[实用新型]四相永磁发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电机，更具体地说，涉及一种四相永磁发电机。

背景技术

由于工作原理和结构设计上的原因，现有的永磁发电机，特别是直流发电机普遍存在结构复杂、效率低、转子转速低、整流成直流电后纹波大。另外，现有的永磁发电机还存在功率与体积重量比低的缺陷，不能满足便携或超轻超小应用环境的要求。并且由于重量体积大，要消耗大量的铜，钢等材料。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述结构复杂、效率低、转子转速低、整流成直流电后纹波大的缺陷，提供一种全新的四相永磁发电机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种四相永磁发电机，包括转子组件、定子组件，其中：

所述转子组件包括转子支架、固定在所述转子支架上由导磁材料制成的转子圈、和紧贴所述转子圈内壁N极、S极相间设置的多个永磁体；

所述定子组件包括定子支架、固定在所述定子支架上的定子铁芯、沿所述定子铁芯圆周呈放射状分布的多个绕组极、缠绕在所述多个绕组极中每一个绕组极上的线圈绕组；

其中：

所述永磁体环绕在所述绕组极外周，所述转子支架和定子支架的安装位置使得所述转子圈与所述定子铁芯同轴，且当所述转子组件旋转时，所述线圈绕组处于所述永磁体产生的磁场中；

所述多个绕组极分为四相，每相中的绕组极的数量为n个，所述永磁体的数量为4n+2个，其中n为大于等于1的自然数。

在本实用新型所述的四相永磁发电机中，还包括连接所述转子支架和定子支架的转轴及轴承，用以保证所述转子组件和定子组件在高速旋转时保持同轴。

在本实用新型所述的四相永磁发电机中，所述四相绕组极中各相绕组极的线圈绕组的输出功率引出线之间“口”字形连接。

在本实用新型所述的四相永磁发电机中，所述四相绕组极中各相绕组极的线圈绕组的相邻两相首尾相连，且其连接点分别位于所述“口”字形的四角上，并用于与四线全桥整流器连接。

在本实用新型所述的四相永磁发电机中，所述四相绕组极中各相绕组极的线圈绕组的输出功率引出线之间“十”字形连接。

在本实用新型所述的四相永磁发电机中，所述多个绕组极与所述定子铁芯由一体成型的薄硅钢片叠加而成，或由其他高频导磁材料整体成型而成。

在本实用新型所述的四相永磁发电机中，所述转子支架上设置有可与原动机的转动机构相连接的连接机构，以将原动机的转动能传送给所述转子组件。

在本实用新型所述的四相永磁发电机中，所述定子支架上设置有用于固定所述定子组件的固定机构。

实施本实用新型的四相永磁发电机，具有以下有益效果：电机结构非常简单，制造成本低；由于输出相位差90度的方波，所以整流后的直流电压没有死区时间，纹波极小，使用体积极小的滤波器就能得到很平滑的直流电，由于永磁体与绕组极不是相对应的倍数关系，而是加2的关系，所以转子旋转时没有因磁场变化而产生的阶梯感；并且转子旋转一周，每相绕组分别发电的次数是永磁体总数除以2，因此磁场利用率极高，效率高；所以发电机的功率与体积重量比很高。

实施本实用新型，在保持额定功率输出条件下，可以制造出体积更小、重量更轻的且廉价的发电设备，适应于一些特殊应用要求，例如：用于飞行器、机器人、随身携带的发电机等等。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1A是根据本实用新型一实施例的四相永磁发电机各部件的分解图；

图1B是图1A所示实施例的四相永磁发电机的机械结构图；

图1C是图1B的A-A截面图；

图2A是根据本实用新型一实施例，在T1时刻，永磁体相对于绕组极位置的示意图，图中还示出了线圈绕组的绕线方法；

图2B是根据图2A的实施例，在T2时刻，永磁体相对于绕组极位置的示意图；

图2C是根据图2A的实施例，在T3时刻，永磁体相对于绕组极位置的示意图；

图2D是根据图2A的实施例，在T4时刻，永磁体相对于绕组极位置的示意图。

附图标记所指部件名称：

1-转子支架

2-转轴

3-转子圈

4-永磁体

5-定子铁芯

6-线圈绕组

7-定子支架

8-轴承

9-绕组极

11-转子支架上的连接机构(安装孔)

12-定子支架上的安装孔

具体实施方式