一种交流发电机（１０），具有：壳体（１１）、安装于壳体（１１）内的一对相对的磁端板、安装于壳体（１１）内并在所述壳体内在所述一对磁端板（１２，１３）之间保持到位的线圈板（１４）。驱动轴（１５）位于壳体（１１）内并联接至所述一对磁端板（１２，１３）。每个磁端板（１２，１３）都具有布置于其上的多个永磁体（１７）。线圈板（１４）具有嵌入其内部的多个磁线圈（未示出），使得能从线圈板（１４）的两侧见到所述磁线圈。使用中，驱动轴（１５）的旋转促使磁端板（１２，１３）相对于线圈板（１４）移动，因而在每一侧激励每个磁线圈（未示出），导致在磁线圈中产生交流电。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种交流发电机，更具体地是涉及一种用于将机械能转变 为交流电电能的永」磁交流发电机。
技术介绍
当前的永磁交流发电机典型地包括转子或者驱动轴、安装用于在转 子或者驱动轴上旋转的磁转子组件、以及静止的定子，而且在该静止的 定子中布置了磁线圏。当磁场通量相对于诸如铜线这样的静止电导体移动时，或者反之亦然，磁场通量将在电导体中产生电动势(EMF)或者 电压。如果所述导体连接至电力负载，则电流将发生流动。当前的永磁 交流发电机的磁转子组件相对于静止的定子旋转并且在静止的定子的 磁线圏中产生交流电。静止的定子的磁线圏连接至将交流电转换成直流 电的整流器。这种永磁交流发电机较之标准的金属芯交流发电机主要优点在于， 由于磁滞电流和漩涡电流引起的功率输出的损失减至3-4%。位于英国 Ross shire, IV 23 2RE, U.K.的Scoraig Wind Electric of Dundonnell公 司已经设计并供应上述这种永磁交流发电机用于风轮机。然而，上述永磁交流发电机存在一个问题是它们的效率相对较低， 亦即，与输入的机械能相比输出的电能低。确定交流发电机-整流器系 统的效率n的公式为n =蹄m^h x 100% 其中，P为交流发电机-整流器系统实际的直流(DC)功率输出，P^为交流发电机输入的机械功率。可直接测量从交流发电机-整流器系统输 出的功率——能够使用电压表测量电压输出。测量交流发电机中机械功 率的最直接的方法是测量由旋转轴传递的扭矩。这需要专门的传感器和用于传输来自该传感器的数据的系统。基于上述公式，上述这种永磁交流发电机具有的效率为40-60%。由于永磁体产生固定的磁场强度以及发电机的线圏中固定的绕组 数目，上述这种永磁发电机的电压输出(电能输出)将随磁通量的变化 率而发生变化。所述磁通量的变化率与永磁体的转速成正比。因此，有于规定的水平上。由此逆向影响永磁发电机的效率。当驱动轴的速度恒定时，上述永磁发电机也会受到限制，只能产生 一种预定的电压输出。因而，需要一种具有改进效率的发动机，亦即，需要一种能根据输 入的机械能输出高的电能的交流发电机。
技术实现思路
因而，本专利技术提供一种交流发电机，其包括壳体； 一对相对的磁端 板，所述磁端板安装于所述壳体内，每个磁端板都具有多个永磁体，所述 永磁体按照极性交替的方式环状地布置在所述磁端板的面向内的平表面 上，在一个相对的磁端板上的每个磁体与另 一磁端板上的相反极性的磁体 对齐；线圏板，其安装于所述一对磁端板之间，所述线圏板具有多个固定 地布置于其中的磁线圏；以及驱动轴，其或者联接至所述一对磁端板，或 者联接至所述线圏板，使得所逸磁端板与所述线圏板之间的相对旋转在每 一侧激励每个磁线圏从而产生交流电。在每一侧激励所述线圏板的所逸磁线圏增加了所述线圏板的所逸磁线 圏中感应产生的电压。当在每一侧激励所逸磁线圏时所感应产生的总的电 压输出始终大于当仅在一侧激励所述线圏板的所述磁线圈时所感应产生 的总的电压输出，其中每种情况下所述驱动轴的il^相等。因而，在按照 本专利技术的交流发电机中流动的交流电的安培数大于在尺寸相似的标准永 磁交流发电机中流动的交流电的安培数。因此，按照本专利技术的交流发电机的相应效率始终大于尺寸相似的标准 4c磁交流发电机的效率。在按照本专利技术的交流发电机的一个实施方式中，多个内部磁板安装于所述壳体内所述一对相对的磁端板之间，每个所述内部磁板都具有多个永 磁体，所述7^体按照极性交替的方式环状地布置在所述内部磁板的每个 平表面上，所述内部磁板的相对的平表面上的所U体与所i^端板上的 所U体对齐，而且相邻磁板上的所述对齐的磁体具有相反的极性，其中， 线圏板安装于相邻磁板之间。每个线圏板由相邻的磁板在每一侧激励，因而也表现出电压输出增加 的特征。如将在以下更详细地进行说明的那样，上述的所述/^板和相应的 线圏板的设置允许当所述驱动轴的速度可变时产生一个恒定的电压输出， 并且允许当所述驱动轴的速度恒定时产生多个恒定的电压输出。此外，如上所述在所逸磁端板上以及所述内部>^板上的所述永磁体的定位意味着在工作中，将所述磁板上的扭矩载荷减至从交流发电机获取 的栽荷，亦即所需的电压输出。仅有所^m端板经受内部扭矩载荷。所述 磁板能够具有比具有近似输出的公知交流发电机轻的构造。上述交流发电机的设计具有很少的活动部件，没有相互摩擦或者磨损 的部件，与围绕铁芯巻绕的线圏相比较，磁线圏没有芯部，而且减小了磁 板上的扭矩载荷，这种设计将由于磁滞电流和漩涡电流引起的功率输出损 失减至几乎0%。优选地，所述线圏板或每个线圏板能够连接至用于将交流电转换成直i;危电的整纟充器。现代社会中几乎所有的器具都是使用直流电而不是交流电来工作。因 此，按照本专利技术的交流发电机的交流电输出必须转换成直流电。在按照本专利技术的交流发电机的另一实施方式中，所述各磁板安装用于 在所述驱动轴上旋转且所述线圏板或每个线圏板由所述壳体保持在合适 的位置。所述磁板相对于所述线圏板或每个线圏板的旋转对于在所述磁线圏中感应产生电压最为有效；当在每一侧激励所逸磁线圏时所感应产生的电压始终大于当仅在一侧激励所述线圏板的所逸磁线團时所感应产生的电压。在按照本专利技术的交流发电机的另一实施方式中，所述线圏板或每个线 圏板安装用于在所述驱动轴上旋转且所述磁板由所述壳体保持在合适的 位置。所述线圏板或每个线圏板相对于所述磁板的旋转对于在所述磁线圏中感应产生电压也是有效的；当在每一侧激励所逸磁线圏时所感应产生的电 压始终大于当仅在一侧激励所述线圏板的所述磁线圏时所感应产生的电 压。优选地，所逸磁线圏能够通过安装于所述驱动轴上的滑环连接至所述 整流器或每个整流器。在所述旋转的线圈板或每个旋转的线圏板中产生的交流电由滑环 传送至所述整流器或每个整流器。在按照本专利技术的交流发电机的另一实施方式中，每个线圈板在所述驱 动轴的每单位转速产生预定的电压输出。优选地，每个线圏板的所述磁线圏的绕组数目决定此线團板在所述驱 动轴的每单位转速的电压输出。每个单独的线圏板的所逸磁线圏能够巻绕为使得每个线圈板在所述驱 动轴的每单位转速产生不同的电压输出。这就允许当所述驱动轴的速度可 变时产生一个恒定的电压输出，且允许当所述驱动轴的速度恒定时产生多 个恒定的电压输出。在按照本专利技术的交流发电机的另一实施方式中，所述驱动轴能以变化 的i4JL工作。优选地，所述交流发电机还包括用于测量所述驱动轴的转速的装置。 进一步优选地，用于测量所述驱动轴的转速的装置为传感器。仍旧进一步优选地，控制单元监控来自所述线圏板的电压输出并从所 述交^復电M供恒定的电压输出。最优选地，所述控制单元为可编程序逻辑控制器(PLC),其根据所述 驱动轴的转速使单独的线圏板接入电路或者从电路断开。将每个单独的线圏板的所逸磁线圏巻绕为使得每个线圏板在所述驱动 轴的每单位转速产生不同的电压输出。所述PLC监控所述驱动轴的转速， 并因此监控所述交流发电机的电压输出一一所述驱动轴的转速与所述交 流发电机的电压输出彼此直接关联。所述PLC识别出具有对应驱动轴的每单位转速的相应的电压输出的第一线圏板并将该第一线圏板接入电路。随着所述驱动轴的转速变化，所述PLC将所述第一线圏板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流发电机，包括：壳体；一对相对的磁端板，所述磁端板安装于所述壳体内，每个磁端板都具有多个永磁体，所述永磁体按照极性交替的方式环状地布置在所述磁端板的面向内的平表面上，在一个相对的磁端板上的每个磁体与另一磁端板上的相反极性的磁体对齐；线圈板，其安装于所述一对磁端板之间，所述线圈板具有多个固定地布置于其中的磁线圈；以及驱动轴，其或者联接至所述一对磁端板，或者联接至所述线圈板，使得所述一对磁端板与所述线圈板之间的相对旋转在每一侧激励每个磁线圈，从而产生交流电。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰莱斯利杰斐逊，
申请(专利权)人：温得概念有限公司，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]
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