新型高效双励磁无刷发电机的制作方法

本发明涉及一种高效双励磁无刷发电机，更确切的说是在爪极式转子的两磁极之间按规律镶嵌上永磁块，以提高效率。

背景技术：

现有的无刷发电机大部分是单纯永磁发电机或单纯的电励磁发电机，电励磁发电机有双励磁的。对于双励磁发电机结构形式来说，其结构是把磁条直接镶嵌在极爪上，这种形式的双励磁发电机都是为了在没有外接电源的情况下励磁发电，这两种情况只能是使发电机提前发电，不能提高发电机的发电功率。而且，上述两种双励磁发电机中的永磁体不能加的过多，过多会在负载过小时发电电压过高而烧坏负载。

技术实现要素：

本发明不但克服了现有镶嵌磁块的双励磁发电机中永磁体不能增加较多的缺点，而且提高了双励磁无刷发电机的效率，节约漆包线。

本发明的新型高效双励磁无刷发电机，包括转子和位于转子外围的定子，定子上缠绕有定子线圈，所述转子由传动轴、N极极爪、S极极爪和励磁线圈组成，N极极爪和S极极爪均由软磁材料构成，N极极爪固定于传动轴上，励磁线圈设置于N极极爪和S极极爪的内部，N极极爪上的极爪与S极极爪上的极爪交错分布；其特征在于：交错分布的N极极爪与S极极爪上相邻的两极爪之间镶嵌有永磁块，永磁块上靠近N极极爪的一侧为N极、靠近S极极爪的一侧为S极。

本发明的新型高效双励磁无刷发电机，所述永磁块的两端与N极极爪和S极极爪的端面相平齐，N极极爪和S极极爪的端面四周均开设有凹台，每个永磁块外表面上均设置有对其进行固定的压片，凹台中设置有对永磁块和压片进行固定的紧固环。

本发明的新型高效双励磁无刷发电机，所述励磁线圈缠绕于线夹中，线夹位于N极极爪和S极极爪的内部，线夹的中央开设有与传动轴间隙配合的空腔；线夹由导磁圆盘和磁轭组成，导磁圆盘位于S极极爪的内部空腔中，磁轭位于传动轴的外围并与N极极爪相接触；N极极爪经磁轭、导磁圆盘与S极极爪形成转子内部磁路；N极极爪与S极极爪经定子形转子外部磁路。

本发明的新型高效双励磁无刷发电机，所述定子、N极极爪和S极极爪的材料为软铁、纯铁或硅钢片导磁材料。

本发明的新型高效双励磁无刷发电机，所述励磁线圈为自励磁或他励磁。

本发明的有益效果是：本发明的极爪式转子，通过在N极极爪与S极极爪相邻的两极爪之间嵌入永磁块，当N极极爪和S极极爪被磁化后，使得由极爪产生的磁感线和永磁体产生的磁感线同时经过外部的定子，增加了转子外部磁路的磁感线强度，有效地增加了作为发电机时的电能输出。在无励磁的情况下，永磁块的磁路经N极极爪和S极极爪经磁轭形成转子内部磁路，对外不显或只显示微弱的磁性，使得永磁块的嵌入量大大增加。

进一步地，通过在N极极爪和S极极爪的端部开设凹台，每个永磁块的外部设置压片，并通过紧固环将压片和永磁块的两端固定在凹台中，实现了永磁块与N极极爪和S极极爪的紧固连接，即使转子长期工作也不会将永磁块从极爪之间甩出，保证了整个转子的牢固性。

本发明的极爪式转子，提高了双励磁无刷发电机的效率，节约漆包线，具有结构简单合理、有益效果显著和适于应用推广的优点。

附图说明

图1为本发明的新型高效双励磁无刷发电机的主视图；

图2为本发明的新型高效双励磁无刷发电机的左视图；

图3为图1中A-A截面的剖视图；

图4为图2中B-B截面的剖视图。

图中：1传动轴，2 N极极爪，3 S极极爪，4励磁线圈，5永磁块，6定子，7定子线圈，8转子外部磁路，9转子内部磁路，10线夹，11磁轭，12凹台，13紧固环，14压片，15导磁圆盘。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，分别给出了本发明的新型高效双励磁无刷发电机的主视图和左视图，所示发电机由转子和定子6组成，定子6位于转子的外围，定子6上缠绕有定子线圈7，定子线圈7通过切割磁感线实现发电。所示的转子由传动轴1、N极极爪2、S极极爪3、励磁线圈4和永磁体5组成，所示的N极极爪2和S极极爪3均为软磁材料，N极极爪2固定于传动轴1上。励磁线圈4缠绕于线夹10中，线夹10位于N极极爪2和S极极爪3的内部，线夹10的中央开设有与传动轴1间隙配合的空腔；线夹10由导磁圆盘15和磁轭11组成，导磁圆盘15位于S极极爪3的内部空腔中，磁轭11位于传动1轴的外围并与N极极爪2相接触；N极极爪2经磁轭11、导磁圆盘15与S极极爪3形成转子内部磁路9；N极极爪2与S极极爪3经定子形转子外部磁路8。

通过给励磁线圈4通电，可将N极极爪和S极极爪磁化，励磁线圈通4电后 ，N极极爪2显示N极极性，S极极爪3显示S极极性。所示的N极极爪2上的极爪与S极极爪3上的极爪交错排列，永磁块5镶嵌于交错排列的N极极爪2与S极极爪3之间。

为了保证永磁块5在N极极爪2与S极极爪3之间固定的牢固性，所示的永磁块5还通过紧固环13和压片14进行进一步固定。所示的N极极爪1和S极极爪3端部的外围均开设有凹台12，永磁块5的外表面低于S极极爪3和N极极爪2的外表面，使得永磁块5的外表面形成凹槽，压片14固定于永磁块5表面的凹槽中，压片14的两端位于凹台12中。紧固环13位于凹台12中，这样紧固环13就把压片14和永磁块5的两端紧紧地固定在了S极极爪3和N极极爪2上，使得转子长期工作也不会将永磁块5从极爪之间甩出。

永磁块5可采用叠合在一起的永磁片构成。永磁块5上的N极与N极极爪2相接触，永磁块5上的S极与S极极爪相接触。如图3所示，给出了图1中A-A截面的剖视图，永磁体5的这种布置形式，使得当励磁线圈4通电后，极爪形成的磁感线和永磁块5形成的磁感线同时经过外部的转子，使转子外部磁路8得到增强，有利于增加作为发电机时的电流输出。

当励磁线圈4不通电时，整个转子对外是不显示磁性的。如图4所示，给出了图2中B-B截面的剖视图，当励磁线圈4不通电时，N极极爪2和S极极爪3没有被磁化，其不具有磁极的极性，此时，永磁块5靠近N极极爪的一侧为N极、靠近S极极爪的一侧为S极，永磁块5的N极发出的磁感线依次经N极极爪2、磁轭11、导磁圆盘15、S极极爪3后，最后进入永磁块5的S极。这样，永磁块5在N极极爪2和S极极爪3的内部形成闭合磁路，对外不显或只显示微弱的极性，作为发电机时只有微弱电流输出。在励磁电流的控制作用下，励磁电流越大，励磁电流产生的磁感线和永磁块5产生的磁感线会越多地经过转子外部磁路8，以供定子线圈7进行发电；励磁电流越小，励磁电流产生的磁感线和永磁块5产生的磁感线会越多地经过转子内部磁路9。

所示的转子为无刷形式，N极极爪2和S极极爪3的软磁材料为软铁、纯铁或硅钢片导磁材料，励磁线圈4可可采用自励磁或他励磁的形式。

本发明的极爪式转子，当N极极爪2和S极极爪3被磁化后，使得由极爪产生的磁感线和永磁体产生的磁感线同时经过外部的定子，增加了磁感线强度，有效地增加了作为发电机时的电能输出。