CN101771311A - 一种永磁发电机转子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种永磁发电机转子，包括主轴、永久磁铁、固磁壳和隔磁板，所述隔磁板分别固接于所述固磁壳的两端而组成为一体部件，所述一体部件固接在主轴上，所述固磁壳上设有固磁槽，所述永久磁铁嵌设于所述固磁槽内，本发明将永久磁铁固定在固磁壳上，使不需要磁力线辐射的一面的磁力线辐射尽可能小，并利用固磁壳两端固定的隔磁板，将永久磁铁端面的磁力线限制在两块隔磁板之间循环，缩小了永久磁铁的磁场辐射范围；当将本发明安装在未改造的发电机定子内，发电机输出电流时，线包绕组的磁力线就与转子产生的旋转磁场的磁力线分开了，减轻发电机驱动力，加宽其负载面。

Description

一种永磁发电机转子
技术领域
本发明涉及一种永磁发电机转子。
背景技术
众所周知，现有发电机的原理为，将转子视为旋转磁场，旋转磁场又分为：励磁磁场和永久磁场两种。不管是哪种磁场都是一个目的，就是要将旋转磁场的磁辐射感应到定子的线包绕组上，让线包绕组内有不断变换极性的磁场穿过而产生电动势。但是现有发电机在拖带负载时，转速就会急剧的下降。随着负载的加重，发电机的驱动扭矩也随之加大。此种现象通常都以“切割磁力线”来解释。由于发电机在输出电流时，随着负载的加重，发电机的驱动扭矩也随之加大的客观现象存在，就导致发电机的负载面相当窄。只要负载一超过发电机的额定值，其效率就急剧下降。
仔细分析线包绕组的磁力线分布，如图1所示，线包绕组均为长圆形，接受旋转磁场的有效部位是置放在定子铁芯的线槽内的直线段部位。那些悬露在线槽外部的弧形线段部分是不能正向做功的，反而会阻碍旋转磁场的运转，线包磁力线与转子的旋转磁场磁力线绞在了一起，此现象就是发电机拖动重载时转速下降的根本原因所在。因为发电机输出电流越大，线包绕组对旋转磁场的反作用磁场的阻力也就越大。
在能源越来越紧张的今天，若能将发电机的负载面加宽，使发电机在不改变其基本结构的情况下，使其效率得以提高，将具有相当重要的经济意义和社会意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种提减轻发电机驱动力，加宽其负载面的永磁发电机转子。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁发电机转子，包括主轴、永久磁铁、固磁壳和隔磁板，所述隔磁板分别固接于所述固磁壳的两端而组成为一体部件，所述一体部件固接在主轴上，所述固磁壳上设有固磁槽，所述永久磁铁嵌设于所述固磁槽内。
本发明的有益效果是，将永久磁铁固定在固磁壳上，使不需要磁力线辐射的一面的磁力线辐射尽可能小，并利用固磁壳两端固定的隔磁板，将永久磁铁端面的磁力线限制在两块隔磁板之间循环，缩小了永久磁铁的磁场辐射范围；当将本发明安装在未改造的发电机定子内，发电机输出电流时，线包绕组的磁力线就与转子产生的旋转磁场的磁力线分开了，减轻发电机驱动力，加宽其负载面。
另外，本发明采用永久磁铁、固磁壳和隔磁板组成的一体部件固定在主轴上，取消了现有技术中的铁芯，制造成本低，重量轻；能量转换效率也可以得到提高。
附图说明
图1是现有发电机磁力线分布图；
图2是本发明实施方式的转子机构示意图；
图3是本发明实施方式的发电机磁力线分布示意图；
图4是本发明实施方式的固磁壳固定永久磁铁的示意图；
图5是现有发电机与应用本发明实施方式转子的发电机的效率对比曲线图；
图6是现有发电机与应用本发明实施方式转子的发电机的转速对比曲线图。
具体实施方式
一种永磁发电机转子，参照图2至图4，包括主轴1、永久磁铁5，固磁壳8和隔磁板4，固磁壳8为一圆筒状，固磁壳8上设有偶数个底面宽、开口窄的倒T型固磁槽7，固磁槽7依主轴轴向排列均布于所述固磁壳8上，固磁槽7里均嵌有永久磁铁5，固磁槽7有效地固定住永久磁铁5，使其在强大的离心力下不会离位；固磁壳8的两端通过铆钉或螺钉3分别固定有隔磁板4而组成为一体部件，永久磁铁5的两端部分别与固磁壳8两端的隔磁板4之间分别留间隙10，主轴1上设有用于安装一体部件的内键槽6，一体部件设有与内键槽6配合的键(图中未示出)，一体部件通过键与内键槽6的配合固定在主轴1上，当主轴1旋转时，一体部件可随主轴1一起旋转。
本实施方式的组装过程是，先将永久磁铁5装在固磁壳8的T型固磁槽7中，并在永久磁铁5的两端空开有距离，该距离实际上是指永久磁铁5的一端与固磁壳8一端的隔磁板4之间的距离及永久磁铁5的另一端与固磁壳8另一端的隔磁板4之间的距离，再在固磁壳8的两端用铆钉或螺钉3固定隔磁板4，从而组成一体部件，同时，永久磁铁5的两端部分别与固磁壳8两端的隔磁板4之间就有了间隙10，再将一体部件上的键沿着主轴1上的内键槽6将一体部件压至相应位置并固定。
本实施方式是将永久磁铁5固定在固磁壳8上，使不需要磁力线辐射的一面的磁力线辐射尽可能小，并利用固磁壳8两端固定的隔磁板4，将永久磁铁5端面的磁力线限制在两块隔磁板4之间循环，缩小了永久磁铁5的磁场辐射范围；另外，本发明采用永久磁铁5、固磁壳8和隔磁板4组成的一体部件固定在主轴1上，取消了现有技术中的铁芯，制造成本低，重量轻；能量转换效率也可以得到提高。
当将本实施方式安装在未改造的发电机定子2内，发电机输出电流时，发电机的磁力线分布如图3所示，线包绕组9的磁力线与旋转磁场的磁力线相互隔开了。原因是：固磁壳8上安装的永久磁铁5的两端与隔磁板4之间留有间隙10，永久磁铁5端面的磁力线就被限制在两块隔磁板4之间循环了。相对来讲，旋转磁场的磁力线只集中在线包绕组9的直线段部分，就无法辐射到线包绕组9的弧形线段部分了。
本实施方式有效地将旋转磁场磁力线与线包绕组9磁场磁力线相互隔开，当发电机有电流输出时，影响旋转磁场旋转的因素自然就小了。发电机在重载时转速下降的幅度就小，即磁极性交换频率降幅小了，效率自然就上去了，负载面也就宽了。从图5和图6中可以明显看出，图5中A曲线表示的是现有发电机的效率曲线，B曲线表示的是应用本实施方式转子的发电机的效率曲线，当负载越大，机电转换效率明显得到改善；图6中A曲线表示的是现有发电机的转子速度，B曲线表示的是应用本实施方式转子的发电机中的转子速度，当负载越大，转子的转速明显得到提高。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种永磁发电机转子，包括主轴和永久磁铁，其特征在于：还包括固磁壳和隔磁板，所述隔磁板分别固接于所述固磁壳的两端而组成为一体部件，所述一体部件固接在主轴上，所述固磁壳上设有固磁槽，所述永久磁铁嵌设于所述固磁槽内。
2.根据权利要求1所述的永磁发电机转子，其特征在于：所述永久磁铁的两端部分别与所述固磁壳两端的隔磁板之间留有间隙。
3.根据权利要求1所述的永磁发电机转子，其特征在于：所述固磁槽依所述主轴轴向排列均布于所述固磁壳上。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的永磁发电机转子，其特征在于：所述固磁槽为底面宽、开口窄的倒T型。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的永磁发电机转子，其特征在于：所述主轴上设有用于安装所述一体部件的内键槽，所述一体部件设有与所述内键槽配合的键。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的永磁发电机转子，其特征在于：所述固磁壳为圆筒状。
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