專利名稱：帶電勵(lì)磁橋的永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永磁發(fā)電機(jī)，具體地說(shuō)，涉及一種帶有電磁勵(lì)磁橋的永磁發(fā)電機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)中的永磁發(fā)電機(jī)，其勵(lì)磁場(chǎng)是由轉(zhuǎn)子中的永磁體產(chǎn)生的，由于勵(lì)磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為一定值。因此，永磁發(fā)電機(jī)的輸出電壓是不可調(diào)節(jié)的，在電機(jī)極數(shù)確定，轉(zhuǎn)數(shù)不變時(shí)，輸出電壓的頻率也不能變，從而使發(fā)電機(jī)的應(yīng)用范圍受到限制。
本發(fā)明的目的，是提供一種可以調(diào)控輸出電壓的永磁發(fā)電機(jī)，其勵(lì)磁磁場(chǎng)變化通過(guò)轉(zhuǎn)子上的磁橋結(jié)構(gòu)，通過(guò)從外部通入直流脈沖電流，進(jìn)行調(diào)控而發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁電機(jī)輸出參數(shù)的調(diào)節(jié)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是一種永磁發(fā)電機(jī)，具有包括電樞繞組的電樞部分及包括永磁體的激磁部分，其特征是所述激磁部分每極下的面對(duì)電樞的磁路部分兩側(cè)設(shè)置有沿電機(jī)周向的導(dǎo)磁磁橋，連接左右相鄰的極下的對(duì)應(yīng)磁路部分；繞導(dǎo)磁磁橋設(shè)電磁勵(lì)磁線圈，各極的電磁勵(lì)磁線圈互相串聯(lián)和/或并聯(lián)后由控制電源供電；電磁勵(lì)磁線圈產(chǎn)生在磁橋中的磁通方向應(yīng)和永磁體產(chǎn)生在磁橋中的磁通方向相反。
由于設(shè)置磁橋，在電磁勵(lì)磁線圈不供電時(shí)，永磁磁通被磁橋全部分路，發(fā)電機(jī)不輸出電壓，即電壓為零。電勵(lì)磁加強(qiáng)，被分路的永磁通逐漸減少而發(fā)電機(jī)電壓逐漸升高。達(dá)到從零開(kāi)始的調(diào)壓。由于控制的功率為激磁功率，只及發(fā)電機(jī)的百分之幾，所以較為經(jīng)濟(jì)、容易。
電磁勵(lì)磁為變幅直流時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓是有和電磁勵(lì)磁的變幅頻率相同的頻率包絡(luò)線的輸出電壓，因此改變所述變幅頻率可得到變頻發(fā)電機(jī)電壓。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，
(1)使永磁發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)(電壓、頻率等)可以從零開(kāi)始任意調(diào)控。
(2)本發(fā)明方案以勵(lì)磁調(diào)控實(shí)現(xiàn)，控制功率小、容易、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，不易損壞。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的永磁發(fā)電機(jī)的局部剖面示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的永磁發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)原理示意圖；(a)氣隙磁通最小時(shí)的情況。(b)氣隙磁通增加的情況。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖，其外部為電樞部分1，由電樞磁軛11及在電樞線槽中分布的電樞繞組12構(gòu)成；其內(nèi)部為勵(lì)磁部分2，由磁靴部分21，電磁勵(lì)磁磁橋22，下導(dǎo)磁體23，永磁體24，電磁勵(lì)磁線圈25及非磁性骨架4組成。
磁靴部分21是隔氣隙面對(duì)定子1的轉(zhuǎn)子磁路的一部分，在圓周上分布有多個(gè)磁靴部分21，每個(gè)極靴部分構(gòu)成一個(gè)磁極，勵(lì)磁磁通由此發(fā)出到電樞部分去。轉(zhuǎn)子一經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，電樞繞組12中便感應(yīng)出電勢(shì)。磁靴部分21向中心延伸構(gòu)成下導(dǎo)磁體23，即下導(dǎo)磁體23的頂部是磁靴部分21。下導(dǎo)磁體靠中心的下部?jī)蓚?cè)設(shè)置永磁體24，跨于相鄰下導(dǎo)磁體下部之間，每個(gè)永磁體24沿電機(jī)周向進(jìn)行磁化，相鄰兩永磁體24相面對(duì)端的極性相同；所述相鄰導(dǎo)磁體的上部之間周向設(shè)置磁橋22，磁橋?qū)⒎致酚来糯磐ā＠@磁橋設(shè)置電磁勵(lì)磁線圈25，相鄰的線圈25的連接使其各自產(chǎn)生在磁橋中的電磁勵(lì)磁磁通取相對(duì)方向，即與所分路的永磁磁通反向。各極的線圈25互相的連接可以是串聯(lián)和/或并聯(lián)，即各線圈25可以互相串聯(lián)，或互相并聯(lián)，或若干個(gè)串聯(lián)線圈形成的線圈組再互相并聯(lián)，然后接到外接的直流或變幅直流電源。
在本實(shí)施例中，上述由磁靴部分21、磁橋22、下導(dǎo)磁體23等組成的導(dǎo)磁部分的內(nèi)腔中為由非磁性材料制成的非磁性骨架4，是一個(gè)結(jié)構(gòu)部件，裝在轉(zhuǎn)軸5上，可以由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能輸入發(fā)電機(jī)。
本發(fā)電機(jī)的工作參考圖1、2說(shuō)明如下參見(jiàn)圖2(a)，相鄰二永磁體24夾持的下導(dǎo)磁體23中匯集了由永磁體產(chǎn)生的磁通，當(dāng)向上述電磁勵(lì)磁線圈25供電的直流脈沖電源幅值為零時(shí)，此磁通基本上被位于下導(dǎo)磁體23上部的磁橋22全部分路，即該磁通經(jīng)由磁橋22返回，不經(jīng)過(guò)氣隙，不經(jīng)過(guò)電樞部分，此時(shí)發(fā)電機(jī)電樞繞組端電壓為零。
當(dāng)所述直流變幅電源由零增長(zhǎng)其幅值，參見(jiàn)圖2(b)，永磁磁通被擠向極靴部分，跨過(guò)氣隙，經(jīng)由電樞部分返回，隨著發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，電樞繞組12兩端將出現(xiàn)電壓，此電壓的值將由直流變幅電源的幅值決定。即將由該直流變幅電源控制調(diào)節(jié)。
直流變幅電源的幅值如以某個(gè)頻率f0反復(fù)變化，即在直流成分上疊加交變成分時(shí)，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓將是由轉(zhuǎn)速及磁極數(shù)決定的基礎(chǔ)頻率f1的交變電壓幅值上由f0頻率調(diào)制的調(diào)制電壓波。這樣，取出此調(diào)制電壓波就可以獲得用小功率的變頻控制電壓控制的大功率變頻電壓。
本發(fā)明用實(shí)施例來(lái)說(shuō)明，但不應(yīng)限于此，本領(lǐng)域一般的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思可對(duì)其作出修改和變動(dòng)，它們?nèi)栽诒景l(fā)明的構(gòu)思范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶電勵(lì)磁橋的永磁發(fā)電機(jī)，具有包括電樞繞組的電樞部分及包括永磁體的激磁部分，其特征是所述激磁部分每極面對(duì)電樞的磁路部分兩側(cè)設(shè)置有沿電機(jī)周向的導(dǎo)磁磁橋，連接左右相鄰的極的對(duì)應(yīng)磁路部分；繞導(dǎo)磁磁橋設(shè)電磁勵(lì)磁線圈，各極的電磁勵(lì)磁線圈互相串聯(lián)和/或并聯(lián)后由控制電源供電；電磁勵(lì)磁線圈產(chǎn)生在磁橋中的磁通方向和永磁體產(chǎn)生在磁橋中的磁通方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁發(fā)電機(jī)，其特征是所述激磁部分每極面對(duì)電樞的磁路部位為極靴部分，極靴部分幅向向離開(kāi)電樞方向延伸的導(dǎo)磁體，其一端接所述極靴部分，其另一端共同支承在非磁性骨架上；在所述導(dǎo)磁體另一端的周向兩側(cè)設(shè)置永磁體，永磁體沿圓周方向磁化，相對(duì)向的永磁體極性相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁發(fā)電機(jī)，其特征是所述控制電源供給直流或變幅直流電。
全文摘要
帶電勵(lì)磁橋永磁發(fā)電機(jī)每極的永磁磁通由設(shè)在電機(jī)激磁部分由電樞一邊表面跨于兩相鄰極之間的磁橋分路。繞磁橋設(shè)電勵(lì)磁線圈，由變幅直流電壓供電，使在磁橋中產(chǎn)生的磁通與經(jīng)過(guò)磁橋的永磁磁通方向相反。通過(guò)調(diào)節(jié)電勵(lì)磁的強(qiáng)弱，改變經(jīng)過(guò)氣隙的磁通大小，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓，改變電勵(lì)磁變幅電流的頻率將改變發(fā)電機(jī)包絡(luò)線的頻率，從而取得變頻電壓。本發(fā)明可簡(jiǎn)單、方便、經(jīng)濟(jì)地對(duì)永磁發(fā)電機(jī)調(diào)壓穩(wěn)壓及變頻。
文檔編號(hào)H02K1/27GK1393975SQ0112957
公開(kāi)日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者白賀斌, 肖興華, 彭評(píng)選 申請(qǐng)人:白賀斌, 肖興華, 彭評(píng)選