CN109301991A - 一种可调盘式永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种可调盘式永磁发电机，包括转动轴上安装的盘状转子以及盘状定子；在盘状转子和盘状定子上均设有若干透气孔；盘状转子朝向所述盘状定子的一侧、以及盘状定子朝向盘状转子的一侧都设有永磁体，在二者的永磁体之间留有磁场间隙；转动轴上套装有滑套，盘状转子安装在该滑套上，并通过一执行器驱动其沿转动轴的轴向滑动。所述盘状转子的线圈封装在绝缘壳内。所述外部执行器为伺服电动缸。本发明创造通过改变盘状定子和盘状转子之间的磁场间隙，来改变转子的线圈的磁场强弱，从而改变输出电压的大小。结构简单，工作稳定可靠，调整方便，可控性强。

Description

一种可调盘式永磁发电机

技术领域

本发明创造属于盘式发电机技术领域，尤其是涉及一种可调盘式永磁发电机。

背景技术

电能是现代化社会最主要的能源之一，发电机是将其它形式的能源转换成电能的机械设备，发电机的形式很多，目前已有的永磁发电机，由转子、定子、永磁铁、线包、外壳等组成，这种发电机在带负载时，线包会产生电枢磁场，在气隙中与主磁场产生电枢反应，主磁场会被削减、扭矩增加转速减慢，输出电压降低，转子因重量大所需旋转动力就大，造成发电效率低。通常，盘式发电机有永磁和电励磁两种，永磁式的盘式发电机其输出电压是不可以变化的，电励磁式的盘式发电机其输出电压可以通过励磁电流的大小来改变输出电压的高低，励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环结构，整机结构复杂、故障率高，可靠性差。由于无法调节输出电压，大大限制了其应用范围。并且，现有的压盘式发电机散热性较差，工作稳定性不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种可调盘式永磁发电机。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种可调盘式永磁发电机，包括转动轴上安装的盘状转子以及对应盘状转子设置的盘状定子,在盘状转子和盘状定子上均设有若干透气孔；所述盘状转子朝向所述盘状定子的一侧、以及所述盘状定子朝向所述盘状转子的一侧都设有永磁体，在二者的永磁体之间留有磁场间隙；所述转动轴上套装有滑套，所述盘状转子安装在该滑套上，并通过一执行器驱动其沿所述转动轴的轴向滑动。

进一步，所述盘状转子采用无铁芯结构。

进一步，所述盘状转子的线圈封装在绝缘壳内。

进一步，所述盘状转子以及所述盘状定子上的永磁体均为奇数个，且二者上的永磁体极性相反。

进一步，所述盘状转子上的永磁体沿其圆周方向均布设置，同时所述盘状定子上的永磁体沿其圆周方向均布设置。

进一步，所述外部执行器为伺服电动缸。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造结构简单，工作稳定可靠，调整方便，可控性强，散热良好，稳定性好。通过改变盘状定子和盘状转子之间的磁场间隙，来改变转子的线圈的磁场强弱，从而改变输出电压的大小。其输出电压的大小和定子转子间的距离的平方成反比。即间隙越小磁场强度越强输出电压越高，并以平方的关系增大。间隙越大磁场强度越小输出电压越低，并以平方的关系减小。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造中盘状定子的结构示意图。

附图标记说明：

1-转动轴；2-盘状转子；3-盘状定子；4-永磁体；5-磁场间隙；6-滑套；7-凹台；8-透气孔；9-外部执行器。

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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种可调盘式永磁发电机，如图1和图2所示，包括转动轴1上安装的盘状转子2以及对应盘状转子2设置的盘状定子3,在盘状转子和盘状定子上均设有若干透气孔；所述盘状转子2朝向所述盘状定子3的一侧、以及所述盘状定子3朝向所述盘状转子2的一侧都设有永磁体4，在二者的永磁体4之间留有磁场间隙5；所述转动轴1上套装有滑套6，所述盘状转子2安装在该滑套6上，并通过一外部执行器9驱动其在所述滑套6上，沿所述转动轴1的轴向滑动。

在盘状转子和盘状定子上均设有若干透气孔8，可以最大程度保证定子和转子之间的空气流通，避免发热，产生热量集中，影响正常工作。

通过调节磁场间隙5大小，即可调节输出电压的大小。磁场间隙5越小，即盘状定子与盘状转子二者上永磁体4之间的间距越小，则磁场强度越强，输出电压越高（一般以平方的关系增大）。反之，间隙越大，即盘状定子与盘状转子二者上永磁体4之间的间距越大，磁场强度越小，输出电压越低（一般以平方的关系减小）。

上述盘状转子采用无铁芯结构。所述盘状转子的线圈封装在绝缘壳内。同时，永磁体也可以由外壳封装，可适应恶劣的工况环境。

通常，可以在盘状转子2上可拆卸的设置配重块，这样可以大大增加盘状转子2运转过程中的稳定性，无论其以任何速度、在任何工况下，都能稳定可靠的工作。

其中，所述盘状转子2以及所述盘状定子3上的永磁体4均为奇数个，且二者上的永磁体极性相反，工作稳定可靠。需要说明的是，盘状定子3以及盘状转子2上均设有安装孔，通过螺钉将所述永磁体4安装在盘状定子3以及盘状转子2相应的位置，永磁体4上用于穿设螺钉的通孔带有沉台，螺钉的螺帽部分可以没入沉台内，当用螺钉将永磁体固定在相应的安装孔位置时，螺钉不会妨碍盘状转子、所述盘状定子的相对转动，不会发生干涉，并且，不影响磁力线切割，不影响磁场。

需要指出的是，盘状定子以及盘状转子上用于安装永磁体的位置，预先留出用于安装永磁体的凹台7，永磁体4安放在凹台内，得到有效的定位，不仅便于安装，同时，受到凹台7的限位作用，在使用时，永磁体更加稳定可靠，不会滑脱。

其中，所述盘状转子2上的永磁体4沿其圆周方向均布设置，同时所述盘状定子3上的永磁体4沿其圆周方向均布设置，充分发挥永磁体的能量，磁场稳定可靠，不会产生齿槽效应。

其中，所述外部执行器9可以采用伺服电动缸，易于控制，能通过伺服电缸精确控制盘状转子的位移量，进而精确控制盘状定子3与盘状转子2二者间的磁场间隙，保证本发电机工作稳定可靠，可控性强。如图1所示，外部执行器9与滑套连接（伺服电动缸伸出杆连接在滑套上），驱动滑套沿转动轴1的轴向滑动，而盘状转子2会随滑套一起靠近或远离盘状定子3。需要指出的是，图1中仅展示了一种外部执行器的结构布置形式，本技术方案不局限于这种结构形式，只要能够实现驱动盘状转子随滑套一起沿转动轴的轴向滑动即可。

本发明创造结构简单，工作稳定可靠，调整方便，可控性强，散热良好，稳定性好。通过改变盘状定子和盘状转子之间的磁场间隙，来改变转子的线圈的磁场强弱，从而改变输出电压的大小。其输出电压的大小和定子转子间的距离的平方成反比。即间隙越小磁场强度越强输出电压越高，并以平方的关系增大。间隙越大磁场强度越小输出电压越低，并以平方的关系减小。

对于本领域技术人员而言，显然本发明创造不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明创造的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明创造。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明创造的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明创造内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种可调盘式永磁发电机，其特征在于：包括转动轴上安装的盘状转子以及对应盘状转子设置的盘状定子,在盘状转子和盘状定子上均设有若干透气孔；所述盘状转子朝向所述盘状定子的一侧、以及所述盘状定子朝向所述盘状转子的一侧都设有永磁体，在二者的永磁体之间留有磁场间隙；所述转动轴上套装有滑套，所述盘状转子安装在该滑套上，并通过一执行器驱动其沿所述转动轴的轴向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种可调盘式永磁发电机，其特征在于：所述盘状转子采用无铁芯结构。

3.根据权利要求2所述的一种可调盘式永磁发电机，其特征在于：所述盘状转子的线圈封装在绝缘壳内。

4.根据权利要求1所述的一种可调盘式永磁发电机，其特征在于：所述盘状转子以及盘状定子上的永磁体均为奇数个，且二者上的永磁体极性相反。

5.根据权利要求4所述的一种可调盘式永磁发电机，其特征在于：所述盘状转子上的永磁体沿其圆周方向均布设置，同时所述盘状定子上的永磁体沿其圆周方向均布设置。

6.根据权利要求1所述的一种可调盘式永磁发电机，其特征在于：所述外部执行器为伺服电动缸。