[发明专利]一种高功率密度外转子结构的三相发电装置

说明书

本发明公开了一种高功率密度外转子结构的三相发电装置，包括外转子、内定子铁芯和线圈绕组，外转子包括转子支架和磁极，若干磁极均匀固定在转子支架内侧的同一圆周上，内定子铁芯固定设置在磁极的内侧，线圈绕组绕设在内定子铁芯的绕线槽中；各磁极均包括大磁钢以及第一小磁钢和第二小磁钢，第一小磁钢和第二小磁钢紧贴设置且紧贴端的极性相同，大磁钢设置在第一小磁钢和第二小磁钢的内侧，大磁钢的内表面的极性与第一小磁钢和第二小磁钢紧贴端的极性相同，相邻磁极中的大磁钢、第一小磁钢和第二小磁钢的极性均相反。本发明使外转子结构内部的空间得到合理利用，以形成高功率密度的有效磁场，且结构简单、成本低、散热性能好。

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，特别是涉及一种高功率密度外转子结构的三相发电装置。

背景技术

目前，传统三相发电结构的电磁结构多通过对置的磁极形成磁场，磁感线传输距离较长、磁阻较大、磁漏现象严重，且导致发电装置的空间利用率和功率密度较低，进而无法形成高功率密度的有效磁场，往往为保证一定功率就必须占用较大的空间以导致发电装置重量较重。

发明内容

本发明的目的是提供一种高功率密度外转子结构的三相发电装置，以解决上述现有技术存在的问题，使外转子结构内部的空间得到合理利用，以形成高功率密度的有效磁场，且结构简单、成本低、散热性能好。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种高功率密度外转子结构的三相发电装置，包括外转子、内定子铁芯和线圈绕组，所述外转子包括转子支架和磁极，所述磁极为N个，N≥4，若干所述磁极均匀固定在所述转子支架内侧的同一圆周上，若干所述磁极均关于所述转子支架的轴线中心对称，所述内定子铁芯固定设置在所述磁极的内侧，所述线圈绕组绕设在所述内定子铁芯的绕线槽中，所述转子支架的中心处用于与转轴传动连接；

各所述磁极均包括大磁钢以及形状相同的第一小磁钢和第二小磁钢，所述大磁钢、所述第一小磁钢和所述第二小磁钢均固定在所述转子支架上，所述第一小磁钢和所述第二小磁钢紧贴设置且紧贴端的极性相同，所述大磁钢设置在所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的内侧，所述大磁钢的外表面与所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的内表面均相互匹配且紧贴，所述大磁钢的内表面的极性与所述第一小磁钢和所述第二小磁钢紧贴端的极性相同，相邻所述磁极中的所述大磁钢、所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的极性均相反。

优选的，所述大磁钢与所述内定子铁芯的铁芯轭部留有一定磁隙。

优选的，所述内定子铁芯上至少两个铁芯齿对应一个所述大磁钢，一所述磁极中的所述第二小磁钢和所述大磁钢与相邻的所述磁极中的所述大磁钢和所述第一小磁钢之间通过同侧相邻的两个所述铁芯齿形成闭环磁路。

优选的，所述转子支架的同一圆周上均匀设置有N个凹槽，所述凹槽的槽壁均垂直所述槽壁底部处的所述转子支架的切面，所述磁极一一对应的安装在所述凹槽中，所述第一小磁钢和所述第二小磁钢均设置在所述凹槽的外侧，所述大磁钢设置在所述凹槽的内侧且与所述凹槽过盈配合。

优选的，所述大磁钢、所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的内表面以及外表面均为圆弧面，所述凹槽的底面为与所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的外弧面相匹配的圆弧面，所述大磁钢、所述第一小磁钢和所述第二小磁钢均沿所述转子支架的轴向方向设置，所述大磁钢与所述第一小磁钢或所述第二小磁钢的厚度之和均大于所述凹槽的深度，所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的厚度均小于所述凹槽的深度。

优选的，一所述磁极中的所述大磁钢与相邻所述磁极中的所述第一小磁钢或所述第二小磁钢之间均设置有高导磁材料，所述高导磁材料为硅钢片。

优选的，所述转子支架的一端设置有侧板，所述转子支架的另一端固定连接有端盖，所述大磁钢、所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的一端均与所述侧板接触，所述大磁钢、所述第一小磁钢和所述第二小磁钢的另一端均与所述端盖接触。