稀土永磁径向逆控无刷交流发电机制造技术

本发明专利技术涉及一种永磁发电机。其特征是转子由导磁体和永磁体构成，采用径向磁化结构。转子上的磁极是用稀土永磁制成瓦状或条状沿转子圆周均匀分布，磁极的宽度与定子上的齿宽相同。圆环状定子上有与磁极相同数量的电枢绕组与逆控绕组。本发明专利技术这种永磁发电机结构简单，比功率大、体积小、重量轻、性能可靠，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交流发电机，技术特点是在定子上采用逆控方式调压，可应用小型发电机、风力发电机以及各种车船用发电机。
技术介绍
目前以永磁电机已普遍应用于各个领域，然而永磁发电机工作时转子产生的磁场不可调特性，限制了稀土材料在发电机技术的广泛应用，特别是在风力发电机以及各种车船用发电机，由于发动机的转速变化范围大，输出电压也随之变化。为了控制永磁发电机的输出电压，人们目前可采用方式是(1)晶闸管(可控硅)调压；由于其装置线路复杂，成本较高，很少使用。(2)复励方式；既永磁加励磁的方式调压；该结构的缺点是磁路中有两个附加气隙，消耗了大量的磁动势，无法充分发挥稀土永磁的优点，做到体积小、输出功率大。
技术实现思路
本专利技术公开了一种采用径向磁化结构，在定子上装有逆控绕组线圈，控制发电机工作时磁路磁通量的变化，达到控制发电机的输出电压。稀土永磁径向逆控无刷交流发电机，包括机壳、定子(电枢绕组、逆控绕组)、转子等部件。其特征是圆环状硅钢片定子上有相同数量的电枢绕组槽和逆控绕组槽；定子上的定子齿数为电枢绕组槽和逆控绕组槽数相加之和；转子上的磁极用稀土永磁材料制成；稀土永磁材料磁极的个数为定子齿数的二分之一；稀土永磁材料磁极的宽度与定子齿相同。稀土永磁径向逆控无刷交流发电机的控制原理是转子转动时，电枢绕组产生交流电，电压在设定值内时；直流逆控绕组没有电流，不产生磁场；当转速提高超出设定值时，控制电路接通直流逆控绕组线圈，直流逆控绕组线圈的磁势在电枢中产生附加磁通，增加轭部磁阻；通过改变直流逆控绕组线圈的电流大小改变磁通量，从而达到调压的目的。本专利技术与传统励磁发电机比较，有如下优点1、采用径向磁化结构永磁体直接面对气隙，由于稀土永磁优越的定向性，所以径向结构中气隙磁感应强度接近永磁体工作点的磁感应强度。2、效率高，由于转子不设励磁绕组，没有励磁损耗和电刷滑环间摩擦，接触损耗，工作效率平均不低于80％。3、高效率段宽，在负载变化范围较大时，仍能保持较高效率。这是因为常规的线绕式同步发电机当负载增大时，阻抗压降和电枢反应的影响大，端电压下降幅度大。为保持发电机端电压恒定，只能增加励磁电流来提高气隙磁感应强度，这就使得铁损耗和励磁铜耗明显增大，而稀土永磁发电机由于稀土永磁高内禀矫顽力的特点，使得电枢反应的影响很小，负载变化时，气隙磁感应变化狠小。四附图说明图1为本发电机结构示意图下面结合附图做进一步说明。图中(1)为定子，(2)为定子齿，(3)为电枢绕组，(4)为电枢绕组槽，(5)为逆控绕组，(6)为逆控绕组槽，(7)为转子，(8)为转子永磁体，(9)为磁通回路，(10)为附加磁通回路。五具体实施例方式由图1可以看出，转子(7)由导磁体和永磁体(8)构成。转子永磁体(8)沿转子(7)导磁体圆周均匀分布，转子永磁体(8)用稀土永磁制成，用螺丝或粘结方法固定在转子(7)导磁体上，转子永磁体(8)宽度与定子齿(2)宽度相同。圆环状硅钢片定子(1)上有相同数量的电枢绕组槽(4)和逆控绕组槽(6)，定子(1)上的定子齿(2)数为电枢绕组槽(4)和逆控绕组槽(6)数相加之和，定子齿(2)的宽度与转子永磁体(8)宽度相同。电枢绕组(3)和逆控绕(5)组分别依次连接，构成绕组回路。从图1可以看出，转子永磁体(8)与定子齿(2)对齐时，形成的图1中虚线所示的磁通回路(9)和直流逆控附加磁通回路(10)。通过改变直流逆控绕组(5)线圈的电流大小改变磁通量，达到调压的目的。权利要求1.稀土永磁径向逆控无刷交流发电机由定子(1)、电枢绕组(3)、逆控绕组(5)、转子(7)组成。2.根据权利要求1所述其特征是圆环状硅钢片定子(1)上有相同数量的电枢绕组槽(4)和逆控绕组槽(6)。3.根据权利要求1所述其特征是圆环状硅钢片定子(1)上的定子齿(2)数为电枢绕组槽(4)和逆控绕组槽(6)数相加之和。4.根据权利要求1所述其特征是逆控绕组(3)相串联接入直流电源。5.根据权利要求1所述其特征是转子(7)上的稀土永磁磁极(8)。6.根据权利要求1所述其特征是转子(7)上的稀土永磁磁极(8)的个数为定子齿(2)数的二分之一。7.根据权利要求5所述其特征是稀土永磁磁极(8)的宽度与定子齿(2)相同。全文摘要本专利技术涉及一种永磁发电机。其特征是转子由导磁体和永磁体构成，采用径向磁化结构。转子上的磁极是用稀土永磁制成瓦状或条状沿转子圆周均匀分布，磁极的宽度与定子上的齿宽相同。圆环状定子上有与磁极相同数量的电枢绕组与逆控绕组。本专利技术这种永磁发电机结构简单，比功率大、体积小、重量轻、性能可靠，使用寿命长。文档编号H02K3/12GK1862914SQ20061002602公开日2006年11月15日 申请日期2006年4月25日 优先权日2006年4月25日专利技术者王敦庆, 谢建余 申请人:上海达道能源科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
稀土永磁径向逆控无刷交流发电机由定子（１）、电枢绕组（３）、逆控绕组（５）、转子（７）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王敦庆，谢建余，
申请(专利权)人：上海达道能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]