CN2297817Y - 稳压永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种稳压永磁发电机,它通过调节转子与定子之间的相对位置来达到稳压目的。其技术特点是:中心固定套的两个端头平稳固定,其纵轴线与转子及汽油机输出轴的中心轴线重合,中心固定套上开有槽孔。调节螺杆、滑动螺母、定子滑套、定子、导向止位连接螺钉、蜗轮蜗杆机构、执行电机组成定子移动调节机构,设置于中心固定套内的张力平衡弹簧抵压着定子滑套,克服了转子与定子间的吸力。本设计降低了对执行电机输出功率要求,提高了发电机组的机械平稳性。

Description

稳压永磁发电机

本实用新型涉及一种稳压永磁发电机，特别是一种输出稳定恒压、恒频的小型高效率永磁发电机，属于电学领域。

目前，新设计的永磁发电机已采用了通过改变转子与定子间相对位置，进而调节输出，稳定电压的方案，如专利95239672.6，该专利的可移动定子采用的是悬臂结构，机械稳定性较差；另外由于转子与可移动定子间存在着较强的吸力，要求驱动定子移动的执行电机有一定的功率，从而使整个发电机组的体积及效率都受到影响。

本实用新型的目的在于；在上述专利稳压原理的基础上，提出一个全新的结构设计，克服上述专利存在的不足，进一步提高整个机组的机械稳定性及效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

它由汽油机、转子、可移动定子、蜗轮蜗杆机构、执行电机、取样控制电路等组成，取样控制电路、蜗轮蜗杆机构、执行电机组成反馈式闭环系统，该系统自动取样、对比、调节定子相对于转子的相对位置，使定子在轴向平滑位移，从而改变转子切割磁力线的密度，达到调节输出的目的。

本实用新型的技术特征是：转子固定在汽油机的输出轴上；中心固定套的一个端头通过内置滚动轴承套装在转子中心的内突起部位上，中心固定套的另一端则固定在固定支座上，中心固定套的纵轴线与汽油机及转子的中心轴线重合，中心固定套内靠近汽油机输出轴端放置有平衡弹簧，中心固定套上开有槽孔；调节螺杆外部套装有滑动螺母，两者置于中心固定套中，调节螺杆一端伸入到中心固定套中的平衡弹簧内，滑动螺母则抵压着平衡弹簧，调节螺杆的另一端套装有推力轴承，螺杆的端头伸出中心固定套外与蜗轮固定连接，执行电机与蜗杆连动，蜗杆则与蜗轮啮合，执行电机的正反转由取样控制电路控制；中心固定套外套装有定子滑套，定子固定在该滑套上，导向止位连接螺钉穿过中心固定套上槽孔，将定子滑套与滑动螺母固定连接在一起。在上述设计结构中，中心固定套的两端平稳固定，进而保证了可移动定子在转子中移动时的平稳性。具有一定张力的平衡弹簧抵消了转子与定子之间的吸力，使得执行电机只需克服定子在中心固定套上自重磨擦力即可。

此外，本实用新型的另一个技术特征是，根据设计参数要求确定转子，定子之间的磁间隙面与转子转动中心轴线之间的夹角θ，使0度＜θ≤20度之间选择，这样可进一步提高稳压调节的效率，使执行电机的功率大大减小，使整个发电机组的体积进一步减小。

本实用新型的优点是：转子与可移动定子之间的机械位置稳定性进一步提高，且加工、安装容易，长期使用性能稳定；平衡弹簧抵消了转子与定子之间的吸力，从而大大降低了对执行电机的功率要求，使整个稳压控制过程更容易、更稳定，进一步提高了整个发电机组的效率。采用转子定子的磁间隙面与转定子转动中心轴线之间的夹角可调整设计思路，使得在同样的调节稳压效果情况下，能减少可移动定子的位移量，以利于缩小发电机组的轴向尺寸。在保证功能的前提下，整个发电机组的生产成本明显降低。

下面结合附图介绍本实用新型的一个实施例。

附图1是本实用新型实施例的结构示意图(局剖)。

本实施例中，转子1固定通过螺母2固定在汽油发动机3的输出轴上，中心固定套4的一端通过内置滚动轴承5套装在转子内的突出部位上，另一端则固定在固定支座6上，平衡弹簧7置于中心固定套内，调节螺杆8外部套装有滑动螺母9，调节螺杆的一端插入到平衡弹簧中，另一端套装推力轴承10，其端头伸出中心固定套与蜗轮11相固定连接，导向止位连接螺钉12穿过中心固定套上的键孔13，将定子滑套14与滑动螺母9固定连接，定子15则通过螺钉16固定在定子滑套上，蜗杆17与蜗转啮合，执行电机18则与蜗杆连动。转子定子间磁间隙面与转子转动中心轴线之间的夹角θ为5度。取样控制电路为现有技术(可参见一九八九年七月三十日《电子报》第二版)，其信号输入端与发电机输出导线连接，其控制信号输出端则与执行电机相连接。当永磁发电机负载工作在输出电压为220伏(或110伏)额定电压时，取样控制电路取样的输出值与电压基准电路的基准电压值比较一致，误差放大与比较电路的输出值使电机调速换向驱动电路输出为“O”，执行电机不动作，定子和转子相对位置适中。当用户减少或增加负载用电功率时，引起输出电压值的波动，此时，取样控制电路检测出输出电压的偏移量，其输出电路控制执行电机转动及转动方向，进而通过蜗轮蜗杆机构使调节螺杆转动，由于导向止位连接螺钉的作用，调节螺杆的转动使滑动螺母及定子只能作轴向移动，改变了转子与定子之间的磁阻，从而改变了转子切割磁力线的密度。输出电压偏小于基准电压时，可移动定子加深与转子配合，提高输出电压，反之定子脱离转子而使磁力线变疏，直到稳压于基准值。取样控制电路的电源从发电机输出端直接取出，经降压、整流、稳压后提供给电路，同时作为执行电机的直流供电。

本实例中，设置平衡弹簧的作用就是为了抵消转子与定子之间存在着的吸力，使得定子滑套在中心固定套上移动时，基本上只存在定子滑套及定子自身重力在中心固定套上的磨擦阻力，此外转子定子间磁间隙面与转子转动中心轴线之间存在5度的夹角，上述结构特点使驱动调节螺杆转动的执行电机的功率就可以大大减小，既缩小整个发电机组的体积，又进一步提高发电机组的效率。中心固定套两端平稳固定，有效克服了悬臂结构可移动定子的机械平稳性问题。

Claims (2)

1、一种稳压永磁发电机，它由汽油机、转子、定子、蜗轮蜗杆机构、执行电机、取样控制电路等组成，取样控制电路的输入端接至发电机的输出端，取样控制电路的输出端接至执行电机的受控制端，其特征在于：转子(1)固定在汽油机(3)的输出轴上；中心固定套(4)的一个端头通过内置滚动轴承(5)套装在转子中心的内突起部位上，中心固定套的另一端则固定在固定支座(6)上，中心固定套的纵轴线与汽油机及转子的中心轴线重合，中心固定套内靠近汽油机输出轴端安置有平衡弹簧(7)，中心固定套上开有槽孔(13)；调节螺杆(8)外部套装有滑动螺母(9)，两者置于中心固定套中，调节螺杆一端伸入到中心固定套中的平衡弹簧内，滑动螺母则抵压着平衡弹簧，调节螺杆的另一端套装有推力轴承(10)，螺杆的端头伸出中心固定套外与蜗轮(11)固定连接，执行电机(18)与蜗杆(17)连动，蜗杆则与蜗轮啮合；中心固定套外套装有定子滑套(14)，定子(15)固定在该滑套上，导向止位连接螺钉(12)穿过中心固定套上槽孔，将定子滑套与滑动螺母固定连接在一起。

2、根据权利要求1所述的稳压永磁发电机，其特征在于：转子定子的磁间隙面与转子转动中心轴线之间的夹角θ为：0度＜θ≤20度。

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