CN110445346A - 磁阻式直线发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种磁阻式直线发电机，包括底座和支架，支架可左右滑动地连接在底座上，支架的滑动方向与底座的延伸方向平行，支架的内顶部与底座的内底部之间留有间隙；底座的内底部上固定有初级，支架中设置有若干个由左向右分布的安装孔，每个安装孔中均固定有次级，每个次级的下端均靠近初级的上端且与初级的上端之间留有气隙；本发明依靠磁阻转矩工作，能够克服现有感应式同步直线发电机功率因数低、发电效率低的难题，且能够克服永磁同步式直线发电机成本高，运行环境要求较高的的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及直线发电机技术领域，具体涉及一种磁阻式直线发电机。
背景技术
目前，公知的直线发电机包括感应式和永磁式，对于感应式直线发电机，发电机异步运行，运行功率因数和发电效率较低；而对于永磁同步式直线发电机，由于采用永磁励磁，发电机成本较高，同时永磁体会受到包括振动、温度、湿度等运行环境条件的影响，应用范围受限，且工作寿命较短。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种磁阻式直线发电机，其依靠磁阻转矩工作，能够克服现有感应式同步直线发电机功率因数低、发电效率低的难题，且能够克服永磁同步式直线发电机成本高，运行环境要求较高的的缺陷。
本发明的磁阻式直线发电机，包括底座和支架，支架可左右滑动地连接在底座上，支架的滑动方向与底座的延伸方向平行，支架的内顶部与底座的内底部之间留有间隙；底座的内底部上固定有初级，支架中设置有若干个由左向右分布的安装孔，每个安装孔中均固定有次级，每个次级的下端均靠近初级的上端且与初级的上端之间留有气隙。
本发明的磁阻式直线发电机，其中，初级由若干块由前向后分布的硅钢片叠压而成，初级的上端面上形成有磁阻式磁极，磁阻式磁极包括N个一体成型在初级的上端面上且由左向右分布的长条形磁极齿，每条磁极齿均由前向后延伸，相邻两个磁极齿之间的间距均相同。
本发明的磁阻式直线发电机，其中，N的值为2的倍数的正整数。
本发明的磁阻式直线发电机，其中，次级包括电枢铁芯、若干个电枢绕组和若干个励磁绕组，每个电枢铁芯均由若干块由左向右分布的硅钢片叠压而成；电枢铁芯包括电枢磁轭和与电枢磁轭一体成型的若干对电枢主齿，所有电枢主齿均在电枢磁轭的同一侧，每对电枢主齿中的两个电枢主齿与电枢磁轭之间形成主凹槽，相邻两对电枢主齿与电枢磁轭之间形成副凹槽，主凹槽和副凹槽沿电枢磁轭间隔均匀分布；电枢绕组绕制在每个主凹槽所在位置处的电枢磁轭上，励磁绕组绕制在每个副凹槽所在位置处的电枢磁轭上；每个电枢主齿的下端均形成有电枢副齿结构。
本发明的磁阻式直线发电机，其中，每个电枢副齿均包括一体成型在电枢主齿下端的M个电枢副齿，每个电枢主齿下端的M个电枢副齿均以对应的电枢主齿的外边为界并向对应的主凹槽方向分布，与每个主凹槽相邻的两个电枢主齿上的M个电枢副齿关于主凹槽的中心呈对称设置。
本发明的磁阻式直线发电机，其中，M的值为2或3或4。
本发明依靠磁阻转矩工作，能够克服现有感应式同步直线发电机功率因数低、发电效率低的难题，且能够克服永磁同步式直线发电机成本高，运行环境要求较高的的缺陷。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为初级的主视结构示意图；
图3为次级的左视结构示意图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明的磁阻式直线发电机，包括底座1和支架2，支架2可左右滑动地连接在底座1上，支架2的滑动方向与底座1的延伸方向平行，支架2的内顶部与底座1的内底部之间留有间隙；底座1的内底部上固定有初级3，支架2中设置有若干个由左向右分布的安装孔21，每个安装孔21中均固定有次级4，每个次级4的下端均靠近初级3的上端且与初级3的上端之间留有气隙。
初级3由若干块由前向后分布的硅钢片叠压而成，初级3的上端面上形成有磁阻式磁极31，磁阻式磁极31包括N个一体成型在初级3的上端面上且由左向右分布的长条形磁极齿311，每条磁极齿311均由前向后延伸，相邻两个磁极齿311之间的间距均相同。
N的值为2的倍数的正整数。
次级4包括电枢铁芯41、若干个电枢绕组42和若干个励磁绕组43，每个电枢铁芯41均由若干块由左向右分布的硅钢片叠压而成；电枢铁芯41包括电枢磁轭411和与电枢磁轭411一体成型的若干对电枢主齿412，所有电枢主齿412均在电枢磁轭411的同一侧，每对电枢主齿412中的两个电枢主齿412与电枢磁轭411之间形成主凹槽413，相邻两对电枢主齿412与电枢磁轭411之间形成副凹槽414，主凹槽413和副凹槽414沿电枢磁轭411间隔均匀分布；电枢绕组42绕制在每个主凹槽413所在位置处的电枢磁轭411上，励磁绕组43绕制在每个副凹槽414所在位置处的电枢磁轭411上；每个电枢主齿412的下端均形成有电枢副齿结构。
每个电枢副齿均包括一体成型在电枢主齿412下端的M个电枢副齿415，每个电枢主齿412下端的M个电枢副齿415均以对应的电枢主齿的外边为界并向对应的主凹槽413方向分布，与每个主凹槽413相邻的两个电枢主齿412上的M个电枢副齿415关于主凹槽413的中心呈对称设置。
M的值为2或3或4。
本发明的磁阻式直线发电机，依靠磁阻转矩工作，相对异步电机运行速度提高，发电机输出效率和发电机自身功率因数均得到有效提高；电枢副齿能够规划磁场路径，提高磁通利用率，同时能够降低发电工作时转矩脉动，且机械力分布相对均匀，能够提高发电机可靠性。
本发明在工作时，初级由原动机带动做直线运动，支架和次级的空间位置不变，初级与次级形成相对运动；当励磁绕组通入直流电流，产生的磁通沿着电枢磁轭、电枢主齿、电枢副齿、气隙和磁极齿构成闭合路径，当初级与次级形成相对运动，电枢绕组在磁场的作用下会产生感应电压，进而能够输出电能，实现发电功能。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (6)
1.一种磁阻式直线发电机，其特征在于：包括底座(1)和支架(2)，所述支架(2)可左右滑动地连接在底座(1)上，所述支架(2)的滑动方向与底座(1)的延伸方向平行，所述支架(2)的内顶部与底座(1)的内底部之间留有间隙；所述底座(1)的内底部上固定有初级(3)，所述支架(2)中设置有若干个由左向右分布的安装孔(21)，每个安装孔(21)中均固定有次级(4)，每个次级(4)的下端均靠近初级(3)的上端且与初级(3)的上端之间留有气隙。
2.根据权利要求1所述的磁阻式直线发电机，其特征在于，所述初级(3)由若干块由前向后分布的硅钢片叠压而成，所述初级(3)的上端面上形成有磁阻式磁极(31)，所述磁阻式磁极(31)包括N个一体成型在初级(3)的上端面上且由左向右分布的长条形磁极齿(311)，每条磁极齿(311)均由前向后延伸，相邻两个磁极齿(311)之间的间距均相同。
3.根据权利要求2所述的磁阻式直线发电机，其特征在于，所述N的值为2的倍数的正整数。
4.根据权利要求1所述的磁阻式直线发电机，其特征在于，所述次级(4)包括电枢铁芯(41)、若干个电枢绕组(42)和若干个励磁绕组(43)，每个电枢铁芯(41)均由若干块由左向右分布的硅钢片叠压而成；所述电枢铁芯(41)包括电枢磁轭(411)和与电枢磁轭(411)一体成型的若干对电枢主齿(412)，所有电枢主齿(412)均在电枢磁轭(411)的同一侧，每对电枢主齿(412)中的两个电枢主齿(412)与电枢磁轭(411)之间形成主凹槽(413)，相邻两对电枢主齿(412)与电枢磁轭(411)之间形成副凹槽(414)，所述主凹槽(413)和副凹槽(414)沿电枢磁轭(411)间隔均匀分布；所述电枢绕组(42)绕制在每个主凹槽(413)所在位置处的电枢磁轭(411)上，所述励磁绕组(43)绕制在每个副凹槽(414)所在位置处的电枢磁轭(411)上；每个电枢主齿(412)的下端均形成有电枢副齿结构。
5.根据权利要求4所述的磁阻式直线发电机，其特征在于，每个电枢副齿均包括一体成型在电枢主齿(412)下端的M个电枢副齿(415)，每个电枢主齿(412)下端的M个电枢副齿(415)均以对应的电枢主齿的外边为界并向对应的主凹槽(413)方向分布，与每个主凹槽(413)相邻的两个电枢主齿(412)上的M个电枢副齿(415)关于主凹槽(413)的中心呈对称设置。
6.根据权利要求5所述的磁阻式直线发电机，其特征在于，所述M的值为2或3或4。
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