[发明专利]一种永磁无刷恒压发电机及其稳压方法

权利要求书

1.一种永磁无刷恒压发电机的稳压方法，该发电机由变速原动机驱动，发出的恒压直流电经逆变器变频后输向恒压负载，该发电机在最大工作转速时绕组漏感电抗的标幺值等于发电机最大、最小工作转速差与最小工作转速之比，其值范围为1至1.8，其特征在于：该方法是根据发电机输出电压的计算公式U＝f(n)＝E-X·I，设计发电机的电枢铁芯时使其用于容置电枢绕组的容置槽的深度与宽度之比在3∶1至6∶1之间，从而选取调整发电机工作时的电枢绕组的漏感电抗，使得当该发电机的转速在其工作转速范围内变化时，发电机的电势E与电枢绕组的漏电抗压降X·I等量、同步变化，从而实现恒压输出。

2.根据权利要求1所述的永磁无刷恒压发电机的稳压方法，其特征在于：设计该发电机的所述电枢铁芯时使所述容置槽的深度与宽度之比为4∶1或5∶1。

3.根据权利要求1所述的永磁无刷恒压发电机的稳压方法，其特征在于：选用导磁体作为封闭所述电枢绕组的槽楔，以进一步增加所述电枢绕组的漏电感值，从而获得所需的漏感电抗。

4.一种永磁无刷恒压发电机，该发电机(10)由变速原动机驱动，发出的恒压直流电经逆变器(20)变频后输向恒压负载(30)，所述发电机(10)包括：

一定子(1)，包括电枢铁芯(11)、安装于所述电枢铁芯(11)内的绕组(12)及用于安装所述电枢铁芯(11)的铁芯安装架(13)：

一转子(2)，可转动地安装于所述定子(1)上，由所述变速原动机驱动旋转，其包括永磁磁极(21)和用于安装所述永磁磁极(21)的磁极固定架(22)；

一多相全波整流器(3)，接所述绕组(12)的输出端，其将电流整流后再输出至所述逆变器(20)；

其特征在于：所述电枢铁芯(11)上成形有多道容置槽(111)，所述绕组(12)安装于所述容置槽(111)内，所述容置槽(111)的深度与宽度的之比在3∶1至6∶1之间。

5.根据权利要求4所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：所述容置槽(111)内安装有槽楔(14)，所述槽楔(14)为导磁体，其将所述绕组(12)封闭于所述容置槽(111)内。

6.根据权利要求4或5所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：所述容置槽(111)的深度与宽度之比为4∶1或5∶1。

7.根据权利要求4所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：所述电枢铁芯(11)包括磁轭(112)，所述磁轭(112)为中空的圆筒结构。

8.根据权利要求7所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：所述永磁磁极(21)粘接于所述圆筒结构的磁轭(112)的内表面或外表面上；所述圆筒结构的磁轭(112)的截面壁厚的最小厚度大于永磁磁极(21)宽度的六分之一。

9.根据权利要求4所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：所述永磁磁极(21)的侧壁(211)与顶壁(212)之间具有一楔形面(213)，所述楔形面(213)与侧壁(211)的夹角以及与顶壁的夹角在90度至180度之间，所述楔形面(213)的长度为永磁磁极(21)厚度的二分之一。

10.根据权利要求8所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：在所述磁轭(112)的内表面或外表面上粘接有多组磁极组，每组磁极组由多块永磁磁极(21)依次沿轴向拼接而成、且依次沿周向偏移、错开，每组磁极组中的首块永磁磁极(21)与尾块永磁磁极(21)之间的最大周向偏移量为永磁磁极(21)自身宽度的六分之一至八分之一。

11.根据权利要求8所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：所述磁轭(112)的内表面或外表面上固定有采用非导磁材料或导磁材料制成的多个周向偏移定位件(113)，所述周向偏移定位件(113)之间形成有多个彼此周向偏移、错开的定位槽(115)，所述每组磁极组中的永磁磁极(21)位于所述定位槽(115)中。

12.根据权利要求4所述的一种永磁无刷恒压发电机，其特征在于：所述发电机的每极每相槽数q为或其中，所述ε小于