一种双边直线开关磁阻发电机制造技术

本发明专利技术涉及发电机领域，特别是一种波浪能发电的发电机，具体是一种双边直线开关磁阻发电机。一种双边直线开关磁阻发电机，包括定子、动子（6），定子由第一定子和第二定子构成，在波浪作用下，动子（6）在第一定子和第二定子之间做直线往复运动，第一定子和第二定子成面对称结构且不接触，第一定子和第二定子上分别缠绕有多个线圈，线圈输出三相交流电。本发明专利技术定子采用双边结构，动子在中间，上定子和下定子在动子的两侧，改善了传统单边直线开关磁阻发电机的运行特性。

【技术实现步骤摘要】
一种双边直线开关磁阻发电机
本专利技术涉及发电机领域，特别是一种波浪能发电的发电机，具体是一种双边直线开关磁阻发电机。
技术介绍
波浪能发电作为一种新能源发电形式对解决当下能源供给及环境污染问题至关重要。传统式波能发电装置结构复杂，需要中间转换装置，机械转换效率低下，而直驱式波能发电作为一种新型波能发电装置，具有结构简单、机械转换效率高、制造成本低等特点。近年来，波浪发电技术发展迅速，直线发电机本体设计为波浪发电技术的热点研究领域，特别是永磁式直线发电机，研究人员针对用于直驱式波能发电的永磁直线发电机展开了深入研究，并取得一定的成绩，但是，由于永磁直线发电机内嵌高性能磁钢，此类发电机虽然拥有输出稳定、效率高等优良特点，但电机制造成本高且电机内嵌的永磁体易受海底环境影响，很难适应恶劣的工作环境，在一定程度上阻碍了其普遍应用。直线开关磁阻发电机结构简单、坚固，易维护，相比于永磁直线发电机更适用于海浪发电，但传统直线开关磁阻发电机为单边结构，径向磁拉力波动较大，因此导致电机自身震动和噪声较大，不利于电机的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的而技术问题是：如何克服传统单边结构的开关磁阻发电机径向磁拉力波动较大、电机自身震动和噪声较大、机械转换效率低的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种双边直线开关磁阻发电机，包括定子、动子（6），定子由第一定子和第二定子构成，在波浪作用下，动子（6）在第一定子和第二定子之间做直线往复运动，第一定子和第二定子成面对称结构且不接触，第一定子和第二定子上分别缠绕有多个线圈，线圈输出三相交流电。磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，由于磁场扭曲而产生电磁拉力，电磁拉力在一个发电周期方向发生变化，在后半周期时，外部机械力与横向磁拉力方向相反，开关磁阻发电机吸收外部的机械能（直线往复运动机械能），将外部机械能转换成电能。动子（6）为硅钢制作的带等间隔矩形凸起的长条板，动子（6）的两侧有导轨，分别为第一导轨（20）和第二导轨（21），第一导轨（20）处于第一直线轴承（22）和第二轴线轴承（23）中，第二导轨（21）处于第三直线轴承（24）和第四直线轴承（25）中。定子安装在外壳中，外壳上有动子出入口，第一直线轴承（22）、第二轴线轴承（23）、第三直线轴承（24）和第四直线轴承（25）固定在外壳内部。外壳由第一半外壳（1）和第二半外壳（2）构成，第一半外壳（1）和第二半外壳（2）对接在一起并一起固定在电机机座（3）上，第一直线轴承（22）和第二轴线轴承（23）固定在第一半外壳（1）内部，第三直线轴承（24）和第四直线轴承（25）固定在第二半外壳（2）内部。第一定子的第一定子铁芯（4）上有等间隔布置的耙齿，整体构成耙子状结构，每个耙齿上缠绕有一个线圈，每个线圈构成一个绕组，耙齿数为3的整数倍，依次为A相绕组、B相绕组、C相绕组的顺序重复布置，第二定子的第二定子铁芯（5）上有等间隔布置的耙齿，整体构成耙子状结构，每个耙齿上缠绕有一个线圈，每个线圈构成一个绕组，耙齿数为3的整数倍，依次为A相绕组、B相绕组、C相绕组的顺序重复布置，所有A相绕组成串联关系后输出，所有B相绕组成串联关系后输出，所有C相绕组成串联关系后输出。绕组之间通过槽楔（19）固定，槽楔（19）由非导电材料构成，能够使绕组稳固。本专利技术的有益效果是：本专利技术定子采用双边结构，动子在中间，上定子和下定子在动子的两侧，改善了传统单边直线开关磁阻发电机的运行特性，在运行过程中动子所受的径向磁拉力脉动较小，降低了单边径向磁拉力影响，减小了电机震荡以及噪声，有效的提高了发电机的机械转换效率。本专利技术定子外壳采用盒装箱体结构，直线轴承通过连接孔固定在外壳内，本专利技术所采用的外壳结构对定子、绕组以及导向机构起到了一定的保护作用，并且安装简单且稳固。附图说明图1是本实施例的外观整体结构示意图；图2是本实施例内部结构示意图；图3是第一定子铁芯和第二铁芯结构示意图；图4是安装绕组后的第一定子铁芯和第二铁芯结构示意图；图5是动子结构示意图；图6是第一半外壳结构示意图；图7是第二半外壳结构示意图；图8是第二半外壳结构内部结构示意图；图9是直线轴承结构示意图；图10是导轨结构示意图；图11是电机机座结构示意图；其中，1、第一半外壳，2、第二半外壳，3、电机机座，4、第一铁芯，5、第二铁芯，6、动子，7、第一绕组，8、第二绕组，9、第三绕组，10、第四绕组，11、第五绕组，12、第六绕组，13、第七绕组，14、第八绕组，15、第九绕组，16、第十绕组，17、第十一绕组，18、第十二绕组，19、槽楔，20、第一导轨，21、第二导轨，22、第一直线轴承，23、第二直线轴承，24、第三直线轴承、25、第四直线轴承，26、第一连接孔，27、第二连接孔，28、第三连接孔，29、第四连接孔，30、第五连接孔，31、第六连接孔，32、第七连接孔，33、第八连接孔，34、直线轴承固定孔，35、导轨第一固定孔，36、导轨第二固定孔，37、第九连接孔，38、地脚连接孔。具体实施方式如图1-11所示，本实施例双边直线开关磁阻发电机，第一定子和第二定子安装在第一半外壳1和第二半外壳2组成的壳体中（之所以采用两个半外壳组成壳体目的是安装固定方便），第一半外壳1和第二半外壳2之间有间隙，外壳上有动子出入口，动子6为硅钢制作的带等间隔矩形凸起的长条板，动子6在波浪作用下，在第一半外壳1和第二半外壳2之间的间隙做直线往返运动。第一定子和第二定子成面对称结构，动子6本身也成面对称结构，并且它们的对称面在同一方向上（上下、左右、前后）是重叠的（动子运动到壳体中心时）。第一定子的第一定子铁芯4上有等间隔布置的6个耙齿，整体构成耙子状结构，每个耙齿上缠绕有一个线圈，每个线圈构成一个绕组，依次为A相绕组、B相绕组、C相绕组、A相绕组、B相绕组、C相绕组，第二定子的第二定子铁芯5上有等间隔布置的6个耙齿，整体构成耙子状结构，每个耙齿上缠绕有一个线圈，每个线圈构成一个绕组，依次为A相绕组、B相绕组、C相绕组、A相绕组、B相绕组、C相绕组，所有A相绕组成串联关系后输出，所有B相绕组成串联关系后输出，所有C相绕组成串联关系后输出，整体输出三相交流电。由于磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，由于磁场扭曲而产生电磁拉力，电磁拉力在一个发电周期方向发生变化，在后半周期时，外部机械力与横向磁拉力方向相反，开关磁阻发电机吸收外部的机械能（直线往复运动机械能），将外部机械能转换成电能。动子6的两侧有直线的导轨，分别为第一导轨20和第二导轨21，第一导轨20处于第一直线轴承22和第二轴线轴承23中，第二导轨21处于第三直线轴承24和第四直线轴承25中，第一导轨20和第二导轨21通过导轨第一固定孔35和导轨第二固定孔36用螺丝固定在动子6上。第一导轨20和第二导轨21在第一直线轴承22、第二轴线轴承23、第三直线轴承24和第四直线轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双边直线开关磁阻发电机，包括定子、动子（6），其特征在于：定子由第一定子和第二定子构成，在波浪作用下，动子（6）在第一定子和第二定子之间做直线往复运动，第一定子和第二定子成面对称结构且不接触，第一定子和第二定子上分别缠绕有多个线圈，线圈输出三相交流电，磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，由于磁场扭曲而产生电磁拉力，电磁拉力在一个发电周期方向发生变化，在后半周期时，外部机械力与横向磁拉力方向相反，开关磁阻发电机吸收外部的机械能，将外部机械能转换成电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种双边直线开关磁阻发电机，包括定子、动子（6），其特征在于：定子由第一定子和第二定子构成，在波浪作用下，动子（6）在第一定子和第二定子之间做直线往复运动，第一定子和第二定子成面对称结构且不接触，第一定子和第二定子上分别缠绕有多个线圈，线圈输出三相交流电，磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，由于磁场扭曲而产生电磁拉力，电磁拉力在一个发电周期方向发生变化，在后半周期时，外部机械力与横向磁拉力方向相反，开关磁阻发电机吸收外部的机械能，将外部机械能转换成电能。


2.根据权利要求1所述的一种双边直线开关磁阻发电机，其特征在于：动子（6）为硅钢制作的带等间隔矩形凸起的长条板，动子（6）的两侧有导轨，分别为第一导轨（20）和第二导轨（21），第一导轨（20）处于第一直线轴承（22）和第二轴线轴承（23）中，第二导轨（21）处于第三直线轴承（24）和第四直线轴承（25）中。


3.根据权利要求1所述的一种双边直线开关磁阻发电机，其特征在于：定子安装在外壳中，外壳上有动子出入口，第一直线轴承（22）、第二轴线轴承（23）、第三直线轴承（24）和第四直线轴承（25）固定在外壳内部。


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【专利技术属性】
技术研发人员：马春燕，秦绯，曹敏，陈燕，窦银科，冯治岗，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14