CN102403860A - 等极单段双段磁阻发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及等极单段双段磁阻发电机，包括凸极磁极结构的两段定子和转子；定子磁极上设有电枢集中绕组或分层绕组，定子绕组可组成每相绕组多组反极性串联或同极性并联；转子上设有和定子极数相等的旋转磁极，磁极有永磁表贴电励磁混合磁极或永磁内置径向式磁极；定子转子极数相等，由偶数极即对极组成；两段定子、转子的长度相等，两段转子铁芯磁极对齐，两段定子铁芯磁极互差1/2极距角；转子可分为内转子和外转子式，当外电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式内转子或永磁内置径向式内转子；当内电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式外转子或永磁内置径向式外转子；该装置适用于各种变频变速，变频变压、变频变功的新技术领域。

Description

等极单段双段磁阻发电机

技术领域

本发明属于发电机技术领域，特别涉及一种改进型的等极单段双段磁阻发电机。

背景技术

在现有的开关磁阻电机技术中，由于开关磁阻电机双凸极磁极结构存在差极即定转子凸极不相等，定子凸极数大于转子凸极数，以及在发电状态也需要开关管控制定子绕组的励磁电流并控制其励磁控制角的时间，这样增加了制造成本和运行成本1/3-2/5，并且励磁方式是分相分阶段励磁的方式，即开关磁阻电机在可逆状态作为发电运行中它的控制更复杂，在电机旋转一周时通过电子控制功率管分相励磁分时性的轮流励磁分相发电，由于分时励磁占据了一定的时间，发电功率仅为电机功率的60％，直接影响了发电效率。

本人已申请的发明专利，如申请号200810018034.8，名称为《单相磁阻发电机》，此专利由于采用了定转子等极技术，并不需用电子控制，该发电机定转子均为凸极，转子可采用永磁磁极，转子磁极可采用带励磁绕组的电励磁磁极、永磁电励磁混合型、爪极混合型等，应用非常灵活，并能满足不同功率、不同电压、不同频率的需要，输出功率大，输出电压正弦波形好，经整流输出直流电压脉动小，在微型小功率、多极数、中高速运行时效果好。但是在中功率、少极数、运行在低速时效果就不太完美，尤其是采用了定转子等极技术，虽然提高功率输出后，定转子等极技术的磁极相当于定转子N、S、N、S磁路在静止磁极闭合状态，但是形成静态磁阻力比较大，因而造成发电启动阻力大，低速噪声大，而且还存在磁共振引起的机械共振振动和磁极共振噪声大的不足。

再如本人已申请的发明专利，申请号ZL200910117396.7，名称为《双等极双段定转子磁阻发电机》，该专利的定转子可由不同极对数组成，定转子极对数必须相等，两段定转子铁芯直径相等铁芯长度相等，其中两段转子铁芯极齿对齐，第一段定子磁极中心与第二段定子磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段定子电枢输出电压互差90度相位角；两段定子铁芯极齿对齐，第一段转子永磁磁极中心与第二段转子永磁磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段转子电枢输出电压互差90度相位角的线电压；能很好的解决定转子等极技术的两段定转子等磁极N、S、N、S磁极同时闭合同时断开状态，解决了磁共振引起的机械共振振动和磁极共振的噪声。

发明内容

本发明的目的是在已申请的上述专利基础上更加完善本技术内涵，而提供一种经设计改进后发电效率更高，应用更广泛，更具先进技术的等极单段双段磁阻发电机。

为实现所述目的，本发明解决技术问题的具体方案：一种等极单段双段磁阻发电机，包括呈凸极磁极结构的二段定子和转子；其定子包括电机外壳(101)、第一段定子铁芯磁轭(102)、第二段定子铁芯磁轭(112)、第一段定子电枢绕组(103)、第二段定子电枢绕组(113)、第一段定子槽楔(104)、第二段定子槽楔(114)、第一段定子磁极(105)、第二段定子磁极(115)及其电机底座(137)；其转子包括第一段转子永磁表贴电励磁磁极(106)、第二段转子永磁表贴电励磁磁极(116)、第一段转子电励磁磁极(107)、第二段转子电励磁磁极(117)、第一段转子槽楔(108)、第二段转子槽楔(118)、第一段转子电励磁绕组(109)、第二段转子电励磁绕组(119)、第一段转子磁轭(110)、第二段转子磁轭(120)、第一段转子带键槽轴孔(111)、第二段转子带键槽轴孔(121)及其前轴承(125)和后轴承(132)等；其定子凸极磁极上设有电枢集中绕组或分层绕组，绕组依电枢绕组的N、S反极性串联构成一相，或依N、N极性串联或并联构成一相，S、S极性串联或并联构成另一相；其特征在于：

a、所述转子上设有和定子极数相等的旋转磁极，磁极有永磁表贴电励磁混合磁极；

b、所述转子上设有和定子极数相等的旋转磁极，磁极有永磁内置径向永磁磁极；其转子包括第一段转子永磁内置径向磁极(306)、第二段转子永磁内置径向磁极(316)，在转子表面的N、S极之间设有第一段转子分磁槽(307)和第二段转子分磁槽(317)；在转子内置永磁体的两端分别设有第一段转子隔磁孔(309)和第二段转子隔磁孔(319)；

c、所述转子可分为内转子和外转子式，当等极单段、双段外电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式内转子，内电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式外转子；当等极单段、双段外电枢时，即为永磁内置径向式内转子，内电枢时，即为永磁内置径向式外转子；

d、所述其电极外壳(101)通过底座固定螺孔(136)置于电机底座(137)上，在电极外壳(101)的中部设有电机吊环(130)，在电机轴伸端(124)的两端分别设置有电机前端盖(126)和后端盖(131)，并通过固定螺杆(127)与电极外壳(101)连接，在电机后端盖(131)的外端设有风罩(135)，风罩(135)内设有电机风扇(133)，前端盖(126)与后端盖(131)通过前轴承(125)、后轴承(132)相连接；

其转子励磁装置安装在电机轴上，永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电碳刷(140)通过带绝缘管的支撑螺杆(146)与永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电碳刷(141)连接，永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电旋转滑环(142)通过带绝缘管的支撑螺杆与永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电旋转滑环(143)连接；在正负电源供电碳刷(140)、(141)与正负供电旋转滑环(142)、(143)之间设置有旋转滑环绝缘套(144)和旋转滑环金属固定套(145)；正负电源供电碳刷(140)、(141)与正负供电旋转滑环(142)、(143)相互绝缘，对应安装，并经支撑螺杆固定法兰盘(147)固定连接在后端盖(131)上。

所述定子绕组可组成每相绕组(每段电枢绕组)多组反极性串联或同极性并联，亦可部分反极性串联后同极性并联；并且每段为一相，两段为二相输出。

所述定子转子的极数相等，并且都是偶数极即对极组成；两段定子、转子的两段长度必须相等，对齐方式有两种：

两段转子铁芯磁极对齐，第一段定子磁极中心与第二段定子磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段定子电枢输出电压互差90度相位角；

两段定子铁芯磁极对齐，第一段转子永磁磁极中心与第二段转子永磁磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段转子电枢输出电压互差90度相位角。

所述定子转子磁极数由2/2极、4/4极、6/6极、8/8极、10/10、12/12极……n/n极等极组成，并且均为偶数组成。

所述永磁表贴电励磁混合式同段转子电励磁绕组相邻磁极绕组反极性串联构成N、S、N、S……组成，也可隔极同极性并联为N、N、S、S、……并联组成。

所述双段时可两段并联，也可两段串联这样转子电励磁供电滑环两段共用正负电源的一组供电滑环。

所述制造大中型时定子硅钢片可分段制成扇形片燕尾槽形状交错叠压制造。

所述制造大中型时可采用一壳两定子，一轴两转子；并可两壳两定子，一轴两转子。

本发明与现有技术相比显著效果是：

1、本发明将其转子根椐需要设计成永磁表贴电励磁混合磁极，优点是在弱磁发电时不需要励磁，减小拖动功率，在强磁发电时可调节励磁电流的大小得到不同的功率输出，尤其应用在风电时其性能突出。

2、本发明将其转子根椐需要设计成永磁内置径向永磁磁极，优点是永磁体内置于转子硅钢片内，提高了永磁体的机械强度，减小了转子在高速离心力对永磁体的影响，保护了永磁体的空气环境对永磁体的腐蚀。

3、本发明将通常的转子根椐需要设计成内转子和外转子的形式，因此当电枢绕组置于外转子需要滑环供电时，而内定子励磁磁极不旋转则不需要滑环；当励磁磁极置于外转子时需要滑环；当采用永磁式外转子时则不需要滑环。

4、本发明采用了定转子等极数技术，即采用两段定子磁极对齐，两段转子磁极互差1/2转子极距角或两段转子磁极对齐，两段定子磁极互差1/2定子极距角，因此使静动态磁阻减小。

5、本发明采用了两段定子磁极或转子磁极错位技术，两段绕组之间相位差为90度，绕组串联可提高输出电压，输出电流等于绕组的额定电流，并联可降低电压增加输出电流。由于各绕组串联电压是各绕组电压的和，电流是单绕组的额定输出电流，但并联时各绕组电压相等，输出电流是各绕组电流的和，因此绕组串并联的动态组合使输出电压调节更为方便，并通过调节驱动机械的转速，可调节发电的输出频率以适应不同频率条件的场合。

6、本发明磁路设计新颖，有效地解决了单相单段发电机固有的磁共振所引起的机械共振振动和磁极共振噪声，有效地增强工作气隙间的磁通密度，保证磁间隙内的强磁作用和功率密度，并且不产生磁共振。

7、本发明还可以在发电机极数定性情况下，运行于不同的速度，即可得到不同的电源频率，特别适用于各种变频变速，变频变压，变频变功的新技术领域。

附图说明

图1是永磁表贴电励磁内转子双段8/8发电机原理图

图1a是第一段定子转子原理剖视图

图1b是第二段定子转子原理剖视图

图2是永磁表贴电励磁外转子双段8/8发电机原理图

图2a是第一段定子转子原理剖视图

图2b是第二段定子转子原理剖视图

图3是永磁内置径向式内转子双段8/8发电机原理图

图3a是第一段定子转子原理剖视图

图3b是第二段定子转子原理剖视图

图4是永磁内置径向式内转子双段8/8发电机原理图

图4a是第一段定子转子原理剖视图

图4b是第二段定子转子原理剖视图

图5是大中型时定子铁芯制造多段的整体结构示意图

图5a是定子铁芯制造多段的结构连接示意图

图5b是定子铁芯分段搭接部分燕尾槽放大示意图

图6是永磁表贴电励磁内转子单段发电机整体结构示意图

图7是永磁表贴电励磁内转子双段发电机整体结构示意图

图8是永磁内置径向式内转子单段发电机整体结构示意图

图9是永磁内置径向式内转子双段发电机整体结构示意图

图1中，101-电机外壳、102-第一段定子铁芯磁轭、103-第一段定子电枢绕组、104-第一段定子槽楔、105-第一段定子磁极、106-第一段转子永磁表贴磁极、107-第一段转子电励磁磁极、108-第一段转子槽楔、109-第一段转子电励磁绕组、110-第一段转子铁芯磁轭、111-第一段转子带键槽的轴孔、112-第二段定子铁芯磁轭、113-第二段定子电枢绕组、114-第二段定子槽楔、115-第一段定子磁极、116-第一段转子永磁表贴磁极、117-第二段转子电励磁磁极、118-第二段转子槽楔、119-第二段转子电励磁绕组、120-第二段转子磁轭、121-第二段转子带键槽的轴孔。

图2中，201-电机外壳、202-第一段外转子铁芯磁轭、203-第一段外转子电励磁磁极、204-第一段外转子电励磁绕组、205-第一段外转子永磁表贴磁极、206-第一段内定子磁极、207-第一段内定子槽楔、208-第一段内定子电枢绕组、209-第一段内定子磁轭、210-第一段内定子带键槽的轴孔、211-第二段外转子铁芯磁轭、212-第二段外转子电励磁磁极、213-第二段外转子电励磁绕组、214-第二段外转子永磁表贴磁极、215-第二段内定子磁极、216-第二段内定子槽楔、217-第二段内定子电枢绕组、218-第二段内定子磁轭、219-第二段内定子带键槽的轴孔。

图3中，301-电机外壳、302-第一段定子铁芯磁轭、303-第一段定子电枢绕组、304-第一段定子槽楔、305-第一段内定子磁极、306-第一段转子内置径向永磁磁极、307-第一段转子内置径向永磁磁极分磁槽、308-第一段转子内置径向永磁体、309-第一段转子内置径向永磁体隔磁孔、310-第一段转子磁轭、311-第一段转子带键槽的轴孔、312-第二段定子铁芯磁轭、313-第二段定子电枢绕组、314-第二段定子槽楔、315-第二段定子磁极、316-第二段转子内置径向永磁磁极、317-第二段转子内置径向永磁磁极分磁槽、318-第二段转子内置径向永磁体、319-第二段转子内置径向永磁体隔磁孔、320-第二段转子磁轭、321-第二段转子带键槽的轴孔。

图4中，401-电机外壳、402-第一段外转子铁芯磁轭、403-第一段外转子分磁槽、404-第一段外转子永磁体、405-第一段外转子隔磁孔、406-第一段内定子磁极、407-第一段内定子槽楔、408-第一段内定子电枢绕组、409-第一段内定子磁轭、410-第一段内定子带键槽的轴孔、411-第二段外转子铁芯磁轭、412-第二段外转子分磁槽、413-第二段外转子永磁体、414-第二段外转子隔磁孔、415-第二段内定子磁极、416-第二段内定子槽楔、417-第二段内定子电枢绕组、418-第二段内定子磁轭、419-第二段内定子带键槽的轴孔。

图5中，101-电机外壳、102-第一段定子铁芯磁轭、105-第一段定子磁极、122-扇形片燕尾槽凹槽、123-扇形片燕尾槽凸极。

图6中，101-电机外壳、103-第一段定子电枢绕组、106-第一段转子永磁表贴磁极、109-第一段转子电励磁绕组、124-电机轴伸端、125-前轴承、126-前端盖、127-固定螺杆、128-定子铁芯、129-转子铁芯、130-电机吊环、131-后端盖、132-后轴承、133-电机风扇、134-电机非轴伸端、135-电机风罩、136-底座固定孔、137-电机底座、140-电励磁绕组正电源V+供电碳刷、141-永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电碳刷、142-永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电旋转滑环、143-永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电旋转滑环、144-旋转滑环绝缘套、145-旋转滑环金属固定套、146-带绝缘管的支撑螺杆、147-支撑螺杆固定法兰盘。

图7中，101-电机外壳、103-第一段定子电枢绕组、106-第一段转子永磁表贴磁极、109-第一段转子电励磁绕组、113-第二段定子电枢绕组、116-第一段转子永磁表贴磁极、119-第二段转子电励磁绕组、124-电机轴伸端、125-前轴承、126-前端盖、127-固定螺杆、128-第一段定子铁芯、129-第一段转子铁芯、130-电机吊环、131-后端盖、132-后轴承、133-电机风扇、134-电机非轴伸端、135-电机风罩、136-底座固定孔、137-电机底座、138-第二段定子铁芯、139-第二段转子铁芯、140-电励磁绕组正电源V+供电碳刷、141-永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电碳刷、142-永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电旋转滑环、143-永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电旋转滑环、144-旋转滑环绝缘套、145-旋转滑环金属固定套、146-带绝缘管的支撑螺杆、147-支撑螺杆固定法兰盘。

图8中，301-电机外壳、303-第一段定子电枢绕组、322-电机轴伸端、323-前轴承、324-前端盖、325-固定螺杆、326-电机吊环、327-第一段定子铁芯、328-第一段转子铁芯、331-后端盖、332-后轴承、333-电机风扇、334-电机非轴伸端、335-电机风罩、336-底座固定孔、337-电机底座。

图9中，301-电机外壳、303-第一段定子电枢绕组、313-第二段定子电枢绕组、322-电机轴伸端、323-前轴承、324-前端盖、325-固定螺杆、326-电机吊环、327-第一段定子铁芯、328-第一段转子铁芯、329-第二段定子铁芯、330-第二段转子铁芯、331-后端盖、332-后轴承、333-电机风扇、334-电机非轴伸端、335-电机风罩、336-底座固定孔、337-电机底座。

上述图中，A、B为电枢绕组首端，X、W为电枢绕组尾端；101～108为第一段电枢绕组数字编号，201～208为第二段电枢绕组数字编号，绕组中的数101～108、201～208的第一位数字对应于电机段数，中间0表示分隔号，第三位数字表示绕组个数；N为永磁磁极的N极，S为永磁磁极的S极；1N1对应于N极的第一段第一个N极，1N2对应于N极的第一段第二个N极，1N3对应于N极的第一段第三个N极，1N4对应于N极的第一段第四个N极；1S1对应于S极的第一段第一个S极，1S2对应于S极的第一段第二个S极，1S3对应于S极的第一段第三个S极，1S4对应于S极的第一段第四个S极；2N1对应于N极的第二段第一个N极，2N2对应于N极的第二段第二个N极，2N3对应于N极的第二段第三个N极，2N4对应于N极的第二段第四个N极；2S1对应于S极的第二段第一个S极，2S2对应于S极的第二段第二个S极，2S3对应于S极的第二段第三个S极，2S4对应于S极的第二段第四个S极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对该技术方案作进一步描述

实施例1

一种永磁表贴电励磁磁极内转子双段发电机，包括均由硅钢片叠压制成呈凸极磁极结构的二段定子和转子(如图1、图7所示)，其定子包括电机外壳101、第一段定子铁芯磁轭102、第二段定子铁芯磁轭112、第一段定子电枢绕组103、第二段定子电枢绕组113、第一段定子槽楔104、第二段定子槽楔114、第一段定子磁极105、第二段定子磁极115及其电机底座137；其转子包括第一段转子永磁表贴电励磁磁极106、第二段转子永磁表贴电励磁磁极116、第一段转子电励磁磁极107、第二段转子电励磁磁极117、第一段转子槽楔108、第二段转子槽楔118、第一段转子电励磁绕组109、第二段转子电励磁绕组119、第一段转子磁轭110、第二段转子磁轭120、第一段转子带键槽轴孔111、第二段转子带键槽轴孔121及其前轴承125和后轴承132等；其定子凸极磁极上设有电枢集中绕组或分层绕组，绕组依电枢绕组的N、S反极性串联构成一相，或依N、N极性串联或并联构成一相，S、S极性串联或并联构成另一相；

所述其电极外壳101通过底座固定螺孔136置于电机底座137上，在电极外壳101的中部设有电机吊环130，在电机轴伸端124的两端分别设置有电机前端盖126和后端盖131，并通过固定螺杆127与电极外壳101连接，在电机后端盖131的外端设有风罩135，风罩135内设有电机风扇133，前端盖126与后端盖131通过前轴承125、后轴承132相连接。

所述转子励磁装置安装在电机轴上，永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电碳刷140通过带绝缘管的支撑螺杆146与永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电碳刷141连接，永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电旋转滑环142通过带绝缘管的支撑螺杆与永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电旋转滑环143连接；在正负电源供电碳刷140、141与正负供电旋转滑环142、143之间设置有旋转滑环绝缘套144和旋转滑环金属固定套145；正负电源供电碳刷140、141与正负供电旋转滑环142、143相互绝缘，对应安装，并经支撑螺杆固定法兰盘147固定连接在后端盖131上。

永磁表贴电励磁磁极内转子双段发电机其集中绕组8/8两段转子磁极机械角度相同(对齐)，两段定子磁极互差22.5°机械角度，第一段定子磁极与转子磁极同机械角度对齐(如图1a所示)；集中绕组8/8两段内转子磁极机械角度相同(对齐)，两段定子磁极互差22.5°机械角度，第二段内转子与定子磁极互差22.5°机械角度不对齐(如图1b所示)。

所述定子绕组可组成每相绕组(每段电枢绕组)多组反极性串联或同极性并联，亦可部分反极性串联后同极性并联；并且每段为一相，两段为二相输出。

所述定子转子的极数相等，并且都是偶数极即对极组成；两段定子、转子的两段长度必须相等，其中两段转子铁芯磁极对齐，第一段定子磁极中心与第二段定子磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段定子电枢输出电压互差90度相位角；两段定子铁芯磁极对齐，第一段转子永磁磁极中心与第二段转子永磁磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段转子电枢输出电压互差90度相位角。

所述永磁表贴电励磁混合式同段转子电励磁绕组相邻磁极绕组反极性串联构成N、S、N、S……组成，也可隔极同极性并联为N、N、S、S、……并联组成。双段时可两段并联，也可两段串联这样转子电励磁供电滑环可两段共用正负电源的一组供电滑环。

所述转子可分为内转子和外转子式，当等极单段、双段外电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式内转子；当等极单段、双段内电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式外转子。

其次，永磁表贴电励磁磁极外转子双段发电机，包括均由硅钢片叠压制成呈凸极磁极结构的二段定子和转子(如图2所示)，其双层绕组8/8两段内定子磁极互差22.5°机械角度，两段外转子磁极机械角度对齐(如图2a所示)；双层绕组8/8两段内定子磁极互差22.5°机械角度，两段外转子磁极机械角度对齐，第二段定子磁极与转子磁极互差22.5°机械角度不对齐(如图2b所示)。本实例可将永磁表贴电励磁外转子固定作为定子，而将电枢置于内转子运转，此时定子励磁绕组供电不需滑环而内电枢供电需要滑环。

(图2也可以外转子固定不转，而内电枢旋转，这时内电枢需要滑环向外供电)。

实施例2

一种永磁内置径向式内转子双段发电机，包括均由硅钢片叠压制成呈凸极磁极结构的二段定子和转子(如图3、图9所示)，其定子包括电机外壳301、第一段定子铁芯磁轭302、第二段定子铁芯磁轭312、第一段定子电枢绕组303、第二段定子电枢绕组313、第一段定子槽楔304、第二段定子槽楔314、第一段定子磁极305、第二段定子磁极315及其电机底座337；其转子包括第一段转子永磁内置径向磁极306、第二段转子永磁内置径向磁极316、第一段转子分磁槽307、第二段转子分磁槽317、第一段转子永磁内置径向永磁体308、第二段转子永磁内置径向永磁体318、第一段转子永磁内置径向隔磁孔309、第二段转子永磁内置径向隔磁孔319、第一段转子磁轭310、第二段转子磁轭320、第一段转子带键槽轴孔311、第二段转子带键槽轴孔321及其前轴承323和后轴承332等；所述转子上设有和定子极数相等的旋转磁极，磁极有永磁内置径向式磁极，在转子表面的N、S极之间设有第一段转子分磁槽307和第二段转子分磁槽317；在转子内置永磁体的两端分别设有第一段转子隔磁孔309和第二段转子隔磁孔319；

所述电极外壳301通过底座固定螺孔336置于电机底座337上，在电极外壳301的中部设有电机吊环326，在电机轴伸端322的两端分别设置有电机前端盖324和后端盖331，并通过固定螺杆325与电极外壳301连接，在电机后端盖331的外端设有风罩335，风罩335内设有电机风扇333，前端盖324与后端盖331通过前轴承323、后轴承332相连接。

永磁内置径向式内转子双段发电机其集中绕组8/8两段定子磁极互差22.5°机械角度，两段转子磁极机械角度对齐(如图3a、图3b所示)；集中绕组8/8两段定子磁极互差22.5°机械角度，

定子转子磁极数由2/2极、4/4极、6/6极、8/8极、10/10、12/12极……n/n极等极组成，且均为偶数；并且都是偶数极即对极组成，以适应不同的转速。

由于采用了定子转子等极数技术，两段定子磁极对齐，两段转子磁极互差1/2转子极距角或者两段转子磁极对齐，两段定子磁极互差1/2定子极距角；这样使其输出电压的相位差也是1/2极距角的相位差；因此使静动态磁阻减小运行平稳。

定子凸极磁极上设有电枢集中绕组或分层绕组，绕组依电枢绕组的N、S反极性串联构成一相，或依N、N极性串联或并联构成一相，电枢绕组的S、S极性串联或并联构成另一相；来完成不同电压的输出和不同电流的输出，根椐不同频率的输出可运行于不同的转速。

所述转子可分为内转子和外转子式，当等极单段、双段外电枢时，即为永磁内置径向式内转子；当等极单段、双段内电枢时，即为永磁内置径向式外转子；

综上所述，图2、图4均可作为内电枢内转子运转发电，但内电枢必须用滑环将发出的电能引出。

作为单段发电机时可选择图1a、图2a、图3a、图4a只需选择一段即可。

本发明在制造大中型时定子硅钢片可分段制成扇形片燕尾槽形状交错叠压制造(如图5a、图5b所示)。

本发明在制造大中型时可采用一壳两定子，一轴两转子；并可两壳两定子，一轴两转子。

Claims (8)

1.一种等极单段双段磁阻发电机，包括呈凸极磁极结构的二段定子和转子；其定子包括电机外壳(101)、第一段定子铁芯磁轭(102)、第二段定子铁芯磁轭(112)、第一段定子电枢绕组(103)、第二段定子电枢绕组(113)、第一段定子槽楔(104)、第二段定子槽楔(114)、第一段定子磁极(105)、第二段定子磁极(115)及其电机底座(137)；其转子包括第一段转子永磁表贴电励磁磁极(106)、第二段转子永磁表贴电励磁磁极(116)、第一段转子电励磁磁极(107)、第二段转子电励磁磁极(117)、第一段转子槽楔(108)、第二段转子槽楔(118)、第一段转子电励磁绕组(109)、第二段转子电励磁绕组(119)、第一段转子磁轭(110)、第二段转子磁轭(120)、第一段转子带键槽轴孔(111)、第二段转子带键槽轴孔(121)及其前轴承(125)和后轴承(132)；其定子凸极磁极上设有电枢集中绕组或分层绕组，绕组依电枢绕组的N、S反极性串联构成一相，或依N、N极性串联或并联构成一相，S、S极性串联或并联构成另一相；其特征在于：

a、所述转子上设有和定子极数相等的旋转磁极，磁极有永磁表贴电励磁混合磁极；

b、所述转子上设有和定子极数相等的旋转磁极，磁极有永磁内置径向永磁磁极，其转子包括第一段转子永磁内置径向磁极(306)、第二段转子永磁内置径向磁极(316)，在转子表面的N、S极之间设有第一段转子分磁槽(307)和第二段转子分磁槽(317)；在转子内置永磁体的两端分别设有第一段转子隔磁孔(309)和第二段转子隔磁孔(319)；

c、所述转子可分为内转子和外转子式，当等极单段、双段外电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式内转子，内电枢时，即为永磁表贴电励磁混合式外转子；当等极单段、双段外电枢时，即为永磁内置径向式内转子，内电枢时，即为永磁内置径向式外转子；

d、所述的电极外壳(101)通过底座固定螺孔(136)置于电机底座(137)上，在电极外壳(101)的中部设有电机吊环(130)，在电机轴伸端(124)的两端分别设置有电机前端盖(126)和后端盖(131)，并通过固定螺杆(127)与电极外壳(101)连接，在电机后端盖(131)的外端设有风罩(135)，风罩(135)内设有电机风扇(133)，前端盖(126)与后端盖(131)通过前轴承(125)、后轴承(132)相连接；

其转子励磁装置安装在电机轴上，永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电碳刷(140)通过带绝缘管的支撑螺杆(146)与永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电碳刷(141)连接，永磁表贴电励磁绕组正电源V+供电旋转滑环(142)通过带绝缘管的支撑螺杆与永磁表贴电励磁绕组负电源V-供电旋转滑环(143)连接；在正负电源供电碳刷(140)、(141)与正负供电旋转滑环(142)、(143)之间设置有旋转滑环绝缘套(144)和旋转滑环金属固定套(145)；正负电源供电碳刷(140)、(141)与正负供电旋转滑环(142)、(143)相互绝缘，对应安装，并经支撑螺杆固定法兰盘(147)固定连接在后端盖(131)上。

2.根据权利要求1所述的等极单段双段磁阻发电机，其特征在于所述定子绕组可组成每相绕组多组反极性串联或同极性并联，亦可部分反极性串联后同极性并联；并且每段为一相，两段为二相输出。

3.根据权利要求1所述的等极单段双段磁阻发电机，其特征在于所述定子转子的极数相等，并且都是偶数极即对极组成；两段定子、转子的两段长度必须相等，其中两段转子铁芯磁极对齐，第一段定子磁极中心与第二段定子磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段定子电枢输出电压互差90度相位角；两段定子铁芯磁极对齐，第一段转子永磁磁极中心与第二段转子永磁磁极互差1/2极距角，即第一段与第二段转子电枢输出电压互差90度相位角。

4.根据权利要求1所述的等极单段双段磁阻发电机，其特征在于所述定子转子磁极数由2/2极、4/4极、6/6极、8/8极、10/10、12/12极……n/n极等极组成，并且均为偶数组成。

5.根据权利要求1所述的等极单段双段磁阻发电机，其特征在于永磁表贴电励磁混合式同段转子电励磁绕组相邻磁极绕组反极性串联构成N、S、N、S……组成，也可隔极同极性并联为N、N、S、S、……并联组成。

6.根据权利要求1所述的等极单段双段磁阻发电机，其特征在于双段时可两段并联，也可两段串联这样转子电励磁供电滑环可两段共用正负电源的一组供电滑环；

7.根据权利要求1所述的等极单段双段磁阻发电机，其特征在于制造大中型时定子硅钢片可分段制成扇形片燕尾槽形状交错叠压制造。

8.根据权利要求1所述的等极单段双段磁阻发电机，其特征在于制造大中型时可采用一壳两定子，一轴两转子；并可两壳两定子，一轴两转子。

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