[发明专利]一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机

权利要求书

1.一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机，包括机座、外隔磁套筒、外定子铁心、永磁磁钢、输出绕组、空心杯形转子、内隔磁套筒、内定子铁心、霍尔元件、转轴、左端盖、左端盖轴承、右端盖和右端盖轴承；

其特征在于：所述内定子铁心与内隔磁套筒固定，内隔磁套筒与右端盖固定；所述转轴一端穿出左端盖轴承，另一端先穿过空心杯形转子的底部后与杯形转子固定，再穿过内隔磁套筒和右端盖轴承；所述转轴与内隔磁套筒同轴心，且之间存在空气隙；所述左端盖轴承和右端盖轴承分别通过左端盖和右端盖与机座固定；所述内定子铁心为分体式结构，各分体之间存在夹槽；所述霍尔元件固定在内定子铁心分体之间的夹槽中；

所述外定子铁心与外隔磁套筒固定，外隔磁套筒与机座固定；所述外定子铁心与内定子铁心同轴心，外定子铁心与内定子铁心之间存在空气隙，空心杯形转子的杯壁置于该空气隙中；所述外定子铁心为分体式结构，各分体设有绕组槽，且各分体之间存在夹槽；所述输出绕组嵌放在外定子铁心的绕组槽中；所述永磁磁钢固定在外定子铁心分体之间的夹槽中；

发电机工作时，所述霍尔元件通入工作电流，杯形转子静止时，永磁磁钢形成的磁场与霍尔元件无匝链，霍尔元件无霍尔电势输出；虽然永磁磁钢形成的磁场与输出绕组相互匝链，但由于该磁场为恒定磁场，输出绕组不产生感应电动势；

所述杯形转子转动时，杯形转子的杯壁切割永磁磁钢形成的磁场，产生切割电动势，杯形转子产生电流，该电流产生的磁场与霍尔元件匝链，霍尔元件输出与旋转角速度对应的霍尔电势；

若所述杯形转子匀速转动，则杯形转子电流形成的磁场恒定，输出绕组不产生感应电动势，若所述杯形转子的旋转角速度发生变化，即存在旋转角加速度时，则杯形转子产生的电流存在变化的分量，其形成的磁场同样存在变化的分量，使得输出绕组产生与旋转角加速度对应的感应电动势。

2.根据权利要求1所述的一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机，其特征在于：内定子铁心的分体数为四个，对应的内定子铁心夹槽数为四个，四个夹槽在空间平均分布，相互错开90度空间角。

3.根据权利要求1所述的一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机，其特征在于：外定子铁心的分体数为四个，对应的外定子铁心夹槽数为四个，四个夹槽在空间平均分布，相互错开90度空间角。

4.根据权利要求1所述的一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机，其特征在于：内定子铁心分体之间的夹槽与外定子铁心分体之间的夹槽之间相互错开45度空间角。

5.根据权利要求1所述的一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机，其特征在于：外定子铁心分体的绕组槽共计四个，位于四个外定子铁心分体的中间位置，与内定子铁心分体之间的四个夹槽在空间上相互对齐。

6.根据权利要求1所述的一种可同时测量旋转角速度、角加速度的发电机，其特征在于：输出绕组为四组集中式绕组，每组绕组的两个有效边分别嵌放在外定子铁心相邻的两个分体的绕组槽中。