一种可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机的制作方法

本实用新型涉及电机设备技术领域，具体涉及一种可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机。

背景技术：

现有的磁力发电机一般分为激磁型和永磁型。传统的激磁型同步发电机，其转子具有电刷、滑环、激磁线圈以及外接直流电源，并由激磁线圈产生激磁磁场。定子具有三相线圈绕组，并产生电枢磁场。激磁型同步发电机系由原动机带动转子，转子的激磁磁场使定子的三相线圈绕组感应出三相交流电源。但是当激磁型同步发电机工作时，其电刷与滑环常会因为效率不佳而造成外接直流电源损耗，并且组装较费工，使用和生产成本较高。

交流发电机之转子采用永久磁铁来提供激磁磁场则称为永磁式发电机。当原动机带动转子转动时产生旋转磁场，并与定子三相线圈绕组产生相对运动，于是产生交流感应电动势，因磁场大小固定，所以输出电压随转动速度而改变，且频率亦因转速不同而改变，因此无法固定频率。但永磁式发电机的顿转扭矩大，且永磁材料成本高。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机，电量损耗低，永磁材料用量小，成本低；且其顿转扭矩小，低转速时易启动，高转速时输出功率高。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机，其特征在于，包含轴心，所述轴心上由内向外依次套设有第一外环铁芯、内环铁芯和第二外环铁芯；

所述第一外环铁芯、所述内环铁芯和所述第二外环铁芯均为硅钢片铁芯；

所述第一外环铁芯、所述内环铁芯和所述第二外环铁芯上分别设有第一线圈绕组、第二线圈绕组和第三线圈绕组；

所述第一外环铁芯和所述内环铁芯的下侧设有三相整流器；

所述第一外环铁芯的内侧设有磁铁组，所述磁铁组为多个扇面形磁铁片组成的环形结构；

所述第二外环铁芯的外部设有外壳，所述外壳套设于所述轴心上；所述外壳与所述轴心之间设有轴承。

进一步地，所述第一外环铁芯、所述内环铁芯和所述第二外环铁芯套设于所述轴心的中部。

进一步地，还包含固定盖，所述固定盖设于所述第一外环铁芯和所述内环铁芯的上侧。

进一步地，所述轴承设有两个，两个所述轴承分别设于所述外壳的上下两侧。

进一步地，所述轴承的外部设有轴承盖，所述轴承盖与所述外壳连接。

进一步地，所述外壳中部的内径大于其两端的内径，所述外壳中部的长度与所述第二外环铁芯的厚度相同。

进一步地，所述外壳包含上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体对应设置。

进一步地，所述下壳体的内侧中心处设有中空的圆柱形凸起，所述圆柱形凸起的外侧均匀设有多个凹槽。

进一步地，所述凹槽的尺寸与所述磁铁片的尺寸相同，所述凹槽的个数与所述磁铁片的个数相同，所述磁铁片设于所述凹槽内。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：本实用新型的可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机，将激磁电机和永磁电机相结合，降低了电刷与滑环因效率不佳而产生的电量损耗，永磁材料用量小，大大降低了生产和使用成本；且转子线圈能够随着转速的变化产生不同的气隙磁通密度，使该同步发电机低转速时易启动，高转速时输出功率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的爆炸示意图a；

图2为本实用新型实施例的爆炸示意图b；

图3为本实用新型实施例的纵向剖面示意图；

图4为本实用新型实施例的横向剖面示意图；

图5为本实用新型实施例的立体结构示意图。

图中：1--轴承盖、2--轴承、3--上壳体、4--轴心、5--内环铁芯、6--第二线圈绕组、7--第一外环铁芯、8--第一线圈绕组、9--三相整流器、10--第二外环铁芯、11--第三线圈绕组、12--下壳体、13--磁铁片、14--固定盖、15--圆柱形凸起。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1-5所示，一种可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机，包含轴心4，轴心4上由内向外依次套设有第一外环铁芯7、内环铁芯5和第二外环铁芯10；

第一外环铁芯7、内环铁芯5和第二外环铁芯10均为硅钢片铁芯；

第一外环铁芯7、内环铁芯5和第二外环铁芯10上分别设有第一线圈绕组8、第二线圈绕组6和第三线圈绕组11；

第一外环铁芯7和内环铁芯5的下侧设有三相整流器9；三相整流器9将副发电机所产生的三相交流电源整流成直流电源直接输入到主发电机转子的激磁绕组；

第一外环铁芯7的内侧设有磁铁组，磁铁组为多个扇面形磁铁片13组成的环形结构；

第二外环铁芯10的外部设有外壳，外壳套设于轴心4上；外壳与轴心4之间设有轴承2；

第一外环铁芯7、第一线圈绕组8、内环铁芯5、第二线圈绕组6、轴心4、固定盖14和三相整流器9共同构成了该同步发电机的转子部分；

第二外环铁芯10、第三线圈绕组11和磁铁组共同构成了该同步发电机的定子部分。

在本实用新型的一个实施例中，第一外环铁芯7、内环铁芯5和第二外环铁芯10套设于轴心4的中部。

优选地，还包含固定盖14，固定盖14设于第一外环铁芯7和内环铁芯5的上侧；固定盖14用于固定第一外环铁芯7和内环铁芯5。

可选地，轴承2设有两个，两个轴承2分别设于外壳的上下两侧。

在本实用新型的另一个实施例中，轴承2的外部设有轴承盖1，轴承盖1与外壳连接；每个轴承2设置一个轴承盖1，轴承盖1用于保护轴承2。

优选地，外壳中部的内径大于其两端的内径，外壳中部的长度与第二外环铁芯10的厚度相同；由此，第二外环铁芯10恰好放置在外壳的中部，防止其在转动过程中在外壳内发生偏移或晃动，影响发动机工作和使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，外壳包含上壳体3和下壳体12，上壳体3与下壳体12对应设置，该同步发电机的转子部分和定子部分均位于上壳体3和下壳体12共同限定的腔室中，方便安装。

可选地，下壳体12的内侧中心处设有中空的圆柱形凸起15，圆柱形凸起15的外侧均匀设有多个凹槽。

在本实用新型的另一些实施例中，凹槽的尺寸与磁铁片13的尺寸相同，凹槽的个数与磁铁片13的个数相同，凹槽用于固定磁铁片13，防止其发生移动，保证该同步发电机正常运行。

第一外环铁芯7、第一线圈绕组8、磁铁片13和圆柱形凸起15共同组成了该同步发电机内部的小型永磁发电机；内环铁芯5和第二线圈绕组6共同组成了该同步发电机的激磁式发电机的磁极。

该同步发电机由内部的小型永磁式发电机提供三相交流电源，经过固定在转子上的三相整流器9传达到激磁式发电机的磁极，提供激磁型发电机转子磁极的激磁电源。第二线圈绕组6可随着转速的变化产生不同的气隙磁通密度，当第二线圈绕组6的转速为低风速时，其气隙磁通密度低且顿转转矩低，使发电机更易启动；当第二线圈绕组6的转速越快时激磁越强，此时的气隙磁通密度也越高，达到高的额定输出功率。

本实用新型的可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机，将激磁电机和永磁电机相结合，避免了电刷与滑环因效率不佳而产生的电量损耗，永磁材料用量小，大大降低了生产和使用成本；且转子线圈能够随着转速的变化产生不同的气隙磁通密度，使该同步发电机低转速时易启动，高转速时输出功率高。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。