CN214337662U - 混合励磁凸极发电机结构 - Google Patents

Abstract

一种混合励磁凸极发电机结构，包括定子铁芯和电机转子，定子铁芯为环形结构，电机转子安装在定子铁芯中；在定子铁芯内圆周均匀设置有齿极，三个齿极组成齿组，在定子铁芯内圆周均匀开设有加长齿槽，齿组与加长齿槽交错设置；在定子铁芯的轭部沿圆周方向开设有与加长齿槽数量相对应的安装槽；该安装槽沿定子铁芯的径向方向与加长齿槽相邻设置；在安装槽内设置有永磁体，相邻永磁体的磁性相反。同时，在加长齿槽中设有电励磁绕组，通过永磁体励磁及绕组电励磁与发电线圈绕组的合理设置，控制发电机内部磁场变化，使在机械能转换电能的过程中，不产生转换影响，减小能量的损耗，提升电机转化效率。

Description

混合励磁凸极发电机结构

技术领域

本实用新型涉及凸极电机领域，具体涉及混合励磁凸极发电机结构。

背景技术

现如今，开关磁阻励磁凸极电机结构简单，转子上没有任何形式的绕组；因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小等特点。同时，转子的结构形式对转速限制小，可制成高转速电机。因此，开关磁阻励磁凸极电机的应用和发展取得了明显的进步，已成功地应用于通用工业、家用电器等各个领域。

传统的开关磁阻励磁电机定子和转子都是凸极齿槽结构，因此开关磁阻发电机又可称为双凸极电机(图1)；转子和定子铁芯由导磁良好的硅钢片压制而成，转子铁芯无绕组，定子凸极上有集中绕组。与普通电机一样，转子、定子之间有很小的气隙，转子可以在定子内自由旋转，开关磁阻电机根据转子、定子极数不同可以有多种不同相数的结构。开关磁阻电机本身具有可控参数多、非线性等特点,电机气隙磁场和相磁链随转子位置和绕组相电流而持续、周期性变化，没有传统电机的稳定磁路工作点，而是一个动态三维磁空间，随着电机功率的增大，电机的体积将会越来越大,特别对于低速电机，其体积将会变得相当庞大。

凸极电机气隙磁场和相磁链的产生，需要嵌入铁芯齿极间的励磁绕组与转子共同作用产生，通常较大功率的凸极电机在低速状态都要求有较大的励磁电流，才可以有效实现电枢绕组的大功率输出(图2)。较大的励磁电流的产生往往需要给励磁绕组更大空间，电机的体积也就增加了，这也是传统大功率凸极电机体积大的一个主要原因。同时较大的励磁电流也会徒增电机的自身损耗，不利于发电机的效率提升。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，目的在于在低速高功率状态下减小励磁电流，通过在电机铁芯轭部磁回路中增加永磁励磁体，在发电机运行中，减小电励磁电流功率消耗，提升电机效率。提出混合励磁凸极发电机结构，具体技术方案如下：

一种混合励磁凸极发电机结构，其特征在于：包括定子铁芯(1)和电机转子(2)，所述定子铁芯(1)为环形结构，所述电机转子(2)安装在所述定子铁芯(1)中；

在所述定子铁芯(1)内圆周均匀设置有齿极(3)，三个所述齿极(3)组成齿组，在所述定子铁芯(1)内圆周均匀开设有加长齿槽(4)，所述齿组与所述加长齿槽(4)交错设置；

在所述定子铁芯(1)的轭部沿圆周方向开设有与所述加长齿槽(4)数量相对应的安装槽(10)；

该安装槽(10)沿所述定子铁芯(1)的径向方向与所述加长齿槽(4)相邻设置；

在所述安装槽(10)内设置有永磁体，相邻所述永磁体的磁性相反。

为更好的实现本实用新型，可进一步为：所述安装槽(10)为矩形槽。

进一步地：所述相邻齿极(3)之间为电枢齿槽(6)，在所述电枢齿槽(6) 中设置有发电线圈绕组(7)。

进一步地：在所述加长齿槽(4)中设置有电励磁绕组(5)。

进一步地：在所述转子内设置有电机轴(8)，在所述电机轴(8)的两端安装有轴承(9)，电机轴(8)通过两端的轴承(9)安装在电机外壳端盖上。

本实用新型的有益效果为：第一，在外定子紧靠矩形槽内弧设置加长齿槽，并在其中绕制电励磁绕组，电励磁绕组不占用发电绕组的位置，便于在较小的体积内发出更大的功率，提高发电机的利用率。

第二，在外定子电机铁芯轭部每间隔3齿冲出矩形槽，在矩形槽中嵌入相反永磁体，增加永磁体励磁方式，同时这样通过永磁体励磁及绕组电励磁与发电线圈的合理设置，控制发电机内部磁场变化，使在机械能转换电能的过程中，不产生转换影响，减小能量的损耗，提升电机转化效率。

附图说明

图1为背景中的双凸极电机结构图；

图2为背景中的电枢绕组结构图；

图3为本实用新型爆炸示意图；

图4为本实用新型电机转子结构图；

图5为本实用新型整体结构图；

图中附图说明标记为，定子铁芯1、电机转子2、齿极3、加长齿槽4、电励磁绕组5、电枢齿槽6、发电线圈绕组7、电机轴8、轴承9、安装槽10、永磁体11。

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做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。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

如图1至图3所示：一种混合励磁凸极发电机结构，包括定子铁芯1和电机转子2，所述定子铁芯1为环形结构，所述电机转子2安装在所述定子铁芯1 中，其中，该电机转子由矽钢片一次冲压成型，多片铆接在一起，其上无绕组。

在所述转子内设置有电机轴8，在所述电机轴8的两端安装有轴承9，电机轴8通过两端的轴承9安装在电机外壳端盖上。

在所述定子铁芯1内圆周均匀设置有齿极3，三个所述齿极3组成齿组，在所述定子铁芯1内圆周均匀开设有加长齿槽4，所述齿组与所述加长齿槽4交错设置；

在所述定子铁芯1的轭部沿圆周方向开设有与所述加长齿槽4数量相对应的安装槽10，所述安装槽10为矩形槽。

该安装槽10沿所述定子铁芯1的径向方向与所述加长齿槽4相邻设置；

在所述安装槽10内设置有永磁体，该永磁体与矩形槽通过很小的间隙配合，方便磁钢插入到矩形槽中，同时，又能保证磁钢与定子铁芯之间的良好的配合。

相邻所述永磁体的磁性相反，在所述加长齿槽4中设置有电励磁绕组5。

所述相邻齿极3之间为电枢齿槽6，在所述电枢齿槽6中设置有发电线圈绕组7。

通过永磁体励磁及电励磁绕组与发电线圈绕组的合理设置，控制发电机内部磁场变化，使在机械能转换电能的过程中，不产生转换影响，减小能量的损耗，提升电机转化效率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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 (5)

1.一种混合励磁凸极发电机结构，其特征在于：包括定子铁芯(1)和电机转子(2)，所述定子铁芯(1)为环形结构，所述电机转子(2)安装在所述定子铁芯(1)中；

在所述定子铁芯(1)内圆周均匀设置有齿极(3)，三个所述齿极(3)组成齿组，在所述定子铁芯(1)内圆周均匀开设有加长齿槽(4)，所述齿组与所述加长齿槽(4)交错设置；

在所述定子铁芯(1)的轭部沿圆周方向开设有与所述加长齿槽(4)数量相对应的安装槽(10)；

该安装槽(10)沿所述定子铁芯(1)的径向方向与所述加长齿槽(4)相邻设置；

在所述安装槽(10)内设置有永磁体，相邻所述永磁体的磁性相反。

2.根据权利要求1所述混合励磁凸极发电机结构，其特征在于：所述安装槽(10)为矩形槽。

3.根据权利要求2所述混合励磁凸极发电机结构，其特征在于：所述相邻齿极(3)之间为电枢齿槽(6)，在所述电枢齿槽(6)中设置有发电线圈绕组(7)。

4.根据权利要求3所述混合励磁凸极发电机结构，其特征在于：在所述加长齿槽(4)中设置有电励磁绕组(5)。

5.根据权利要求4所述混合励磁凸极发电机结构，其特征在于：在所述转子内设置有电机轴(8)，在所述电机轴(8)的两端安装有轴承(9)，电机轴(8)通过两端的轴承(9)安装在电机外壳端盖上。

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