[发明专利]一种自适应励磁的永磁发电机系统

权利要求书

1.一种自适应励磁的永磁发电机系统，包括内燃机，传动件，永磁发电机，电子变流器；传动件是联轴器或变速器，永磁发电机包括定子和转子，转子与传动件连接旋转产生旋转磁场；定子同机架连接，定子的绕组产生电能，电能经电子变流器进行波形、频率、电压变换后输出；其特征在于所述转子包括转子Ⅰ（1）、转子Ⅱ（2）、转子毂（3）和力矩反馈弹簧式调节器（9），这种转子使气隙磁场能够根据内燃机的工况自动调节，从而输出电压保持稳定并且使输出功率与内燃机功率特性匹配；

所述转子Ⅰ和转子Ⅱ内配置有永磁体（4），永磁体N磁极和S磁极交替配置；转子Ⅰ和转子Ⅱ的磁极的轴向长度之和与定子铁芯（6）长度相当，转子Ⅰ和转子Ⅱ轴向并列于转子毂上，位置大致与定子铁芯对齐；

所述转子毂和传动件（3.1）连接，转子Ⅰ和转子毂固定连接，转子Ⅱ与转子毂之间可相对灵活转动，因此转子Ⅱ可与转子Ⅰ对齐或错开一定角度，从而实现对磁通量的调节；转子Ⅱ与转子毂之间使用减小摩擦系数的材料或零件，功能上同滑动或滚动轴承；

所述使气隙磁场能够根据内燃机的工况自动调节，使得输出电压保持稳定并且使得输出功率与内燃机功率特性匹配的方法是：利用输出电流控制转子Ⅱ的角位移来实现转子Ⅰ和转子Ⅱ合成磁场的变化，进一步说，输出功率在额定功率和最大功率之间变化时，输出电流相应正比变化，转子Ⅰ相对转子毂固定不动，转子Ⅱ则因负载电流产生反应力矩使弹簧拉长或缩短使转子Ⅱ产生角位移θ变化直到与作用于转子Ⅱ的部分输出力矩达成平衡，此角位移θ使转子Ⅰ和转子Ⅱ组合后的气隙磁通对应变化。

2.如权利要求1所述一种自适应励磁的永磁发电机系统，其特征在于所述转子Ⅱ与转子毂之间是使用3点角接触滚动组合（8）使摩擦系数最小，滚动组合包括端滚道（8c），外滚道（8b），斜滚道（8a）和滚动体（11）；其中斜滚道位于转子Ⅱ上，端滚道和外滚道位于转子毂内面，滚动体同时接触3个滚道面，这种3点定位限定了转子Ⅱ与转子毂之间轴向和径向位置，转子Ⅱ具有周向角位移自由度。

3.如权利要求1所述一种自适应励磁的永磁发电机系统，其特征在于所述力矩反馈弹簧式调节器（9）包括：拉簧（9.3），销子（9.1），限位钉（9.2）；转子毂和转子Ⅱ上都有销子，分别连接到弹簧两端；限位件在转子毂上，限位件用于确定转子Ⅱ的初始位置和转动的角度，初始位置限位功能使用限位钉（9.2）实现，销子（9.1）实现最大角位移限制功能；转子毂和转子Ⅱ之间连接若干弹簧，构成调节机构；弹簧力使转子Ⅰ和转子Ⅱ在额定功率内保持对齐复位状态，这时气隙磁通最大，在额定功率与最大功率之间弹簧可伸缩变化使转子Ⅱ产生角位移。