CN201122884Y - 高稳压精度稀土永磁同步发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高稳压精度稀土永磁同步发电机，定子铁芯由内定子(6)和外定子(2)组成，外定子(2)紧套装于内定子(6)外组合成稀土永磁发电机定子铁芯；内定子(6)由若干内定子片构成，若干内定子片齿槽对应且斜槽一个齿距(10)叠成一定厚度压紧得内定子(6)，发电绕组(5)装配在内定子槽(13)内；外定子(2)由若干外定子片构成，若干外定子片槽点对应叠成与内定子(6)等厚在焊接点(4)焊接成外定子(2)，调磁绕组(1)装配在外定子槽(16)内。本实有新型减小了发电机的体积，减轻了重量，调磁耗能极小，安全可靠性高，最适合于10KW以下的稀土永磁单相和三相同步发电机。

Description

高稳压精度稀土永磁同步发电机

技术领域

本实用新型属发电机领域，它涉及一种高稳压精度稀土永磁同步发电机，主要与汽油机、柴油机、燃气轮机或其他动力机械配套成机组形成可移动电源，广泛应用于通信、采矿、筑路、林区、农田排灌、野外施工、国防军事、车船运输、有车族星期六出游、企事业单位备用电源等等。

背景技术

现阶段国内外市场占绝对统治地位的是有刷和无刷同步发电机。永磁发电机由于电压调节困难，仅局限于对电压质量要求不高的场合，如拖拉机的夜间照明等，致于稀土永磁发电机，几乎还未形成市场空间。而有的采用交-直-交变频调压的永磁发电机，因昂贵的价格和零过载能力的缺陷，市场空间很窄。无论无刷和有刷发电机，都存在以下缺陷：一、无刷机供电波形不好，正弦性畸变率很高，有的进口名牌机的正弦性畸变率高达24％，这对于电子负载和开关电源设备来说，是不适宜的；二、电励磁的磁场强度受到电机结构的限制，因而带感性负载的能力弱，一般仅能驱动七成左右的感性负载；三、损耗大、效率低，用铁量和用铜量相对较大，又由于电励磁发电机输出电能的10％以上用于自身的励磁消耗，因此效率低，耗能高；四、故障率高，有刷机转子磁场用滑环供电，存在机械性电接触和磨损，自动电压调整系统电路复杂，电子元件多，击穿损坏率高。

我国是世界第一稀土大国，稀土储量占全球80％以上。钱学森院士指出：“中国应该打好稀土这张牌。”我国稀土永磁的磁性能已接近世界先进水平，给本实用新型创造了条件。

申请号200510038077.9的高稳压精度稀土永磁单相同步发电机的正弦波形得到改善，但体积相对较大，重量相对较高，且是适用于单相同步发电机。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种高稳压精度稀土永磁同步发电机，该发电机正弦波形好，电压调整率小，解决稀土永磁同步发电机输出电压和调整困难这一难题，同时减小体积，降低重量，适应单相和三相同步发电机。

本实用新型的技术解决方案是：定子铁芯由内定子和外定子组成，外定子紧套装于内定子外组合成稀土永磁发电机定子铁芯；内定子由若干内定子片构成，内定子片上分布内定子齿、内定子轭和内定子槽，若干内定子片齿槽对应且斜槽一个齿距叠成一定厚度压紧得内定子，内定子上设数个定位键，发电绕组装配在内定子槽内；外定子由若干外定子片构成，外定子片上分布外定子槽、外定子轭和焊接点，若干外定子片槽点对应叠成与内定子等厚在焊接点焊接成外定子，外定子上设数个定位键槽，调磁绕组装配在外定子槽内；外定子装配内定子外通过定位健配合定位键槽锁紧组合成发电机定子铁芯。

该发电机的主要特征是将发电机的定子分成内定子和外定子两个部分，内定子中安放发电绕组，向外馈送电能，外定子上绕有调磁绕组，调节外定子轭中的交变磁场，以自动保持发电机输出电压的恒定，内定子满足了斜槽的要求，它配合优秀的正玄绕组，消除了齿谐波，减弱了高次谐波，使发电机输出的电压为优等的正玄波，外定子的设置完全是为了磁路的可调性，以及调磁绕组装配的工艺性。

内定子轭和外定子轭组成定子轭，环形的定子轭是转子磁场的两条闭合回路，无论是静态或旋转中的动态，两闭合回路中的磁力线大小相等方反，因此，沿定子轭的环路径磁通恒等于零，同理，沿外定子轭的环形路径，磁通也恒等于零。

环形外定子轭被等匝数均匀分布的调磁线圈组成的调磁绕组包围着，当调磁绕组通以直流电流时，沿外定子轭环形回路的动态磁导率降低，交变磁阻增大，导致整个定子轭回路磁阻增大，使发电绕组输出电压下降，若将调磁绕组接入自动电压调整器AVR电路中，即可自动完成发电机输出电压的恒定。

本发明具有以下优点：1、减小了发电机的体积，减轻了重量；2、调磁耗能极小，属微电控制，不损失稀土发电机的高效率；3、调磁绕组及其控制电路与发电机输出电路完全隔离，安全可靠性高；4、发电机输出电压的固有电压调整率在1％以内，输出电压谐波总含量2％，瞬态电压调整率小于20％；5、适合于10KW以下的稀土永磁单相和三相同步发电机。

附图说明

图1为本实用新型定子结构图。

图2为图1的剖视图。

图3为图1的内定子片结构图。

图4为图1的外定子片结构图。

图中：1.调磁绕组，2.外定子，3.定位键，4.焊接点，5.发电绕组，6.内定子，7.发电机绕组端部，8.绕组引出线，9.电源插接件，10.内定子斜槽齿距，11.内定子齿，12.内定子轭，13.内定子槽，14.外定子轭，15.焊接点，16.外定子槽，17.定位键槽。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，定子铁芯由内定子6和外定子2组成，外定子2紧套装于内定子6外组合成稀土永磁发电机定子铁芯；内定子6由若干内定子片构成，内定子片上分布内定子齿11、内定子轭12和内定子槽13，若干内定子片齿槽对应且斜槽一个齿距10叠成一定厚度压紧得内定子6，内定子6上设数个定位键3，发电绕组5装配在内定子槽13内；外定子2由若干外定子片构成，外定子片上分布外定子槽16、外定子轭14和焊接点4，若干外定子片槽点对应叠成与内定子6等厚在焊接点4焊接成外定子2，外定子2上设数个定位键槽17，调磁绕组1装配在外定子槽16内；外定子2装配内定子6外通过定位健3配合定位键槽17锁紧组合成发电机定子铁芯。

该发电机的主要特征是将发电机的定子分成内定子6和外定子2两个部分，内定子6中安放发电绕组5，向外馈送电能，外定子2上绕有调磁绕组1，调节外定子轭中的交变磁场，以自动保持发电机输出电压的恒定，内定子满足了斜槽的要求，它配合优秀的正玄绕组，消除了齿谐波，减弱了高次谐波，使发电机输出的电压为优等的正玄波，外定子的设置完全是为了磁路的可调性，以及调磁绕组装配的工艺性。

内定子轭和外定子轭组成定子轭，环形的定子轭是转子磁场的两条闭合回路，无论是静态或旋转中的动态，两闭合回路中的磁力线大小相等方反，因此，沿定子轭的环路径磁通恒等于零，同理，沿外定子轭的环形路径，磁通也恒等于零。

环形外定子轭被等匝数均匀分布的调磁线圈组成的调磁绕组包围着，当调磁绕组通以直流电流时，沿外定子轭环形回路的动态磁导率降低，交变磁阻增大，导致整个定子轭回路磁阻增大，使发电绕组输出电压下降，若将调磁绕组接入自动电压调整器AVR电路中，即可自动完成发电机输出电压的恒定。

Claims (1)

1.高稳压精度稀土永磁同步发电机，其特征在于：定子铁芯由内定子(6)和外定子(2)组成，外定子(2)紧套装于内定子(6)外组合成稀土永磁发电机定子铁芯；内定子(6)由若干内定子片构成，内定子片上分布内定子齿(11)、内定子轭(12)和内定子槽(13)，若干内定子片齿槽对应且斜槽一个齿距(10)叠成一定厚度压紧得内定子(6)，内定子(6)上设数个定位键(3)，发电绕组(5)装配在内定子槽(13)内；外定子(2)由若干外定子片构成，外定子片上分布外定子槽(16)、外定子轭(14)和焊接点(4)，若干外定子片槽点对应叠成与内定子(6)等厚在焊接点(4)焊接成外定子(2)，外定子(2)上设数个定位键槽(17)，调磁绕组(1)装配在外定子槽(16)内；外定子(2)装配内定子(6)外通过定位健(3)配合定位键槽(17)锁紧组合成发电机定子铁芯。

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