专利名称：双边双励磁阻发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种励磁发电机，尤其是双边双励磁阻发电机。
背景技术：
目前，传统的同步电机转子上布有磁极，定子上布有绕阻，定转子绕阻之间相互作用，产生电势、电磁转矩、从而将机械能转换成电能，这种电机属于双边励磁类型。也有双励磁电机，但结构非常复杂，如法国克雷泰伊的瓦莱奥电机设备公司于1999年3月9日在中国申请实用新型专利的“具有双励磁的电机”(申请号99103939，审定公告号1093332，公开/公告号1228639，公开/公告日1999年9月15日，授权公告日2002年10月23日)，它包括一个定子和一个转子，定子具有至少一个电枢绕组，转子包括有选择地建立闭合磁路的装置，用于建立闭合磁路的装置包括至少两个永久励磁磁铁，它们建立两个磁通，其具有相对方向的分量；以及至少一个励磁绕组，它在各对接续的磁铁之间，以可调方式产生两个磁通分量，与该对磁铁所建立的磁通相对，励磁绕组的线安排在转子槽中，各转子槽位于两个接续的转子极之间。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、效率较高的双边双励磁阻发电机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是定子上设置有一个全距线圈，定子内壁设有4个定子齿，定子输出信号接负载；转子外壁上设有6个与定子齿相配合转子齿，转轴上套装有磁屏蔽金属圆筒，转子铁心上对称安装有两块永磁体。定子和转子由硅钢片迭压而成。其转子铁心采用双凸极结构。
本实用新型的转轴上套装有磁屏蔽金属圆筒，防止磁力线进入转轴。定转子由硅钢片迭压而成，转子上没有任何绕阻、滑环及换向器。它结构简单，效率较高。
图1是本实用新型的平面结构示意原理图，表示定子齿A、转子齿1相对正时的状态参考图，设定此时的转子角θ＝0。
图2是指当图1所示结构的转子角θ＝π/12时的定子和转子的位置关系图。
图3是指当图1所示结构的转子角θ＝π/6时的定子和转子的位置关系图。
图4是永磁体磁路的磁导分布波形图。
图5是绕阻磁链分布波形图。
图6是空载运行时绕阻产生的感应电势波形图。
图7是定子绕阻产生的磁场磁路磁导波形图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
为了方便分析本实用新型的运行原理，先假设极尖的边缘效应忽略不计，铁心磁导率μFe＝∞，忽略所有的功耗，转速为常数，旋转方向为逆时钟方向。
电机空载运行时的物理情况电机空载运行时，定子绕阻开路，电机的磁场由单励磁永磁体产生，当转子恒速旋转时，由于定转子间的相对位置变化，永磁体产生的磁场所经磁路变化。假设定子齿A、转子齿1相对正时，设定转子角θ＝0，如图1所示，永磁体L的磁路有两条，绝大部分磁力线磁路从永磁体L出发→转子轭→转子齿1′→气隙→定子齿A′→定子轭→定子齿→气隙→转子齿1→永磁体L；另有一小部分磁力线磁路从永磁体L出发→转子齿3′→气隙→定子齿B′→定子轭→定子齿A→气隙→转子齿1→永磁体。永磁体R产生的磁力线磁路与永磁体L产生的磁力线磁路对称。
在图2中，所示转子位置角θ为π/12。永磁体L与永磁体R各自产生的磁力线的磁路对称，永磁体L的磁路从永磁体L出发→转子齿3′→气隙→定子齿B′→定子轭→定子齿A→气隙→转子齿1→永磁体L。
在图3中，所示转子位置角θ为π/6。永磁体L与永磁体R各自产生的磁力线的磁路仍然对称，其所经路径有两条，其情形与图1类似。
比较图1、图2、图3的磁路可知，磁路有如下特点金属圆筒起到了磁屏蔽作用，阻止永磁体产生的磁力线进入转轴；与定子绕阻交链的磁通是变化的，即当θ＝π/12时，交链磁通为0；当θ＝0时，交链磁通最多；当θ＝π/12时，交链磁通反向最多。交链磁通的变化是周期性的，其原因是由于交链磁通磁力线总是选择磁阻小的磁路通过。永磁体的磁导分布曲线如图4；不计磁路饱和的影响，忽略漏磁影响，定子绕阻交链磁通分布如图5所示。
当空载运行时，绕阻交链磁链变化，绕阻将产生感应电势，在理想情况下，空载运行时绕阻产生的电感电势波形如图6所示。
当负载运行时的物理情况负载运行时，定子绕阻中将有电流通过，该电流产生磁通，磁通的方向与电流方向符合楞次定律规则，总是阻止交链磁通的变化。
在图1位置时，绕阻产生的磁力线有两部分，其中一部分磁力线路径为定子齿A→气隙→转子齿1→转子轭→气隙→定子齿B→定子轭→定子齿A；另一部分磁力线路径与之对称分布。
在图2位置时，线阻磁力线仍分为两部分，其中一部分磁力线路径为定子齿A→气隙→转子齿1→转子轭→定子齿A；另一部分磁力线线路径与之对称。
在图3位置时，绕阻磁力线仍分为两部分，其路径与图1情况类似。
比较图1、图2、图3瞬时定子绕阻产生的的磁场磁路分布情况可知，其磁路有下述特点金属圆筒阻止了定子绕阻产生的磁力线进入转轴；磁力线不经过磁阻很大的永磁体。定子绕阻产生的磁场磁路磁导是变化的，在图2位置时，磁路磁导∧a最大，即当θ＝π/12时，∧a最大；当θ＝0时，∧a最小；θ＝π/12及θ＝0两个位置下的∧a相等，定子绕阻磁导波形如图7所示。
综上所述，由于磁路磁阻的变化，定子绕组交链的磁链可周期性变化，从而导致绕组产生周期性变化电动势。电机空载运行时，电动势由转子磁钢产生；电机负载运行时，电动势由转子磁场与定子磁场共同产生。
权利要求1.一种双边双励磁阻发电机，其特征是定子上设置有一个全距线圈，定子内壁设有4个定子齿，定子输出信号接负载；转子外壁上设有6个与定子齿相配合转子齿，转轴上套装有磁屏蔽金属圆筒，转子铁心上对称安装有两块永磁体。
2.根据权利要求1所述的双边双励磁阻发电机，其特征是定子和转子由硅钢片迭压而成。
3.根据权利要求1所述的双边双励磁阻发电机，其特征是其转子铁心采用双凸极结构。
专利摘要一种双边双励磁阻发电机。它主要是解决现在尚无双边双励磁电机或双励磁电机结构复杂等技术问题。其技术方案要点是定子上设置有一个全距线圈，定子内壁设有4个定子齿，定子输出信号接负载；转子外壁上设有6个与定子齿相配合转子齿，转轴上套装有磁屏蔽金属圆筒，转子铁心上对称安装有两块永磁体。转子由硅钢片迭压而成，没有任何绕阻、滑环或换向器。它结构简单，效率高，适于推广应用。
文档编号H02K21/14GK2627723SQ0322764
公开日2004年7月21日 申请日期2003年5月13日 优先权日2003年5月13日
发明者李光中 申请人:湖南工程学院