[发明专利]一种单绕组低成本高功率密度永磁直线发电机

摘要

本发明公开了一种单绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其定子上均匀设置有偶数个定子齿，相邻两个定子齿中设有定子槽，定子槽轭与定子背轭之间设有永磁体，所述定子齿与动子的动子齿之间设有主气隙，所述相邻两块永磁体产生的磁通经过主气隙进入动子形成主磁通；永磁体不随动子转动，相邻两个定子槽内安放有一套电枢绕组，电枢绕组从一个电枢绕组所在槽穿入，从相邻的电枢槽穿出，相邻两个电枢槽内的绕组组成一个电枢线圈，每个电枢线圈横跨两个定子齿距，相邻两个电枢槽内绕组的电流大小相同，方向相反。本发明只有一套绕组，运行时只需要控制一套电枢绕组的电流大小和方向，功率电路只需要两个功率开关器件。

主权项

1.一种单绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，包括定子、动子和主气隙，其中：所述定子上均匀设置有偶数个定子齿，第i个定子齿与其后面相邻的第i+1个定子齿之间设有定子槽，i为奇数，定子槽轭与定子背轭之间设有永磁体，所述定子齿与动子的动子齿之间设有主气隙，相邻两块永磁体产生的磁通经过主气隙进入动子形成主磁通；其特征是：所述永磁体不随动子运动，同一个定子槽轭上的永磁体的充磁方向相同，相邻两个定子槽轭上的永磁体的充磁方向相反；相邻两个定子槽内安放有一套电枢绕组，电枢绕组从一个定子槽穿入，从相邻的定子槽穿出，相邻两个定子槽内的绕组组成一个电枢线圈，每个电枢线圈横跨两个定子齿距，相邻两个定子槽内绕组的电流大小相同、方向相反；电机运行时，只控制一套电枢绕组的电流大小和方向，电枢电流磁场和永磁体产生的磁场相互作用使得定子齿上的磁通相互增强或者抵消，定子磁场在某个方向上连续开通或者关断，利用定子和动子间磁阻变化产生转矩并发电；所述永磁体与定子背轭铁芯和定子槽轭铁芯均紧密接触；所述两个相邻的定子齿通过定子槽轭连接，每两个定子齿和之间的定子槽轭形成一块整体铁芯，电机内该整体铁芯块数为定子齿个数的1/2。