【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气工程领域，具体涉及惯性储能脉冲电源。
技术介绍
1、脉冲发电机是具备对负载重复提供高功率脉冲电流能力的特种发电机，具备储能密度高、功率密度高、结构紧凑等优势。在国防、科研、工业及民生领域应用潜力巨大。
2、高性能脉冲发电机设计的关键在于确保电机具备低内阻抗和快速建立起高速旋转励磁磁场的能力。通过采用自激励磁、空芯磁路设计，不但降低了绕组阻抗，也使其可产生的励磁磁场强度远超常规铁芯电机。采用高强度纤维复合材料代替铁磁材料构成转子，大幅度提升了转子线速度，既提升了脉冲发电机的电磁性能，也使其具备高储能密度的优势。
3、影响脉冲发电机性能的关键参数之一是电枢绕组和励磁绕组的耦合程度，两者耦合越强，脉冲发电机自激速率越高，可释放的脉冲功率等级越高。在传统径向磁通脉冲发电机中，电枢绕组和励磁绕组为单侧磁场耦合，且磁场耦合方向和转子旋转产生的主要形变方向一致，出于运行安全考虑，电磁气隙很大，导致电枢绕组和励磁绕组的耦合程度上限值偏低。
4、为提升自激速率，传统径向磁通脉冲发电机中采用了电枢绕组自激放电分离的设计，但往往因电枢绕组线圈端部交叠处理困难，部分自激用电枢绕组和励磁绕组空间距离远，耦合程度差，导致脉冲发电机最终运行效果有限，难以实现自激速率的大幅度提升。
5、综上所述，传统径向磁通脉冲发电机在自激速率、功率等级、结构紧凑程度等方面存在一些缺点，限制了其性能的进一步提升。
技术实现思路
1、为解决传统径向磁通脉冲发电机在自
2、一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，所述发电机包括：中空转轴、m个定子盘和n个转子盘，n为大于3的奇数，m＝n+1；
3、在中空转轴上沿轴向固定有n个所述转子盘；
4、所述m个所述定子盘和所述n个转子盘交替排列；
5、m个所述定子盘包括：a相、b相、c相和d相电枢绕组，四相绕组依次互差90°电角度；
6、m个所述定子盘包括：m/2个ac相定子盘和m/2个bd相定子盘组成，所述ac相定子盘和所述bd相定子盘依次交替排列。
7、进一步，所述发电机还包括：轴承和机壳；所述中空转轴通过轴承与机壳固定连接；所述机壳与m个所述定子盘固定连接。
8、进一步，所述转子盘由励磁绕组经过高强度纤维沿圆周绑扎、固定形成。
9、进一步，相邻两个转子盘的励磁绕组串联连接。
10、进一步，所述励磁绕组的材质是实心铜或铝导体。
11、进一步，定子盘由电枢绕组经过高强度纤维沿圆周绑扎、固定形成。
12、进一步，ac相定子盘4包括：a相电枢绕组和c相电枢绕组，所述a相电枢绕组和c相电枢绕组沿圆周交错排布，a相电枢绕组和c相电枢绕组的电角度相差180°；
13、bd相定子盘5包括：b相电枢绕组和d相电枢绕组，所述b相电枢绕组和d相电枢绕组沿圆周交错排布，b相电枢绕组和d相电枢绕组的电角度相差180°。
14、进一步，所述a相电枢绕组和所述b相电枢绕组的结构和排布方式相同，
15、所述c相电枢绕组和所述d相电枢绕组的结构和排布方式相同。
16、进一步，所述a相电枢绕组的等效匝数高于所述c相电枢绕组的等效匝数，
17、所述b相电枢绕组的等效匝数高于所述d相电枢绕组的等效匝数。
18、本专利技术的有益效果为：
19、1.相比于径向磁通脉冲发电机，轴向磁通脉冲发电机更易设计为较高极数、高相数，恰当的高极数、高相数设计可以明显提升脉冲发电机自激速率和功率等级，也使负载电流的合成更加灵活；
20、2.相比于径向磁通脉冲发电机电枢绕组自激放电分离方案，采用轴向磁通脉冲发电机新型电枢绕组排布设计，在实现自激放电分离的基础上，具备线圈端部无交叠、绕组电磁耦合强的性能优势，自激速率进一步提升。
21、3.相比于单转子单定子、单转子双定子等方案，采用多转子多定子交替排布的设计提升了电枢绕组和励磁绕组间耦合程度，进而明显改善轴向磁通脉冲发电机自激速率和放电性能。
22、4.多套电枢绕组与激励绕组双侧耦合，突破了传统径向磁通脉冲发电机磁场耦合程度的极限。采用特殊的电枢绕组排布，线圈端部无交叠，且自激用电枢绕组、放电用电枢绕组均与励磁绕组保持强电磁耦合。此方案设计的脉冲发电机具备自激迅速、功率等级高、结构紧凑的显著性能优势。
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1.一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述发电机包括：中空转轴(1)、m个定子盘和n个转子盘(6)，n为大于3的奇数，m＝n+1；
2.根据权利要求1所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述发电机还包括：轴承(2)和机壳(3)；
3.根据权利要求1所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述转子盘(6)由励磁绕组经过高强度纤维沿圆周绑扎、固定形成。
4.根据权利要求3所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，相邻两个转子盘(6)的励磁绕组串联连接。
5.根据权利要求4所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述励磁绕组的材质是实心铜或铝导体。
6.根据权利要求1所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述定子盘由电枢绕组经过高强度纤维绑扎、固定形成。
7.根据权利要求6所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，AC相定子盘(4)包括：A相电枢绕组和C相电枢绕
8.根据权利要求7所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述A相电枢绕组和所述B相电枢绕组的结构和排布方式相同，
9.根据权利要求7所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于；
...【技术特征摘要】
1.一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述发电机包括：中空转轴(1)、m个定子盘和n个转子盘(6)，n为大于3的奇数，m＝n+1；
2.根据权利要求1所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述发电机还包括：轴承(2)和机壳(3)；
3.根据权利要求1所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，所述转子盘(6)由励磁绕组经过高强度纤维沿圆周绑扎、固定形成。
4.根据权利要求3所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在于，相邻两个转子盘(6)的励磁绕组串联连接。
5.根据权利要求4所述的一种多盘式自激放电分离型轴向磁通脉冲发电机，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍朋，王淞，杜博超，钭楚杰，杨世臣，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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