專利名稱：稀土永磁徑向逆控?zé)o刷交流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流發(fā)電機(jī)，技術(shù)特點(diǎn)是在定子上采用逆控方式調(diào)壓，可應(yīng)用小型發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及各種車船用發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前以永磁電機(jī)已普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，然而永磁發(fā)電機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)不可調(diào)特性，限制了稀土材料在發(fā)電機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及各種車船用發(fā)電機(jī)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍大，輸出電壓也隨之變化。為了控制永磁發(fā)電機(jī)的輸出電壓，人們目前可采用方式是(1)晶閘管(可控硅)調(diào)壓；由于其裝置線路復(fù)雜，成本較高，很少使用。(2)復(fù)勵(lì)方式；既永磁加勵(lì)磁的方式調(diào)壓；該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是磁路中有兩個(gè)附加氣隙，消耗了大量的磁動(dòng)勢(shì)，無(wú)法充分發(fā)揮稀土永磁的優(yōu)點(diǎn)，做到體積小、輸出功率大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用徑向磁化結(jié)構(gòu)，在定子上裝有逆控繞組線圈，控制發(fā)電機(jī)工作時(shí)磁路磁通量的變化，達(dá)到控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
稀土永磁徑向逆控?zé)o刷交流發(fā)電機(jī)，包括機(jī)殼、定子(電樞繞組、逆控繞組)、轉(zhuǎn)子等部件。其特征是圓環(huán)狀硅鋼片定子上有相同數(shù)量的電樞繞組槽和逆控繞組槽；定子上的定子齒數(shù)為電樞繞組槽和逆控繞組槽數(shù)相加之和；轉(zhuǎn)子上的磁極用稀土永磁材料制成；稀土永磁材料磁極的個(gè)數(shù)為定子齒數(shù)的二分之一；稀土永磁材料磁極的寬度與定子齒相同。
稀土永磁徑向逆控?zé)o刷交流發(fā)電機(jī)的控制原理是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生交流電，電壓在設(shè)定值內(nèi)時(shí)；直流逆控繞組沒(méi)有電流，不產(chǎn)生磁場(chǎng)；當(dāng)轉(zhuǎn)速提高超出設(shè)定值時(shí)，控制電路接通直流逆控繞組線圈，直流逆控繞組線圈的磁勢(shì)在電樞中產(chǎn)生附加磁通，增加軛部磁阻；通過(guò)改變直流逆控繞組線圈的電流大小改變磁通量，從而達(dá)到調(diào)壓的目的。
本發(fā)明與傳統(tǒng)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)比較，有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用徑向磁化結(jié)構(gòu)永磁體直接面對(duì)氣隙，由于稀土永磁優(yōu)越的定向性，所以徑向結(jié)構(gòu)中氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度接近永磁體工作點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2、效率高，由于轉(zhuǎn)子不設(shè)勵(lì)磁繞組，沒(méi)有勵(lì)磁損耗和電刷滑環(huán)間摩擦，接觸損耗，工作效率平均不低于80％。
3、高效率段寬，在負(fù)載變化范圍較大時(shí)，仍能保持較高效率。這是因?yàn)槌Ｒ?guī)的線繞式同步發(fā)電機(jī)當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，阻抗壓降和電樞反應(yīng)的影響大，端電壓下降幅度大。為保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定，只能增加勵(lì)磁電流來(lái)提高氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度，這就使得鐵損耗和勵(lì)磁銅耗明顯增大，而稀土永磁發(fā)電機(jī)由于稀土永磁高內(nèi)稟矯頑力的特點(diǎn)，使得電樞反應(yīng)的影響很小，負(fù)載變化時(shí)，氣隙磁感應(yīng)變化狠小。
四

圖1為本發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖中(1)為定子，(2)為定子齒，(3)為電樞繞組，(4)為電樞繞組槽，(5)為逆控繞組，(6)為逆控繞組槽，(7)為轉(zhuǎn)子，(8)為轉(zhuǎn)子永磁體，(9)為磁通回路，(10)為附加磁通回路。
五具體實(shí)施例方式
由圖1可以看出，轉(zhuǎn)子(7)由導(dǎo)磁體和永磁體(8)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子永磁體(8)沿轉(zhuǎn)子(7)導(dǎo)磁體圓周均勻分布，轉(zhuǎn)子永磁體(8)用稀土永磁制成，用螺絲或粘結(jié)方法固定在轉(zhuǎn)子(7)導(dǎo)磁體上，轉(zhuǎn)子永磁體(8)寬度與定子齒(2)寬度相同。圓環(huán)狀硅鋼片定子(1)上有相同數(shù)量的電樞繞組槽(4)和逆控繞組槽(6)，定子(1)上的定子齒(2)數(shù)為電樞繞組槽(4)和逆控繞組槽(6)數(shù)相加之和，定子齒(2)的寬度與轉(zhuǎn)子永磁體(8)寬度相同。電樞繞組(3)和逆控繞(5)組分別依次連接，構(gòu)成繞組回路。從圖1可以看出，轉(zhuǎn)子永磁體(8)與定子齒(2)對(duì)齊時(shí)，形成的圖1中虛線所示的磁通回路(9)和直流逆控附加磁通回路(10)。通過(guò)改變直流逆控繞組(5)線圈的電流大小改變磁通量，達(dá)到調(diào)壓的目的。
權(quán)利要求
1.稀土永磁徑向逆控?zé)o刷交流發(fā)電機(jī)由定子(1)、電樞繞組(3)、逆控繞組(5)、轉(zhuǎn)子(7)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述其特征是圓環(huán)狀硅鋼片定子(1)上有相同數(shù)量的電樞繞組槽(4)和逆控繞組槽(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述其特征是圓環(huán)狀硅鋼片定子(1)上的定子齒(2)數(shù)為電樞繞組槽(4)和逆控繞組槽(6)數(shù)相加之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述其特征是逆控繞組(3)相串聯(lián)接入直流電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述其特征是轉(zhuǎn)子(7)上的稀土永磁磁極(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述其特征是轉(zhuǎn)子(7)上的稀土永磁磁極(8)的個(gè)數(shù)為定子齒(2)數(shù)的二分之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述其特征是稀土永磁磁極(8)的寬度與定子齒(2)相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種永磁發(fā)電機(jī)。其特征是轉(zhuǎn)子由導(dǎo)磁體和永磁體構(gòu)成，采用徑向磁化結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子上的磁極是用稀土永磁制成瓦狀或條狀沿轉(zhuǎn)子圓周均勻分布，磁極的寬度與定子上的齒寬相同。圓環(huán)狀定子上有與磁極相同數(shù)量的電樞繞組與逆控繞組。本發(fā)明這種永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比功率大、體積小、重量輕、性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H02K3/12GK1862914SQ20061002602
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者王敦慶, 謝建余 申請(qǐng)人:上海達(dá)道能源科技有限公司