[发明专利]双凸极励磁稳压发电机

说明书

技术领域

本发明提供一种双凸极励磁稳压发电机，属于双凸极电机领域。

背景技术

双凸极永磁(DSPM)电机是20世纪90年代初发展起来的一种新型电机，DSPM电机结合了永磁电机和开关磁阻电机的特点，功率密度大，结构简单，转子上无绕组、无永磁，适合高速运转，但作为发电机时具有输出电压难以调节、故障时难以灭磁的缺点；双凸极励磁发电机是1999年由南京航空航天大学提出的新型电机，采用励磁绕组取代永磁体的结构，当转子转速或负载变化时，通过调节励磁电流的大小来实现稳压，解决了上述问题；但是，稳压吋，根据检测到的转子转速或输出电流的大小来给与相应的励磁电流，具有一定的滞后性，而且，电机的内部磁场不仅由励磁电流决定，还受负载电流的影响，所以，检测到输出电流后，还要进行复杂的处理，才能做出反应，所以要同时具有处理器、过流、过压等保护装置，使系统更复杂，从而限制了该电机的使用范围。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种结构简单、功率密度大、稳压简单可靠、出现故障时可以实现灭磁、配套装置少、成本低、易于推广的双凸极励磁稳压发电机。具体是：

包括定子和无绕组的转子，定子齿上套装有集中电枢绕组，定子轭部或定子齿上装有励磁绕组，三相电枢绕组完全相同，三相电枢绕组的尾端接于一点，亦即发电机的正极输出端，每相电枢绕组的首端分别接三相半波可控整流稳压器或三相半控桥式整流稳压器的输入端；发电机工作时向励磁绕组内通入恒定的直流电。

本发明所述双凸极励磁稳压发电机，定、转子均是凸极齿槽结构，定转子凸极齿槽结构数量之比是6N/4N，即定子齿数是6N，转子齿数是4N，如6/4极、12/8极等，N为正整数1、2、3、4等。

其基本工作原理是，向发电机励磁绕组内通入恒定的直流电，外加机械力传动转子使其按照某一方向旋转时，三相电枢绕组输出三相相同的近似于正弦的交流电，经过三相半波可控整流稳压器或三相半控桥式整流稳压器的整流稳压作用，直接输出直流电。

本发明具有以下特点：

1、本发明所述双凸极励磁稳压发电机，向励磁绕组内通入的直流电可以是一个大小不变电流，也可以是两个、三个或多个设定好的不同大小的直流电，根据检测到的输出电流的大小给与对应的励磁电流，如有两个待选电流，转子开始运转时，由于转速低，向励磁绕组通入大的励磁电流，当检测到输出电流达到一定值时，向励磁绕组内通入小的励磁电流，在通入的某个恒定电流期间，只是通过三相半波可控整流稳压器或三相半控桥式整流稳压器的整流稳压作用实现稳压，进而而节约一定量的励磁能量。

2、本发明所述双凸极励磁稳压发电机，采用了一种新的励磁发电机稳压方法，即向励磁绕组内通入恒定的直流电，然后采用适合永磁电机的整流稳压器，即三相半波可控整流稳压器或三相半控桥式整流稳压器进行整流稳压，从而实现了装置的简单可靠、成本低。

3、本发明所述双凸极励磁稳压发电机，提供了一种新型双凸极励磁发电机，因为采用了新的稳压方法，与南京航空航天大学的专利ZL99114250.0存在明显的不同，具有完全不同的工作原理。ZL99114250.0所述双凸极无刷直流发电机具有“三相电枢绕组由二极管组成整流电路”的结构，是通过调节励磁电流的大小实现稳压的。

4、本发明所述双凸极励磁稳压发电机，提供了三相半波可控整流稳压器、三相半控桥式整流稳压器的一种新用途，即把这两种整流稳压器用于励磁发电机。专利号ZL03111865.8的专利提供一种三相半波可控整流稳压器，专利号ZL200320121085.6和申请号200710013052.2的专利提供一种三相半控桥式整流稳压器，它们都是在为了解决永磁发电机电压难以调节的发明目的下产生的，从其说明书可见它们使用范围都是永磁发电机领域。

附图说明

图1是本发明是实例的部分结构截面图。

图2是本发明实施例采用的三相半波可控整流稳压器的电路图。

具体实施方式

实施例中：图1：1、定子  2、转子  3、集中电枢绕组  4、励磁绕组

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本实施例以6/4极结构的双凸极励磁稳压发电机为例：定子1、转子2均由硅钢片叠压而成，分别有6个、4个凸极齿槽结构，定子轭部或定子齿上装有励磁绕组4，空间相对的两个定子齿上的电枢绕组3串联构成一相，三相电枢绕组3完全相同，三相电枢绕组3的尾端接于一点，亦即发电机的正极输出端，每相电枢绕组3的首端分别接三相半波可控整流稳压器(图2)的输入端。