专利名称：低电压大功率永磁直流发电电机的制作方法
技术领域：
本发明属于机电领域的电机类，具体涉及在低电压条件下的一种永磁直流大功率发电电 机。在运转时，既在耗电；又能发电，尤其是在运转速度和调速方面与众不同。
背景技术：
大家知道，电机作为电力时代的基础动力源设备，已经是一个相当成熟的产品系列了。 特别是在高性能永磁材料出现后，得到了迅速发展。然而，在低电压条件下，永磁材料制作 的电机，功率输出始终达不到预期的效果，更不要说在运转时，具有同时耗电，又同时发 电的电机却没有出现，最近出现了一些作为补偿用的电机，也只是将惯性动能转化为电能的 电机，不能实现真正意义上的同时耗电。利用单线圈控制理论，合理设计磁极对数与线圈个 数，就可以大幅度地提高电机在低电压条件下工作的输出功率，且功率变化范围大，不需要 改变外界条件就能实现几何倍数的增长。这是传统电机无法实现，这种改变电机工作线圈数 量，来改变电机的功率输出和转速，同时利用不工作(耗电)线圈同时发电的方法和电机， 经査新，目前尚未报道。
发明内容
为了解决低压电机耗电与发电同时并存的问题，必然在电机结构上有重大创新。本发明 采用多对磁极对结构，其磁极对数到什么程度呢？多到与定子或转子上的线圏成以下数量关 系
1、 有刷电机磁极对数与线圈个数成l比2的关系；
2、 无刷电机磁极对数与线圈个数成1比1的关系。 的最大限制关系。
只针对单个(对于有刷电机来说，由于结构条件的限制是2个线圈)线圈进行控制，控 制其参与工作的数量，来达到控制电机转速和输出功率，不参与工作(耗电的线圈)，就可以
对外输出的电能。
本发明解决的技术方案是
1、 无刷电机采用光偶合电路和工作信号决定电机中的每个线圏是工作(耗电)还是对外发电。
2、 有刷电机采用安装双层以上的电枢结构，这样可以比单个电枢提供多l倍以上的碳刷 对数，并由控制开关来决定线圈的工作(耗电)和发电数量。
其功率变化范围是无刷电机为单个线圈功率到N倍数，其中N是可参加工作的最大线 圈数。有刷电机是2个线圈的功率到N2的倍数，其中N2是琬有线圈数除2的值。
本发明的最后结果就是，在不改变电压的条件下，电机可以根据需要，控制参与工作的线 圈组数来改变电机的输出功率和速度；用不工作(耗电)线圏组的感应电动势作为发电输出。本发明是我发明的单线圈理论的一个实际例子(由于理论不能申请专利)。
图l为永磁无刷电机绕线与永磁铁关系结构示意图。其中永磁铁为转子。 图2为永磁无刷电机控制电路示意图。
图3为有刷电机绕线与永磁铁关系结构示意图。其中永磁铁为定子。 图中Z1， Z2， Z3……Zn表示绕线线圈，A， B表示AB两个电枢，N， S表示永磁磁极块， Fl， F2， Fn表示线圈1到n的信号放大器，Cl， C2， Cn表示线圈1到n的双向可控硅元件， Kl， K2， Kn表示线圈1到n的工作连动开关(或开关控制器)，Yl， Y2， Yn表示线圈1到n 的偶合信号与控制信号逻辑与门，Dl， D2， Dn表示线圈l到n的交直流输出控制器。
具体实施例方式
以有刷电机为例将型号为JF132-14V500W的车用交流发电机拆卸，将其中转子上的线 圈去掉，并用磨床磨去转子直径为原来的直径-9毫米，并将其定子也磨去原来的直径+10毫 米，将购买来的高性能永磁铁瓦(长35宽20厚4毫米，半径与定子相同)12块，用还氧塑 脂；将成对的永磁铁条等距离粘在加工好的定子上，如图4所示。12根永磁铁形成6对磁极， 就可在6对磁极间安装12对碳刷，其中间隔的碳刷形成相同电极组。
根据以上关系，确定线圈数量为2X12=24个线圈，这里使用0.047毫米的漆包线，80 圈最为l个线圈，其静态电阻越8欧姆。将这24个线圈，按图3所示顺序，均匀地固定到转 子上，并用还氧塑脂将这些线圈粘固化后；再将这些线圈与24极电枢按图3所示接好。
装配好以上制作好的各个元件，就构成了本发明中的一种有刷直流发电电机。
权利要求
1、一种在低电压下，大功率输出的直流发电电机，使用单线圈控制理论设计其最大限制关系为1)有刷电机的磁极对数与线圈个数成1比2的关系；2)无刷电机的磁极对数与线圈个数成1比1的关系。有刷电机由控制开关；无刷电机由控制电路控制决定电机的每个线圈是参与工作(耗电)，还是对外输出电能，来实现同时工作(耗电)，又能同时对外输出电能的电机。
2、 根据权利要求1所述的发电电机，其特征是在电机外部的条件不变的条件下，参与工作的电磁线圈 数的多少决定电机输出功率和速度的大小。
全文摘要
一种在低电压工作条件下，大功率输出的直流发电电机；在耗电的同时又能同时发电的直流电机。其中最大限制关系是1.有刷电机磁极对数与线圈个数成1比2的关系；2.无刷电机磁极对数与线圈个数成1比1的关系。只针对单个(对于有刷电机来说，由于结构条件的限制是2个线圈)线圈进行控制，控制其参与工作的数量，来达到控制电机转速和输出功率，不参与工作(耗电的线圈)，就可以对外输出的电能。单线圈控制化，带来的是控制元件的小型化。是永磁铁电机步入大功率电机行业的最新产品。
文档编号H02K23/00GK101420162SQ20071008596
公开日2009年4月29日 申请日期2007年3月6日 优先权日2007年3月6日
发明者述 徐 申请人:述 徐