[发明专利]基于磁场调制原理的双动子双绕组平板型直线发电机

说明书

基于磁场调制原理的双动子双绕组平板型直线发电机，属于波浪发电用直线发电机领域，本发明为解决现有直驱式波浪发电系统发电品质较差的问题。本发明包括机壳、双绕组定子、永磁动子、调制动子、永磁动子输出端和调制动子输出端；双绕组定子以轴线平面为对称面对称固定在机壳的上下内表面上，双绕组定子内部设置有永磁动子，永磁动子与双绕组定子之间设置有调制动子；永磁动子的右端从机壳的右侧端盖伸出作为永磁动子输出端；调制动子是以轴线平面为对称面的对称结构；调制动子左侧从壳体伸出作为调制动子输出端；调制动子输出端和永磁动子输出端的轴线对称平面重合。

技术领域

本发明属于波浪发电用直线发电机领域。

背景技术

海洋波浪能是一种清洁发电能源，通过波浪能发电可满足海洋观测仪器、军事及民用测试浮标、独岛、作业平台等需求。目前，传统波浪能发电方式通常采用机械装置将波浪的上下直线运动形式转换成旋转运动，并带动旋转发电机进行发电。相比之下，直驱式发电方式通过能量回收装置和直线电机直接结合进行发电，省去了中间复杂的机械传动环节，使得系统发电效率得到提高，同时发电系统的集成度和稳定性也得到了提高。因此，直驱式波浪能发电具有广阔的应用前景。然而，当前直驱式发电系统中，由于能量回收装置转换的直线运动推力大、速度低且不恒定，使直线电机的发电电压幅值、频率等参数变化较大，导致系统发电品质较差、甚至出现系统不稳定等问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有直驱式波浪发电系统发电品质较差的问题，提供了一种基于磁场调制原理的双动子双绕组平板型直线发电机。

本发明所述基于磁场调制原理的双动子双绕组平板型直线发电机包括机壳、双绕组定子、永磁动子、调制动子、永磁动子输出端和调制动子输出端；

双绕组定子以轴线平面为对称面对称固定在机壳的上下内表面上，双绕组定子内部设置有永磁动子，永磁动子与双绕组定子之间设置有调制动子；

永磁动子的左端通过第二导轨与调制动子滑动连接，永磁动子的右端从机壳的右侧端盖伸出作为永磁动子输出端，且通过第三导轨也与调制动子滑动连接；

调制动子是以轴线平面为对称面的对称结构；调制动子的两端分别从壳体的两侧端盖伸出，其中右侧伸出部分通过第三导轨和第四导轨与永磁动子和机壳的右侧端盖滑动连接；其中左侧伸出部分作为调制动子输出端，所述调制动子输出端通过第一导轨和第二导轨分别与机壳左侧端盖和永磁动子滑动连接；

调制动子平面和双绕组定子平面之间存在径向气隙L1；调制动子平面与永磁动子平面之间存在径向气隙L2；调制动子输出端和永磁动子输出端的轴线对称平面重合。

优选地，双绕组定子由定子铁心、第一定子绕组和第二定子绕组构成；第一定子绕组以轴线平面为对称面对称分布，且对称两侧都是m₁相定子绕组，当第一定子绕组通有m₁相交流电流时，会形成沿轴线方向运动的p_s1极对数电枢磁场，m₁、p_s1为正整数；第二定子绕组以轴线平面为对称面对称分布，且对称两侧都是m₂相定子绕组，当第二定子绕组通有m₂相交流电流时，会形成沿轴线方向运动的p_s2极对数电枢磁场，m₂、p_s2为正整数。

优选地，永磁动子是以轴线平面为对称面的对称结构，且对称两侧的极对数均为p_PM，p_PM为正整数；永磁动子由永磁动子铁心和4p_PM个永磁体单元构成；在每一侧2p_PM个永磁体单元沿轴线方向均匀分布排列，2p_PM个永磁体单元固定在永磁动子铁心的上下表面上，相邻两块永磁体单元的充磁方向相反；永磁体单元的充磁方向为平行充磁。