小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114400851A(43)申请公布日2022.04.26(21)申请号202111667606.7(22)申请日2021.12.30(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路5号(72)发明人赵纪龙韩青峰王磊逯卓林(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人弓长(51)Int.Cl.H02K16/02(2006.01)H02K1/2798(2022.01)H02K1/14(2006.01)H02K1/17(2006.01)H02K3/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机(57)摘要本发明公开了小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，包括同轴依次安装的第一转子、第一调磁铁块组、定子、第二调磁铁块组、第二转子；第一转子与第一调磁铁块组之间、第一调磁铁块组与定子之间、定子与第二调磁铁块组之间、第二调磁铁块组与第二转子之间均留有气隙。本发明磁通发电机解决了现有混合励磁轴向磁通发电机调磁效率低、电压调节灵活度低，散热能力差等问题。CN114400851ACN114400851A权利要求书1/1页1.小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，包括同轴依次安装的第一转子(1)、第一调磁铁块组(2)、定子(3)、第二调磁铁块组(4)、第二转子(5)；所述第一转子(1)与第一调磁铁块组(2)之间、第一调磁铁块组(2)与定子(3)之间、定子(3)与第二调磁铁块组(4)之间、第二调磁铁块组(4)与第二转子(5)之间均留有气隙。2.根据权利要求1所述的小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，所述第一转子(1)和第二转子(5)的结构相同且关于定子(3)中心对称，均包括八个钕铁硼永磁体(7)，八个所述钕铁硼永磁体A(7)依次连接构成圆环状，八个所述钕铁硼永磁体A(7)均反极性表贴在圆环状的转子背铁(6)上，所述转子背铁(6)远离定子(3)设置。3.根据权利要求1所述的小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，所述第一调磁铁块组(2)和第二调磁铁块组(4)的结构相同且关于定子(3)中心对称，均包括二十四个调磁铁块(8)，二十四个所述调磁铁块(8)沿圆周等间距排列构成圆环状。4.根据权利要求1所述的小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，所述定子(3)包括定子中间单元，所述定子中间单元两侧分别对称的设置有定子侧边单元；每个所述定子侧边单元包括十二个定子齿(9)和十二个钕铁硼永磁体B(10)，所述定子齿(9)和所述钕铁硼永磁体B(10)交替排列构成圆环状，每个所述定子齿(9)上绕有集中式脉冲线圈B(15)和集中式电枢线圈(16)。5.根据权利要求4所述的小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，所述定子中间单元包括十二个铝镍钴永磁体A(11)和十二个扇形定子铁心(12)，所述铝镍钴永磁体A(11)和所述扇形定子铁心(12)交替排列构成圆环状，每个所述扇形定子铁心(12)的两侧均对称的表贴有铝镍钴永磁体B(14)，每个所述铝镍钴永磁体B(14)上绕有集中式脉冲线圈A(13)。6.根据权利要求5所述的小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，每个所述钕铁硼永磁体B(10)和每个所述铝镍钴永磁体A(11)为切向充磁，每个所述铝镍钴永磁体B(14)为轴向充磁。7.根据权利要求4所述的小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，相邻所述钕铁硼永磁体B(10)的充磁方向相反。8.根据权利要求4所述的小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机，其特征在于，每个所述定子齿(9)为凸极结构。2CN114400851A说明书1/4页小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机技术领域[0001]本发明属于轴向磁通永磁发电机技术领域，涉及小型水力发电定子分层轴向磁场永磁可控磁通发电机。背景技术[0002]水力发电是世界上最大的可再生能源发电来源，随着水力发电技术的不断发展，对发电机的发电效率、功率密度、电压波动等性能的要求也越来越高。混合励磁发电机既有永磁体励磁发电机高功率密度的优点，也有电励磁发电机输出电压可调的特点，在水力发电领域具有广阔的应用前景。[0003]轴向磁通混合励磁发电机结合了混合励磁发电机和轴向磁通永磁电机的特点，具有结构紧凑、体积小、空间利用率高、鲁棒性好、发电效率高、功率密度高、散热方便等优点，非常适合水力发电领域，但调磁效率不高，气隙磁场调节不够灵活，且电励磁需施加持续的调磁电流，损耗较大，限制了发电效率与功率密度进一步提高，