空心徑向磁場永磁對(duì)轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子補(bǔ)償脈沖發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空心徑向磁場永磁對(duì)轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子補(bǔ)償脈沖發(fā)電機(jī)，屬于脈沖發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高功率脈沖電源能提供短時(shí)強(qiáng)脈沖電流，是電磁發(fā)射的重要部件。基于慣性儲(chǔ)能的脈沖發(fā)電機(jī)，是一種特殊的同步發(fā)電機(jī)，利用補(bǔ)償原理和磁通壓縮原理，極大地降低了電樞繞組的內(nèi)電感，從而獲得幅值極高的脈沖電流，具有很強(qiáng)的應(yīng)用潛力。
[0003]脈沖發(fā)放電機(jī)勵(lì)磁方式主要有兩種:電勵(lì)磁和永磁勵(lì)磁。由于電勵(lì)磁需要電刷，電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電刷的磨損和燒蝕也會(huì)降低電機(jī)的可靠性，并增加其維護(hù)費(fèi)用，因此近年來永磁勵(lì)磁脈沖發(fā)電機(jī)的研宄逐漸增多。
[0004]脈沖發(fā)電機(jī)放電期間，轉(zhuǎn)速下降很快，產(chǎn)生極高的電磁轉(zhuǎn)矩沖擊，量級(jí)達(dá)到M.Nm,會(huì)對(duì)作戰(zhàn)平臺(tái)產(chǎn)生極大沖擊。現(xiàn)在一般采用兩臺(tái)電機(jī)并行放置，同步反向旋轉(zhuǎn)，來抵消放電沖擊轉(zhuǎn)矩。但是兩臺(tái)電機(jī)增大了系統(tǒng)體積，兩個(gè)電流輸出端口，開關(guān)控制器件也會(huì)加倍，同時(shí)還會(huì)帶來電流并聯(lián)同步的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是為了解決目前采用兩臺(tái)電機(jī)并行放置，使其同步反向旋轉(zhuǎn)來抵消脈沖發(fā)電機(jī)放電期間產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩沖擊，造成電機(jī)體積增大的問題，提供了一種空心徑向磁場永磁對(duì)轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子補(bǔ)償脈沖發(fā)電機(jī)。
[0006]本發(fā)明所述空心徑向磁場永磁對(duì)轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子補(bǔ)償脈沖發(fā)電機(jī)，它包括外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子、定子、內(nèi)轉(zhuǎn)子軸、外轉(zhuǎn)子左端蓋、定子左端蓋、機(jī)殼左端蓋、機(jī)殼、機(jī)殼右端蓋、外轉(zhuǎn)子右端蓋、定子右端蓋和外轉(zhuǎn)子軸，
[0007]外轉(zhuǎn)子包括外轉(zhuǎn)子軛、外轉(zhuǎn)子永磁體、外轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒和外轉(zhuǎn)子繃帶，
[0008]內(nèi)轉(zhuǎn)子包括內(nèi)轉(zhuǎn)子軛、內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒和內(nèi)轉(zhuǎn)子繃帶，定子包括定子電
[0009]樞繞組、定子連接件和定子軛；
[0010]內(nèi)轉(zhuǎn)子軸和外轉(zhuǎn)子軸同軸，外轉(zhuǎn)子、定子和內(nèi)轉(zhuǎn)子由外向內(nèi)依次同軸設(shè)置，外轉(zhuǎn)子和定子之間形成外氣隙，定子和內(nèi)轉(zhuǎn)子之間形成內(nèi)氣隙；
[0011]內(nèi)轉(zhuǎn)子軛固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上，內(nèi)轉(zhuǎn)子軛的外圓周表面上設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的外圓周表面上依次設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒和內(nèi)轉(zhuǎn)子繃帶；
[0012]定子軛通過定子連接件固定在定子左端蓋和定子右端蓋之間，定子右端蓋與機(jī)殼右端蓋固定連接，定子左端蓋和定子右端蓋的內(nèi)側(cè)面均通過軸承與內(nèi)轉(zhuǎn)子軸連接；定子軛表面上設(shè)置定子電樞繞組；
[0013]外轉(zhuǎn)子軛固定在外轉(zhuǎn)子左端蓋與外轉(zhuǎn)子右端蓋之間，外轉(zhuǎn)子右端蓋的內(nèi)側(cè)面通過軸承與定子右端蓋的外側(cè)面固定，外轉(zhuǎn)子左端蓋與外轉(zhuǎn)子軸固定在一起，并通過軸承與機(jī)殼左端蓋和定子左端蓋連接，機(jī)殼固定在機(jī)殼左端蓋和機(jī)殼右端蓋之間；外轉(zhuǎn)子軛的內(nèi)圓周表面上設(shè)置外轉(zhuǎn)子永磁體，外轉(zhuǎn)子永磁體的內(nèi)圓周表面上依次設(shè)置外轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒和外轉(zhuǎn)子繃帶；
[0014]內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體形成的磁場通過內(nèi)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒、內(nèi)轉(zhuǎn)子繃帶和內(nèi)氣隙與定子電樞繞組的內(nèi)側(cè)繞組相交鏈；
[0015]外轉(zhuǎn)子永磁體形成的磁場通過外轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒、外轉(zhuǎn)子繃帶和外氣隙與定子電樞繞組的外側(cè)繞組相交鏈。
[0016]內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體和外轉(zhuǎn)子永磁體為Halbach永磁陣列結(jié)構(gòu)。
[0017]所述內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體和外轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的氣隙磁密為徑向。
[0018]內(nèi)轉(zhuǎn)子軛、定子軛和外轉(zhuǎn)子軛由玻璃纖維環(huán)氧樹脂纏繞而成。
[0019]定子電樞繞組為無槽環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)，共兩相繞組，每一相繞組包括四個(gè)線圈。
[0020]內(nèi)轉(zhuǎn)子繃帶和外轉(zhuǎn)子繃帶由碳纖維樹脂纏繞而成。
[0021]內(nèi)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒和外轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒為環(huán)形鋁筒。
[0022]內(nèi)轉(zhuǎn)子軸為實(shí)心軸，外轉(zhuǎn)子軸為空心軸，內(nèi)轉(zhuǎn)子軸和外轉(zhuǎn)子軸為單端同心式雙軸結(jié)構(gòu)。
[0023]定子電樞繞組的兩相繞組為A相繞組和B相繞組，A相繞組由Al、A2、A3和A4四個(gè)繞圈組成，B相繞組由B1、B2、B3和B4四個(gè)繞圈組成，Al和BI繞圈、A2和B2繞圈、A3和B3繞圈、A4和B4繞圈一一對(duì)應(yīng)組成四個(gè)線圈組，四個(gè)線圈組沿定子軛的圓周方向均勻分布在定子軛的內(nèi)外側(cè)壁表面上，四個(gè)線圈組在定子軛的側(cè)壁上沿軸向的纏繞方式一致；
[0024]對(duì)于Al和BI繞圈，Al和BI繞圈分別位于定子軛內(nèi)外側(cè)壁上的線圈邊中，BI繞圈的線圈邊居中，Al繞圈的線圈邊分列兩側(cè)，BI繞圈位于定子軛端口側(cè)的端口分段將BI繞圈的線圈邊首尾順次連接，Al繞圈位于定子軛端口側(cè)的端口分段將Al繞圈的線圈邊交叉連接。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子、定子和內(nèi)轉(zhuǎn)子均為空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的機(jī)械輸入采用單端同心式雙軸結(jié)構(gòu)。在使用時(shí)，使電機(jī)內(nèi)外轉(zhuǎn)子對(duì)轉(zhuǎn)，放電時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩互相抵消，能降低對(duì)作戰(zhàn)平臺(tái)的轉(zhuǎn)矩沖擊，并且采用永磁勵(lì)磁不設(shè)電刷，使電機(jī)系統(tǒng)體積減小，既減小了電機(jī)的尺寸與重量，又提高了運(yùn)行可靠性；同時(shí)本發(fā)明為單電流輸出端口，與現(xiàn)有方式中兩臺(tái)電機(jī)并行放置兩個(gè)電流輸出端口的方式相比，外部電流控制只需要一套控制器件，不用考慮電流環(huán)流的問題，電機(jī)控制系統(tǒng)更加簡單。
[0026]本發(fā)明將兩套電機(jī)結(jié)構(gòu)通過一臺(tái)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)實(shí)現(xiàn)，共用一套電樞繞組，通過定子連接件實(shí)現(xiàn)定子軛的固定，對(duì)于內(nèi)外轉(zhuǎn)子磁場共用電樞繞組，電樞繞組上產(chǎn)生的反電勢會(huì)互相抵消的缺陷，采用了特殊的電樞繞組連接方式進(jìn)行避免。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明所述空心徑向磁場永磁對(duì)轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子補(bǔ)償脈沖發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是定子軛上定子電樞繞組分布的圓周方向展開示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述空心徑向磁場永磁對(duì)轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子補(bǔ)償脈沖發(fā)電機(jī)，它包括外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子、定子、內(nèi)轉(zhuǎn)子軸5、外轉(zhuǎn)子左端蓋6、定子左端蓋14、機(jī)殼左端蓋15、機(jī)殼16、機(jī)殼右端蓋17、外轉(zhuǎn)子右端蓋18、定子右端蓋19和外轉(zhuǎn)子軸20，
[0030]外轉(zhuǎn)子包括外轉(zhuǎn)子軛7、外轉(zhuǎn)子永磁體8、外轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒9和外轉(zhuǎn)子繃帶10，
[0031]內(nèi)轉(zhuǎn)子包括內(nèi)轉(zhuǎn)子軛1、內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體2、內(nèi)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒3和內(nèi)轉(zhuǎn)子繃帶4，定子包
[0032]括定子電樞繞組11、定子連接件12和定子軛13 ；
[0033]內(nèi)轉(zhuǎn)子軸5和外轉(zhuǎn)子軸20同軸，外轉(zhuǎn)子、定子和內(nèi)轉(zhuǎn)子由外向內(nèi)依次同軸設(shè)置，外轉(zhuǎn)子和定子之間形成外氣隙，定子和內(nèi)轉(zhuǎn)子之間形成內(nèi)氣隙；
[0034]內(nèi)轉(zhuǎn)子軛I固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸5上，內(nèi)轉(zhuǎn)子軛I的外圓周表面上設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體2，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體2的外圓周表面上依次設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒3和內(nèi)轉(zhuǎn)子繃帶4 ;
[0035]定子軛13通過定子連接件12固定在定子左端蓋14和定子右端蓋19之間，定子右端蓋19與機(jī)殼右端蓋17固定連接，定子左端蓋14和定子右端蓋19的內(nèi)側(cè)面均通過軸承與內(nèi)轉(zhuǎn)子軸5連接；定子軛13表面上設(shè)置定子電樞繞組11 ;
[0036]外轉(zhuǎn)子軛7固定在外轉(zhuǎn)子左端蓋6與外轉(zhuǎn)子右端蓋18之間，外轉(zhuǎn)子右端蓋18的內(nèi)側(cè)面通過軸承與定子右端蓋19的外側(cè)面固定，外轉(zhuǎn)子左端蓋6與外轉(zhuǎn)子軸20固定在一起，并通過軸承與機(jī)殼左端蓋15和定子左端蓋14連接，機(jī)殼16固定在機(jī)殼左端蓋15和機(jī)殼右端蓋17之間；外轉(zhuǎn)子軛7的內(nèi)圓周表面上設(shè)置外轉(zhuǎn)子永磁體8，外轉(zhuǎn)子永磁體8的內(nèi)圓周表面上依次設(shè)置外轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒9和外轉(zhuǎn)子繃帶10 ;
[0037]內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體2形成的磁場通過內(nèi)轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒3、內(nèi)轉(zhuǎn)子繃帶4和內(nèi)氣隙與定子電樞繞組11的內(nèi)側(cè)繞組相交鏈；
[0038]外轉(zhuǎn)子永磁體8形成的磁場通過外轉(zhuǎn)子補(bǔ)償筒9、外轉(zhuǎn)子繃帶10和外氣隙與定子電樞繞組11的外側(cè)繞組相交鏈。
[0039]本實(shí)施方式中的外轉(zhuǎn)子、定子和內(nèi)轉(zhuǎn)子均為空心結(jié)構(gòu)，在使用中，使內(nèi)外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反。定子右端蓋19通過螺釘固定于機(jī)殼右端蓋17上。
[0040]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說明，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體2和外轉(zhuǎn)子永磁體8為Halbach永磁陣列結(jié)構(gòu)。
[0041]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一或二作進(jìn)一步說明，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體2和外轉(zhuǎn)子永磁體8產(chǎn)生的氣隙磁密為徑向。
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