CN108900035A - 外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源 - Google Patents

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Abstract

外驱动‑内发电一体化脉冲发电机电源，属于惯性储能脉冲电源技术领域。为了解决现有的脉冲发电机和原动机通过联轴节连接，易对联轴节造成转矩冲击，并且增加系统轴向长度，导致结构紧凑性差的问题。本发明包括机壳、隔磁环、空芯电动机和空芯脉冲发电机；机壳内部设置空芯电动机，空芯电动机内部设置空芯脉冲发电机，且二者同轴设置，空芯电动机和空芯脉冲发电机之间通过隔磁环隔开电磁场；空芯电动机作为驱动电机为空芯脉冲发电机提供动能，从而使空芯脉冲发电机产生电能。主要用于发电、放电。

Description

外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源
技术领域
本发明涉及外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，属于惯性储能脉冲电源技术领域。
背景技术
脉冲发电机，作为一种惯性储能脉冲电源，采用原动机进行驱动。脉冲发电机集惯性储能、机电能量转换和脉冲成形于一体，具有“单元件”的综合性优势。具有能量密度、功率密度高、适合重复放电、脉冲波形调节灵活等优点，在军事、工业和民用领域有着广泛的应用。
现有的脉冲发电机和原动机通过联轴节连接，易对联轴节造成转矩冲击，并且增加系统轴向长度，导致结构紧凑性差的问题。
发明内容
本发明是为了解决现有的脉冲发电机和原动机通过联轴节连接，易对联轴节造成转矩冲击，并且增加系统轴向长度，导致结构紧凑性差的问题。本发明提供了一种外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源。
外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，包括机壳、隔磁环、空芯电动机和空芯脉冲发电机；
机壳内部设置空芯电动机，空芯电动机内部设置空芯脉冲发电机，且二者同轴设置，空芯电动机和空芯脉冲发电机之间通过隔磁环隔开电磁场；
空芯电动机作为驱动电机为空芯脉冲发电机提供动能，从而使空芯脉冲发电机产生电能。
优选的是，空芯脉冲发电机包括内定子固定轴、发电机定子轭和发电机转子轭；
发电机定子轭和发电机转子轭同轴设置，且二者间存在气隙；
发电机定子轭固定在定子固定轴上，发电机转子轭位于隔磁环与发电机定子轭之间，且设置在隔磁环的内圆表面；
发电机定子轭的外圆表面沿周向均布定子齿，定子齿上绕制有发电机电枢绕组；
发电机转子轭的内圆表面沿周向均布转子齿，转子齿上绕制有发电机电励磁绕组；
空芯电动机包括同轴设置的电动机转子铁芯和电动机定子铁芯，且二者间存在气隙；
电动机转子铁芯设置在隔磁环的外圆表面，电动机转子铁芯的外圆表面沿周向均匀布有电动机永磁体；
电动机定子铁芯的内圆表面沿周向均布定子齿，该定子齿上绕制有电动机电枢绕组，电动机定子铁芯的外圆表面固定在机壳内。
优选的是，所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，还包括电枢绕组绑带和电励磁绕组绑带；
电枢绕组绑带用于固定发电机电枢绕组，电励磁绕组绑带用于固定发电机电励磁绕组。
优选的是，所述空芯电动机为三相、八极永磁电动机。
优选的是，所述空芯脉冲发电机为自激励磁两相、四极空芯脉冲发电机。
原理分析：空芯电动机采用外转子结构、发电机电励磁绕组6为空芯脉冲发电机提供电磁场，而发电机电枢绕组3用于对脉冲负载进行放电；
空芯电动机作为驱动电机，在三相绕组通以三相交流电产生旋转磁场带动电动机转子铁芯9旋转，旋转的电动机转子铁芯9带动发电机励磁绕组6，再加上外电路可以产生正反馈自激以提高发电机励磁绕组6电流为发电机提供磁场，其中，采用隔磁环8降低电动机与发电机磁场的干扰，从而只需要控制三相驱动电机就可以实现脉冲发电机驱动控制以实现电机系统运行。
本发明带来的有益效果是，本发明利用空芯电动机作为原动机驱动电机，同时将空芯脉冲发电机内置在驱动电动机内部，使原动机转子和空芯脉冲发电机转子在同一旋转部件上，大大减小系统的轴向长度，提高系统的紧凑型，提高系统的能量密度和功率密度。
同时，原动机驱动电机转子和空芯脉冲发电机在同一旋转部件上，可以降低放电时，空芯脉冲发电机和空芯电动机通过联轴节连接的传统结构中，对联轴节造成的转矩冲击。
附图说明
图1为本发明所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，包括机壳13、隔磁环8、空芯电动机和空芯脉冲发电机；
机壳13内部设置空芯电动机，空芯电动机内部设置空芯脉冲发电机，且二者同轴设置，空芯电动机和空芯脉冲发电机之间通过隔磁环8隔开电磁场；
空芯电动机作为驱动电机为空芯脉冲发电机提供动能，从而使空芯脉冲发电机产生电能。
本发明利用空芯电动机作为原动机驱动电机，同时将空芯脉冲发电机内置在驱动电动机内部，使原动机转子和空芯脉冲发电机转子在同一旋转部件上，大大减小系统的轴向长度，提高系统的紧凑型，提高系统的能量密度和功率密度。
同时，原动机驱动电机转子和空芯脉冲发电机在同一旋转部件上，可以降低放电时，空芯脉冲发电机和空芯电动机通过联轴节连接的传统结构中，对联轴节造成的转矩冲击。
具体实施方式二：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源的区别在于，空芯脉冲发电机包括内定子固定轴1、发电机定子轭2和发电机转子轭7；
发电机定子轭2和发电机转子轭7同轴设置，且二者间存在气隙；
发电机定子轭2固定在定子固定轴1上，发电机转子轭7位于隔磁环8与发电机定子轭2之间，且设置在隔磁环8的内圆表面；
发电机定子轭2的外圆表面沿周向均布定子齿，定子齿上绕制有发电机电枢绕组3；
发电机转子轭7的内圆表面沿周向均布转子齿，转子齿上绕制有发电机电励磁绕组6；
空芯电动机包括同轴设置的电动机转子铁芯9和电动机定子铁芯12，且二者间存在气隙；
电动机转子铁芯9设置在隔磁环8的外圆表面，电动机转子铁芯9的外圆表面沿周向均匀布有电动机永磁体10；
电动机定子铁芯12的内圆表面沿周向均布定子齿，该定子齿上绕制有电动机电枢绕组11，电动机定子铁芯12的外圆表面固定在机壳13内。
本实施方式中，空芯电动机采用外转子结构、发电机电励磁绕组6为空芯脉冲发电机提供电磁场，而发电机电枢绕组3用于对脉冲负载进行放电；
空芯电动机作为驱动电机，在三相绕组通以三相交流电产生旋转磁场带动电动机转子铁芯9旋转，旋转的电动机转子铁芯9带动发电机励磁绕组6，再加上外电路可以产生正反馈自激以提高发电机励磁绕组6电流为发电机提供磁场，其中，采用隔磁环8降低电动机与发电机磁场的干扰，从而只需要控制三相驱动电机就可以实现脉冲发电机驱动控制以实现电机系统运行。
具体实施方式三：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源的区别在于，还包括电枢绕组绑带4和电励磁绕组绑带5；
电枢绕组绑带4用于固定发电机电枢绕组3，电励磁绕组绑带5用于固定发电机电励磁绕组6。
具体实施方式四：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源的区别在于，所述空芯电动机为三相、八极永磁电动机。
本实施方式，空芯电动机利用内转子永磁电动机为驱动电机，空芯电动机可采用三相、八极12槽结构。
具体实施方式五：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源的区别在于，所述空芯脉冲发电机为自激励磁两相、四极空芯脉冲发电机。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其它的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例。
本发明所述外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源的结构不局限于上述各实施方式所记载的具体结构，还可以是上述各实施方式所记载的技术特征的合理组合。

Claims (5)

1.外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，其特征在于，包括机壳(13)、隔磁环(8)、空芯电动机和空芯脉冲发电机；
机壳(13)内部设置空芯电动机，空芯电动机内部设置空芯脉冲发电机，且二者同轴设置，空芯电动机和空芯脉冲发电机之间通过隔磁环(8)隔开电磁场；
空芯电动机作为驱动电机为空芯脉冲发电机提供动能，从而使空芯脉冲发电机产生电能。
2.根据权利要求1所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，其特征在于，空芯脉冲发电机包括内定子固定轴(1)、发电机定子轭(2)和发电机转子轭(7)；
发电机定子轭(2)和发电机转子轭(7)同轴设置，且二者间存在气隙；
发电机定子轭(2)固定在定子固定轴(1)上，发电机转子轭(7)位于隔磁环(8)与发电机定子轭(2)之间，且设置在隔磁环(8)的内圆表面；
发电机定子轭(2)的外圆表面沿周向均布定子齿，定子齿上绕制有发电机电枢绕组(3)；
发电机转子轭(7)的内圆表面沿周向均布转子齿，转子齿上绕制有发电机电励磁绕组(6)；
空芯电动机包括同轴设置的电动机转子铁芯(9)和电动机定子铁芯(12)，且二者间存在气隙；
电动机转子铁芯(9)设置在隔磁环(8)的外圆表面，电动机转子铁芯(9)的外圆表面沿周向均匀布有电动机永磁体(10)；
电动机定子铁芯(12)的内圆表面沿周向均布定子齿，该定子齿上绕制有电动机电枢绕组(11)，电动机定子铁芯(12)的外圆表面固定在机壳(13)内。
3.根据权利要求2所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，其特征在于，还包括电枢绕组绑带(4)和电励磁绕组绑带(5)；
电枢绕组绑带(4)用于固定发电机电枢绕组(3)，电励磁绕组绑带(5)用于固定发电机电励磁绕组(6)。
4.根据权利要求1所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，其特征在于，所述空芯电动机为三相、八极永磁电动机。
5.根据权利要求1所述的外驱动-内发电一体化脉冲发电机电源，其特征在于，所述空芯脉冲发电机为自激励磁两相、四极空芯脉冲发电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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