一种新型结构的永磁式交流同步发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102480198A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102480198A(43)申请公布日2012.05.30(21)申请号201010558835.0(22)申请日2010.11.25(71)申请人余虹锦地址400041重庆市九龙坡区石桥铺南方花园C1区科元五路100号4-3室(72)发明人余虹锦(51)Int.Cl.H02K16/04(2006.01)H02K1/27(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图55页(54)发明名称一种新型结构的永磁式交流同步发电机(57)摘要一种新型结构的永磁式交流同步发电机，适用于汽油机发电机组作备用电源使用。其特征是：发电机采用内外双定子+无磁轭铁芯的空心永磁转子结构，内外定子铁芯2、5槽内嵌有独立的绕组3、4，空心永磁转子位于内外定子之间，磁路连接为永磁体6的两异极性面直接串联两台定子而构成闭合磁路12；永磁体6为平板矩形结构并内嵌入铁磁材料制成的磁极导磁环9内，磁体排列为多片同极性磁体组成一个磁极，磁路为同极性磁体并联、异极性磁体串联的复合磁路结构，磁极导磁环9为非对称结构，在顺旋转方向后极靴部分留有多余铁磁材料，各异极性磁极间用不导磁的不锈钢连接环8铆焊成圆桶形状，两端通过前后旋转支架和滚动轴承与内定子支撑轴1连接。CN102489ACN102480198A权利要求书1/1页1.一种具有高功率密度和复励稳压特性的新型结构永磁式交流同步发电机，其特征是：一、发电机定子为内外双定子结构，内定子铁芯(2)和外定子铁芯(5)上均嵌装两套独立的绕组(3)、(4)；二、转子为无磁轭铁芯的永磁式空心圆桶形结构，安装于内外两定子之间，与双定子间均有气隙，发电机磁路连接方式为永磁体(6)的两异极性面直接串联两台定子而构成闭合磁路(12)；三、空心转子磁极导磁环(9)为非对称结构，顺旋转方向后极靴部分预留有多余铁磁材料。2.根据权利要求1所述的新型结构永磁式交流同步发电机，圆桶形的空心永磁转子异极性永磁体之间无转子磁轭铁芯联接磁路，永磁体(6)为平板式矩形结构并内嵌入由铁磁材料制成的磁极导磁环(9)的磁钢方槽内，磁体排列方式为多片同极性磁体组成一个磁极，磁路为同极性磁体并联、异极性磁体串联的复合磁路结构，组成每个磁极的同极性磁体并联个数与尺寸决定于电机磁极数和极弧系数、发电所需的磁通量以及永磁体制造工艺要求；各异极性磁极之间采用不导磁的不锈钢连接环(8)铆焊成整体圆桶形状，圆桶形的空心永磁转子沿轴向两端装有前后旋转支架(14)和(15)并通过滚动轴承与内定子支撑轴(1)连接，内定子支撑轴(1)由后安装支架定位并决定内外气隙的大小及均匀度。3.根据权利要求1所述的新型结构永磁式交流同步发电机，其内定子绕组(3)和外定子绕组(4)可接成单相或三相交流电路结构；用于单相电路对外电阻负载供电的发电机，其外定子铁芯(5)按单相磁路原理设计成截边的腰圆形状，单相绕组及定子槽分布均按120°相带设计布置；用于三相电路对外电阻负载供电的发电机，其内外定子铁芯均采用磁路均匀对称的圆形及均匀分布的内外绕组嵌线槽。2CN102480198A说明书1/5页一种新型结构的永磁式交流同步发电机技术领域[0001]本发明是一种具有高功率密度和复励稳压特性的新型结构的永磁式交流同步发电机，与汽油机或柴油机配套组成发电机组，可作为便携电源及备用应急电源使用。背景技术[0002]目前，汽油发电机行业主流机型是以铜线和铝线为主的有刷电励磁类型发电机，功率范围涵盖1kW～20kW。现在国内外的汽油发电机组基本都是采用AVR调节励磁电流的有刷电励磁单相或三相交流发电机，这种发电机的最大优势就是其磁场可以通过调节转子励磁电流来实现自动调整，从而使单机运行的发电机可以在空载到额定负载的全范围保持输出电压的稳定，以下结合附图来说明其结构原理：[0003]图7是现有技术普遍采用的传统电励磁交流同步发电机结构原理示意图，图中：标号4为定子主绕组，标号5为定子铁芯，标号21为电刷与集电环，标号22为定子副绕组，标号23为AVR励磁调压器，标号24为励磁绕组，标号25为转子铁芯，标号26为驱动转轴。此种类型发电机核心部件是定子和转子各一套，其定子铁芯5和转子铁芯25上设置铜线或铝线做成的定子主绕组4和励磁绕组24，其中定子主绕组4对外供给电力，转子上的励磁绕组24用来建立电机气隙磁场，使电机产生电磁感应，定、转子铁芯属于导磁部件，电励磁产生的两异极性磁极磁场通过转子铁芯磁轭部分构成闭合磁路，转子铁芯25固定于驱动转轴26上。同时，为调节磁场，发电机组还必须配置相应的定子副绕组22、AVR电压调节器23、引入转子电流的电刷和集电环21等部件，这种全电励磁方式的发电机所需励