[发明专利]一种单相交流永磁同步直线发电机

说明书

本发明公开了一种单相交流永磁同步直线发电机，包括直线发电机定子组件和动子组件；所述的定子组件包括定子铁芯，电枢绕组，左端盖，右端盖，发电机外壳；定子铁芯由左端盖，右端盖，电机外壳的内圆面定位；所述的定子铁芯的内圆周上设置有绕组槽，每一个绕组槽中均放置有一组电枢绕组，相邻的电枢绕组绕向相反，电枢绕组之间串联，形成单相的直线发电机绕组；所述的动子组件包括动子轴，动子铁芯，永磁体；动子轴左端支撑在左端盖上，右端套装有动子铁芯和永磁体，且永磁体和动子铁芯间隔排列。本发明的直线发电机可用于自由活塞发电，振荡发电等直线发电领域，具有结构简单紧凑，加工制造方便，功率密度大，损耗低，效率高的优点。

技术领域

本发明属于直线发电领域，具体来说是一种单相交流永磁同步直线发电机。

背景技术

直线发电机就是一种可以将机械能直接转化为电能输出的机电能量转换装置，相对于传统的旋转发电机，该发电装置减少了能量转换的中间环节，具有结构简单，质量和体积小的优点，可广泛的用于直线发电系统，例如用于自由活塞发电系统，直驱式波浪发电系统，振荡发电系统等。

直线发电机按照动子的形式可分为动圈式和动磁式，线圈作为动子运动，永磁体固定不动的直线发电机称为动圈式直线发电机，永磁体作为动子运动，线圈固定不动的直线发电机称为动磁式直线发电机。目前，有关直线发电机虽然可以获得较高的功率密度，但是还是存在如下不足：

1.结构相对复杂，不利于加工制造和装配；

2.直线发电机的损耗高，特别是铁损很高，导致发电机的效率低下，有待进一步提高发电效率；

3.不容易实现对直线发电机的控制。

发明内容

针对上述所提到的直线发电机存在的结构复杂，效率低，不易控制等不足，本发明提供了一种单相交流永磁同步发电机，该发明采用单相的电枢绕组，使直线发电机的结构简单，齿槽力降低，而且由于动子和定子部分均采用硅钢片叠压，有效的提高了直线发电机的效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种单相交流永磁同步直线发电机，包括直线发电机定子组件和动子组件，所述的定子组件包括定子铁芯、电枢绕组、左端盖、右端盖和发电机外壳，定子铁芯的左右两端分别安装在左端盖和右端盖上，定子铁芯的外圆面安装在发电机外壳的内圆面上，所述的定子铁芯的内圆周上设置有多个绕组槽，每一个绕组槽中均放置有一组电枢绕组，相邻的电枢绕组绕向相反，所有电枢绕组之间串联形成单相的直线发电机绕组，所述的动子组件包括动子轴、动子铁芯和永磁体，所述的动子轴为空心轴，动子轴穿过所述左端盖的轴向通孔，其左端支撑在左端盖的轴向通孔内，动子轴右端套装有动子铁芯和永磁体，且永磁体和动子铁芯间隔排列，每一个永磁体均位于相邻两个动子铁芯之间，相邻的永磁体充磁方向相反。

进一步地，所述的定子铁芯由多片硅钢片沿圆周方向叠压而成。

进一步地，所述的动子组件还包括设置在动子轴内的动子位置检测装置。

进一步地，所述的动子铁芯为“C”形的硅钢片沿轴向方向叠压而成。

进一步地，所述的发电机外壳形状为圆筒形或四边形或六边形或八边形。

进一步地，所述的发电机外壳的材料为不锈钢或塑料。

进一步地，所述的定子组件和动子组件之间形成扫气室，在右端盖上设置有散热口(6)，扫气室通过散热口和外界连通。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)该直线发电机结构简单紧凑，并且制造和装配简单；(2)动子和定子的铁芯均采用硅钢片叠压，有效的提高了发电机的发电效率；(3)直线发电机上设置有散热口，通过散热口进行发电机内外的热量交换，无需水冷，有效解决了发电机发热问题；(4)直线发电机为更容易控制的单相的直线发电机。