定在無刷發(fā)電機主軸后端上的軸向磁場勵磁機轉(zhuǎn)子，無刷發(fā)電機后端設置有后端蓋和在后端蓋上固定的軸向磁場勵磁機定子。
[0006]所述的發(fā)電機內(nèi)腔后端設置有固定在無刷發(fā)電機主軸后端上的軸向磁場勵磁機轉(zhuǎn)子和在后端蓋上固定的軸向磁場勵磁機定子為一對配合的軸向定子和轉(zhuǎn)子。
[0007]所述的無刷發(fā)電機的勵磁機采用軸向磁場，勵磁機的定、轉(zhuǎn)子鐵心均為圓盤形，勵磁機的磁場是從勵磁定子的圓盤表面流向轉(zhuǎn)子的圓盤表面，從而形成閉合磁路回路；發(fā)電機主極磁極上增加永磁體磁鋼從而使電勵磁的勵磁電流減小，使轉(zhuǎn)子損耗降低，發(fā)電機效率明顯提高，同時克服了純永磁發(fā)電機發(fā)電性能差的缺陷。[0008]本發(fā)明由通常的電勵磁和永磁體復合組成帶有永磁體磁場的電勵磁繞組，勵磁機為軸向磁場的無刷發(fā)電機附助勵磁機采用盤式電機的軸向磁場結(jié)構(gòu)，利用了電機端蓋的位置，不僅起到支撐轉(zhuǎn)子的作用，還做為勵磁機的定子定位基礎(chǔ)，從而使結(jié)構(gòu)簡單合理，電機體積大大減小，重量輕。
[0009]本發(fā)明的產(chǎn)品不隨負載的變化而發(fā)生電壓的波動，其電壓調(diào)整率小于國際標準，可達到0.5%以內(nèi)。即為恒壓輸出。
[0010]所述的無刷發(fā)電機的轉(zhuǎn)子采用凸極結(jié)構(gòu)，在主極鐵心的凸極上設計成插入式磁鋼槽，為便于磁鋼的加工和插入，采用同極兩片式結(jié)構(gòu)，主極凸極鐵心受力合理；在主極上設計成同極性的主勵磁繞組，當接入感性負載時，電樞反應的去磁作用而使電樞繞組的輸出電壓明顯下降，此時通過軸向磁場的勵磁機給主勵磁繞組增加電流，從而使主極勵磁增加，保持輸出電壓恒定；反之當接入容性負載時，電樞反應的增磁作用而使電樞繞組的輸出電壓明顯上升，此時通過軸向磁場的勵磁機減小主勵磁繞組的電流，從而使主極勵磁減弱，保持輸出電壓恒定。
[0011]當負載變化時，輸出電壓因電樞反應的影響而產(chǎn)生電壓的波動，通過電壓調(diào)整器即AVR，可以準確的給出增減附助勵磁的勵磁電流的大小，從而保證發(fā)電機輸出端輸出恒定電壓。因附助的勵磁電流相對于同功率無刷發(fā)電機要小很多，因此電壓調(diào)整器AVR可以相對容量要小許多，通過調(diào)整反饋精度，可以完全作到恒壓輸出，性能指標達到目前標準以上的要求，但成本相對卻較低。
[0012]本發(fā)明的有益效果有如下幾點:
[0013]1.在無刷發(fā)電機主磁極上的電勵磁繞組的轉(zhuǎn)子鐵心上增加永磁磁鋼勵磁，可用很少的磁鋼用量，達到減小電勵磁繞組的勵磁電流的目的，同時減少繞組銅線用量，與永磁發(fā)電機相比，節(jié)約材料和制造成本。
[0014]2.永磁發(fā)電機增加電勵磁繞組，通過控制電壓調(diào)節(jié)器(AVR)控制附助勵磁機的勵磁電流，從而使發(fā)電機的端電壓保持恒定輸出。
[0015]3.由于主磁極由永磁體和電勵磁繞組復合勵磁組成，與電勵磁的無刷發(fā)電機相t匕，其轉(zhuǎn)子的損耗大大減小，發(fā)熱也小，因此其電機的發(fā)電效率較普通無刷發(fā)電機要高很多，可減小大量的排放污染，節(jié)省能源。
[0016]4.附助勵磁機采用盤式電機的軸向磁場結(jié)構(gòu)，利用了電機端蓋的位置，不僅起到支撐轉(zhuǎn)子的作用，還做為勵磁機的定子定位基礎(chǔ)，好似電機的機座，從而使結(jié)構(gòu)簡單合理，如圖1所示，電機體積大大減小，重量輕。
[0017]5.由于永磁體和電勵磁繞組復合勵磁組成,具有永磁發(fā)電機優(yōu)點，發(fā)電機的瞬態(tài)性能更優(yōu)異，具有很強的發(fā)電機短路恢復能力，同時有更強的起動電動機的能力，可以起動同容量的異步電動機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步的描述。
[0019]圖1是本發(fā)明勵磁機為軸向磁場的主磁極含有永磁體的復合勵磁無刷發(fā)電機的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是本發(fā)明勵磁機為軸向磁場的主磁極含有永磁體的復合勵磁無刷發(fā)電機的軸向磁場勵磁機的定子、轉(zhuǎn)子裝配示意圖。
[0021 ] 圖3是圖2中軸向磁場勵磁機的磁場方向(如箭頭所示)。
[0022]圖1和2中:I發(fā)電機接口盤片,2定子,3主磁極轉(zhuǎn)子,4軸向磁場勵磁機轉(zhuǎn)子,5軸向磁場勵磁機定子，6后端蓋。
[0023]圖4是本發(fā)明勵磁機為軸向磁場的主磁極含有永磁體的復合勵磁無刷發(fā)電機的的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)(I)。
[0024]圖5是本發(fā)明勵磁機為軸向磁場的主磁極含有永磁體的復合勵磁無刷發(fā)電機的的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)(2)。
[0025]圖4和5中:7轉(zhuǎn)子勵磁線圈支撐桿，8極間撐塊，9轉(zhuǎn)子鐵心，10主磁極繞組，11磁鋼。
[0026]圖6是本發(fā)明勵磁機為軸向磁場的主磁極含有永磁體的復合勵磁無刷發(fā)電機的的轉(zhuǎn)子沖片圖。
[0027]圖7是本發(fā)明勵磁機為軸向磁場的主磁極含有永磁體的復合勵磁無刷發(fā)電機的的轉(zhuǎn)子主磁極電勵磁繞組接線圖。
[0028]圖中轉(zhuǎn)子主磁極電勵磁繞組接線的說明:以4極發(fā)電機為例，F(xiàn)+第一極的進入端，以右手定則判定為N，從第一極流出，進入第二極，為S極，以此類推，流經(jīng)第三極，再從第四極流出，即F-。
【具體實施方式】
[0029]實施例1:
[0030]請參閱視圖，在無刷發(fā)電機主軸的前端設置有發(fā)電機接口盤片1，發(fā)電機內(nèi)腔中心設置有定子2和主磁極轉(zhuǎn)子3，發(fā)電機內(nèi)腔后端設置有固定在無刷發(fā)電機主軸后端上的軸向磁場勵磁機轉(zhuǎn)子4,無刷發(fā)電機后端設置有后端蓋6和在后端蓋上固定的軸向磁場勵磁機定子5。
[0031]本實施例是一個無刷發(fā)電機，在電勵磁帶電壓調(diào)節(jié)器(AVR)的無刷發(fā)電機基礎(chǔ)上，在轉(zhuǎn)子主勵磁磁極鐵心上增加永磁磁鋼，從而增強主勵磁磁場強度，這樣做的好處是，利用永磁發(fā)電機的高效性，另一方面用電勵磁繞組逆補永磁機因負載的改變而使電壓波動的缺陷。另外無刷發(fā)電機的勵磁機結(jié)構(gòu)采用軸向磁場的盤式電機結(jié)構(gòu)可以減小整個發(fā)電機軸向尺寸，可充利用發(fā)電機空間尺寸，減小發(fā)電機的體積。本發(fā)明的產(chǎn)品還是具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，使用安全可靠等節(jié)能減排的新型發(fā)明創(chuàng)造項目。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機，其特征是:在無刷發(fā)電機主軸的前端設置有發(fā)電機接口盤片，發(fā)電機內(nèi)腔中心設置有定子和主磁極轉(zhuǎn)子，發(fā)電機內(nèi)腔后端設置有固定在無刷發(fā)電機主軸后端上的軸向磁場勵磁機轉(zhuǎn)子，無刷發(fā)電機后端設置有后端蓋和在后端蓋上固定的軸向磁場勵磁機定子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機，其特征是:所述的發(fā)電機內(nèi)腔后端設置有固定在無刷發(fā)電機主軸后端上的軸向磁場勵磁機轉(zhuǎn)子和在后端蓋上固定的軸向磁場勵磁機定子為一對配合的軸向定子和轉(zhuǎn)子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機，其特征是:所述的無刷發(fā)電機的勵磁機采用軸向磁場，勵磁機的定、轉(zhuǎn)子鐵心均為圓盤形；發(fā)電機主極磁極上設置有永磁體磁鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機，其特征是:所述的勵磁機為軸向磁場的無刷發(fā)電機附助勵磁機米用盤式電機的軸向磁場結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的復合勵磁無刷發(fā)電機，其特征是:所述的無刷發(fā)電機的轉(zhuǎn)子采用凸極結(jié)構(gòu)，在主極鐵心的凸極上設置插入式磁鋼槽，且采用同極兩片式結(jié)構(gòu)；在主極上設置同極性的主勵磁繞組。
【文檔編號】H02K19/38GK103427578SQ201210074768
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日
【發(fā)明者】梁泊山, 盧友文, 邱兆娟 申請人:福建亞南電機有限公司