專利名稱：稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種同步發(fā)電機，尤其涉及一種稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機，其特點是一種帶永磁極的單樞、無刷、復(fù)勵勵磁、恒壓式發(fā)電機，可廣泛用于中小型內(nèi)燃機發(fā)電機組。
眾所周知，勵磁系統(tǒng)已成為交流周步發(fā)電機中最核心的組成部分，也是經(jīng)典的同步發(fā)電機中最有發(fā)展前途的部分之一。勵磁系統(tǒng)的好壞直接影響同步發(fā)電機的性能和運行質(zhì)量。
現(xiàn)有單樞、電容式逆序磁場的無刷同步發(fā)電機，有一個電樞、一個磁場、主發(fā)電機與交流勵磁機鐵心合二為一，為復(fù)合磁場式。發(fā)電機定子有兩套繞組定子主繞組和電容繞組，電容繞組兩端并接一電容器，兩繞組中軸線相差90°電角度。也有的發(fā)電機定子只有一套繞組，兩端并一電容器，同時起到定子主繞組和電容繞組的作用。發(fā)電機和轉(zhuǎn)子為隱極式，也有兩套繞組，一套交軸繞組，作為交流電源繞組；一套直軸繞組，作為勵磁繞組。兩繞組軸線相差90°電角度。
這種發(fā)電機直流勵磁電流的生成主要靠由電容器所產(chǎn)生的容性電流而形成的脈動磁場。由于這種結(jié)構(gòu)的局限和電容器的容量的限制，所產(chǎn)生的脈動磁密度較低，使在轉(zhuǎn)子交軸繞組中所產(chǎn)生的交流電較小，經(jīng)整流后在直軸繞組上的直流電也較小，從而使轉(zhuǎn)子激磁磁場不大，使發(fā)電機輸出功率偏小。且這種發(fā)電機的體積大、重量重，材料消耗多，電容成本也高。
本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而設(shè)計的一種稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機，本發(fā)電機取消了現(xiàn)有發(fā)電機定子的電容繞組和電容器，(對于沒有電容繞組的發(fā)電機僅取消了定子主繞組上的電容器)，在其位置上，即在與定子繞組中軸線成90°電角度的位置上，對稱鑲嵌了兩塊稀土永磁體，構(gòu)成一對磁極，從而使發(fā)電機的性能和輸出功率大為提高。
本實用新型的目的是通過以下措施來實現(xiàn)的本稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機包括機殼、轉(zhuǎn)子部分和定子部分，轉(zhuǎn)子部分是由轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子硅鋼片、交軸繞組、直軸繞組、整流電路及過壓保護電阻組成，其特征在于定子部分包括定子硅鋼片、定子繞組和永磁體組成，兩塊永磁體對稱鑲嵌在與定子繞組中軸線成90°電角度的定子硅鋼片中，在永磁體兩側(cè)各設(shè)置有隔磁材料。
在本實用新型中，轉(zhuǎn)子部分中的整流電路是由四只硅整流管D組成的整流橋；鑲嵌在定子中的永磁體為稀土永磁體；其形狀為平板形，與導(dǎo)磁材料一起共同鑲裝在定子硅鋼片中。
本發(fā)電機的工作原理及優(yōu)點如下當(dāng)空載時，由定子上的永磁體產(chǎn)生的磁場在轉(zhuǎn)子交軸繞組中會感生出交流電來，經(jīng)橋式旋轉(zhuǎn)整流器整流后供給轉(zhuǎn)子直軸繞組直流電，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子勵磁磁場，實現(xiàn)了自勵和無刷化。在負(fù)載時，除了定子上的永磁極產(chǎn)生磁場外，在定子主繞組Wa中還流過了負(fù)載電流，產(chǎn)生負(fù)載所引起的脈動磁場。它可分解為順序和逆序兩個旋轉(zhuǎn)磁場。負(fù)載的順序磁場對轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生去磁的電樞反應(yīng)，而負(fù)載的逆序磁場在轉(zhuǎn)子的交軸繞組中感應(yīng)出交流電，經(jīng)轉(zhuǎn)子上的橋式旋轉(zhuǎn)整流器整流供給轉(zhuǎn)子直軸繞組新的直流電流，加強了轉(zhuǎn)子磁場，補償了負(fù)載電樞反應(yīng)及負(fù)載繞組本身的漏阻壓降，達(dá)到了恒壓的目的。
由于稀土永磁材料的磁感應(yīng)強度很大，在定子上鑲嵌的永磁體形成了很強的磁場，大大提高了發(fā)電機的氣隙磁密，從而在轉(zhuǎn)子的交軸繞組中感應(yīng)出很強的交流電。經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器的整流后，在轉(zhuǎn)子直軸繞組中的直流激磁電流有大幅度提高，大大增強了轉(zhuǎn)子勵磁磁場，使在定子主繞組中感應(yīng)出了很大的電勢，增加了輸出功率。
經(jīng)試驗驗證，在相同體積和重量下，本實用新型發(fā)電機比市場上使用的單樞無刷發(fā)電機功率提高了25％以上，且動態(tài)特性好，直接起動電動機的能力也有了很大增強。發(fā)電機的功率也有明顯提高，輸出電壓恒定。因此，本實用新型不失為一種頗具市場競爭力的產(chǎn)品。
附圖的圖面說明如下

圖1為本實用新型的原理圖。
圖2為本實用新型中轉(zhuǎn)子、定子部分橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)主視圖。
以下結(jié)合附圖作詳細(xì)的描述如圖所示，本實用新型的稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機包括機殼(10)、轉(zhuǎn)子部分和定子部分，轉(zhuǎn)子部分是由轉(zhuǎn)子軸(7)、轉(zhuǎn)子硅鋼片(8)、交軸繞組(9)、直軸繞組(6)、由四只硅整流管D構(gòu)成的整流電路及過壓保護電阻R組成，定子部分包括定子硅鋼片(5)、定子繞組(4)和永磁體(1)組成，在與定子繞組中軸線成90°電角度的位置上，兩塊平板形稀土永磁體(1)通過導(dǎo)磁材料(2)對稱鑲嵌在定子硅鋼片(5)中加工出的軸向通槽中，在永磁體(1)兩側(cè)各設(shè)置有隔磁材料(3)。
權(quán)利要求1.一種稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機，它包括機殼(10)、轉(zhuǎn)子部分和定子部分，轉(zhuǎn)子部分是由轉(zhuǎn)子軸(7)、轉(zhuǎn)子硅鋼片(8)、交軸繞組(9)、直軸繞組(6)、整流電路及過壓保護電阻R組成，其特征在于定子部分包括定子硅鋼片(5)、定子繞組(4)和永磁體(1)組成，兩塊永磁體對稱鑲嵌在與定子繞組中軸線成90°電角度的定子硅鋼片(5)中，在永磁體(1)兩側(cè)各設(shè)置有隔磁材料(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機，其特征在于轉(zhuǎn)子部分中的整流電路是由四只硅整流管D組成的整流橋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機，其特征在于鑲嵌在定子中的永磁體(1)為稀土永磁體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機，其特征在于定子上鑲嵌的稀土永磁體(1)為平板磁鋼，與導(dǎo)磁材料(2)一起共同鑲裝在定子硅鋼片(5)中。
專利摘要一種稀土永磁復(fù)勵恒壓同步發(fā)電機，它包括機殼、轉(zhuǎn)子部分和定子部分，其特征在于定子部分包括定子硅鋼片、定子繞組和永磁體組成，兩塊永磁體對稱鑲嵌在與定子繞組中軸線成90°電角度的定子硅鋼片中，在永磁體兩側(cè)各設(shè)置有隔磁材料。經(jīng)試驗驗證，在相同體積和重量下，本實用新型發(fā)電機比市場上使用的單樞無刷發(fā)電機功率提高了25％以上，且動態(tài)特性好，直接起動電動機的能力也有了很大增強，輸出電壓恒定。不失為一種頗具市場競爭力的產(chǎn)品。
文檔編號H02K19/26GK2263413SQ9620896
公開日1997年9月24日 申請日期1996年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月19日
發(fā)明者王錫山, 周俊甫, 孫平 申請人:周俊甫, 王錫山