轴向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机的制作方法

文档序号:8414986阅读:521来源:国知局
轴向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机,属于脉冲发电机技术领域。
【背景技术】
[0002]高功率脉冲电源能提供短时强脉冲电流,是电磁发射的重要部件。基于惯性储能的脉冲发电机,是一种特殊的同步发电机,利用补偿原理和磁通压缩原理,极大地降低了电枢绕组的内电感,从而获得幅值极高的脉冲电流,具有很强的应用潜力。
[0003]脉冲发电机励磁方式主要有两种:电励磁和永磁励磁。由于电励磁需要电刷,电机结构复杂,电刷的磨损和烧蚀也会降低电机的可靠性,并增加其维护费用,因此近年来永磁励磁脉冲发电机的研宄逐渐增多。
[0004]脉冲发电机放电期间,转速下降很快,会产生极高的电磁转矩冲击,量级达到M -Nm,这会对作战平台产生极大冲击。现在一般采用两台电机并行放置,同步反向旋转,来抵消放电冲击转矩。但是两台电机增大了系统体积,并且两个电流输出端口,造成开关控制器件也会加倍,同时还会带来电流并联同步的问题。

【发明内容】

[0005]本发明目的是为了解决目前采用两台电机并行放置,使其同步反向旋转来抵消脉冲发电机放电期间产生的电磁转矩冲击,造成电机体积增大的问题,提供了一种轴向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机。
[0006]本发明所述轴向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机,它包括左转子、定子盘、右转子、两个端盖和机壳,
[0007]左转子、定子盘和右转子沿轴向依次设置在两个端盖和机壳形成的回柱形空间内,左转子和一个端盖与右转子和另一个端盖在定子盘的两侧呈镜像对称分布;左转子与定子盘之间形成气隙,定子盘和右转子之间形成气隙;
[0008]左转子包括左转子盘轭、左转子永磁体、左转子补偿盘、左转子绷带、左转子轴和左转子支架;
[0009]定子盘包括定子支架和定子盘轭;
[0010]左转子盘轭为环形圆盘,左转子盘轭通过左转子支架固定在左转子轴的外环表面上,左转子轴通过轴承与对应的一个端盖连接,左转子盘轭的气隙侧表面上依次设置左转子永磁体和左转子补偿盘,左转子盘轭、左转子永磁体和左转子补偿盘的外圆周表面上包裹左转子绷带;
[0011]定子盘轭为环形铁芯,定子盘轭的外圆周表面固定在机壳中段的内表面上,定子盘轭的内圆周表面与定子支架的外圆周表面固定连接,定子支架的内圆周表面通过轴承与左转子轴和右转子的右转子轴连接;
[0012]定子盘轭的两个气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有径向槽,径向槽内嵌放定子电枢绕组。
[0013]所述定子电枢绕组为环形绕组结构,共两相绕组,每一相绕组包括四个线圈。
[0014]定子电枢绕组的两相绕组为A相绕组和B相绕组,A相绕组由Al、A2、A3和A4四个绕圈组成,B相绕组由B1、B2、B3和B4四个绕圈组成,Al和BI绕圈、A2和B2绕圈、A3和B3绕圈、A4和B4绕圈一一对应组成四个线圈组,四个线圈组沿定子盘轭的圆周方向均匀分布在定子盘轭的内外侧壁表面上,四个线圈组在定子盘轭的侧壁上沿轴向的缠绕方式一致;
[0015]对于Al和BI绕圈,Al和BI绕圈分别位于定子盘轭内外侧壁上的线圈边中,BI绕圈的线圈边居中,Al绕圈的线圈边分列两侧,BI绕圈位于定子盘轭端口侧的端口分段将BI绕圈的线圈边首尾顺次连接,Al绕圈位于定子盘轭端口侧的端口分段将Al绕圈的线圈边交叉连接。
[0016]左转子永磁体在左转子盘轭上呈Halbach阵列结构,并产生轴向磁场。
[0017]左转子补偿盘为环形铝盘。
[0018]左转子绷带由碳纤维环氧树脂缠绕而成。
[0019]本发明的优点:本发明电机为双转子内定子盘式结构,左转子盘、定子盘和右转子盘由左向右依次同轴心但不同轴设置,左转子盘和右转子盘以定子盘为中心结构对称相同,在运行过程中,通过控制使两转子旋转方向相反。转子补偿盘起放电补偿作用。
[0020]使双转子对转,在放电时电磁转矩互相抵消,能降低对作战平台的转矩冲击;双转子采用永磁励磁不设电刷,能够缩小系统体积,提高运行可靠性,与现有两台电机并行放置,同步反向旋转,来抵消放电冲击转矩的方式相反,现有方式中具有两个电流输出端口,本发明为单电流输出端口,外部电流控制只需要一套控制器件,不用考虑电流环流的问题,电机控制系统更加简单。
[0021]本发明将两套电机结构组合为一台对转双转子盘式电机,共用一套电枢绕组,通过对电机双转子的分别设置,实现了左右转子的独立对转,并且在电机放电时左右转子的电磁转矩互相抵消,降低了对作战平台的转矩冲击。同时电机的尺寸与重量也大大的降低。
【附图说明】
[0022]图1是本发明所述轴向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机的结构示意图;
[0023]图2是定子盘轭上定子电枢绕组分布的圆周方向展开示意图。
【具体实施方式】
[0024]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式所述轴向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机,它包括左转子、定子盘、右转子、两个端盖7和机壳10,
[0025]左转子、定子盘和右转子沿轴向依次设置在两个端盖7和机壳10形成的回柱形空间内,左转子和一个端盖7与右转子和另一个端盖7在定子盘的两侧呈镜像对称分布;左转子与定子盘之间形成气隙,定子盘和右转子之间形成气隙;
[0026]左转子包括左转子盘轭1、左转子永磁体2、左转子补偿盘3、左转子绷带4、左转子轴5和左转子支架6 ;
[0027]定子盘包括定子支架8和定子盘轭9 ;
[0028]左转子盘轭I为环形圆盘,左转子盘轭I通过左转子支架6固定在左转子轴5的外环表面上,左转子轴5通过轴承与对应的一个端盖7连接,左转子盘轭I的气隙侧表面上依次设置左转子永磁体2和左转子补偿盘3,左转子盘轭1、左转子永磁体2和左转子补偿盘3的外圆周表面上包裹左转子绷带4 ;
[0029]定子盘轭9为环形铁芯,定子盘轭9的外圆周表面固定在机壳10中段的内表面上,定子盘轭9的内圆周表面与定子支架8的外圆周表面固定连接,定子支架8的内圆周表面通过轴承与左转子轴5和右转子的右转子轴连接;
[0030]定子盘轭9的两个气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有径向槽,径向槽内嵌放定子电枢绕组。
[0031 ] 本实施方式中的电机为双转子内定子盘式结构,左转子、定子盘和右转子由左向右依次同轴心但不同轴设置;定子盘轭9与机壳10通过螺钉固定,定子支架用于固定两组轴承,分别支撑左右转子轴。左转子轴通过左端盖和定子盘侧的轴承固定。本电机在运行过程中,通过控制使左转子和各转子的旋转方向相反。
[0032]工作过程:
[0033]步骤一:采用原动机拖动双转子旋转,转子达到额定转速后,通过控制离合器将原
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