專利名稱：交流發(fā)電機(jī)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能向多個(gè)負(fù)載提供輸出的交流發(fā)電機(jī)組件，更特別地，盡管非專門地，該交流發(fā)電機(jī)組件可操作以提供初始電壓輸出，該初始電壓輸出足以使待通電的多個(gè)高亮度燈中的每一個(gè)的導(dǎo)電開始，隨后在最初的導(dǎo)電之后提供一保持電壓輸出以保持每個(gè)燈中的電流。
背景技術(shù)：
專利文件US-A-5808450披露了一種照明系統(tǒng)，其通過(guò)提供交流發(fā)電機(jī)組件和通過(guò)優(yōu)選地以高頻(比方說(shuō)在200-600Hz之間，更特別地在500-550Hz之間)從可用于直接連接到相關(guān)燈的交流發(fā)電機(jī)傳遞電交流功率來(lái)消除對(duì)鎮(zhèn)流器和系統(tǒng)中的電壓調(diào)節(jié)的需要，所述交流發(fā)電機(jī)組件具有顯著且相當(dāng)大地高于常規(guī)阻抗的內(nèi)阻抗特性。在可移動(dòng)燈塔應(yīng)用中，系統(tǒng)優(yōu)選地具有多個(gè)燈且每個(gè)燈具有專用的交流發(fā)電機(jī)繞組，專用的交流發(fā)電機(jī)繞組輸出適合于直接供給到那個(gè)燈的電交流功率，每個(gè)繞組優(yōu)選地形成為具有其轉(zhuǎn)子和高阻抗輸出繞組的單獨(dú)的交流發(fā)電機(jī)單元的一部分。然而，可以提供一交流發(fā)電機(jī)組件，其中定子由合適的多個(gè)單獨(dú)的專用定子繞組纏繞，待通電的燈中的每個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)定子繞組，這意味著多相電機(jī)的使用，待通電的燈中的每個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)相。然而，影響公共磁路的多相系統(tǒng)將遭受相之間的固有的互感，例如，如果使用四個(gè)燈，這將與45度的余弦(0.707)成比例，從而相的電抗將改變，因此，從每個(gè)燈的發(fā)光輸出取決于在任一時(shí)刻被通電的燈的數(shù)量。
專利文件US-A-6094011和US-A-6239552各自披露了一種放電燈照明系統(tǒng)，其在發(fā)電機(jī)和燈之間不需要鎮(zhèn)流器，其中發(fā)電機(jī)包括多個(gè)發(fā)電線圈，每個(gè)燈對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)電線圈，發(fā)電線圈在電上彼此無(wú)關(guān)。發(fā)電機(jī)的定子還具有裝置，通過(guò)該裝置，每個(gè)發(fā)電線圈都基本上被禁止了磁通的流動(dòng)，所述磁通通過(guò)磁路與另一個(gè)發(fā)電線圈聯(lián)系起來(lái)。
專利文件US-A-4996457披露了一種永磁體軸向磁通交流發(fā)電機(jī)，其具有在一對(duì)環(huán)形定子盤之間的轉(zhuǎn)子盤，每個(gè)定子盤具有一繞組，該繞組具有其連接到相應(yīng)負(fù)載的輸出端，轉(zhuǎn)子內(nèi)的磁隔離器隔離了轉(zhuǎn)子每側(cè)上的磁體，從而隔離了每個(gè)定子盤以便連接到定子盤之一的負(fù)載的操作不會(huì)影響連接到另一個(gè)定子盤的負(fù)載中的任何操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種本發(fā)明所涉及的類型的改進(jìn)的交流發(fā)電機(jī)組件。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種如權(quán)利要求1中要求保護(hù)的交流發(fā)電機(jī)組件。
交流發(fā)電機(jī)組件的優(yōu)選特征在從屬權(quán)利要求中體現(xiàn)。


參考附圖，實(shí)施本發(fā)明的和用來(lái)在移動(dòng)式燈塔中使用的交流發(fā)電機(jī)組件的兩種形式現(xiàn)在作為示例被進(jìn)行描述，其中圖1是典型燈塔的透視圖；圖2是在圖1所示的燈塔的外殼內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)和實(shí)施本發(fā)明的交流發(fā)電機(jī)組件的透視圖；圖3是交流發(fā)電機(jī)組件的一種形式的合乎透視法的分解圖，在該交流發(fā)電機(jī)組件中實(shí)施了本發(fā)明且該交流發(fā)電機(jī)組件是軸向磁通機(jī)器；圖4是圖3中所示的交流發(fā)電機(jī)組件的分解側(cè)視圖；圖5是圖3和4中所示的交流發(fā)電機(jī)組件的橫截面，其中空的環(huán)形蓋被省略以展現(xiàn)隱藏的細(xì)節(jié)；圖6是用于圖1所示的燈塔的電池的電池充電電路的電路圖；圖7是交流發(fā)電機(jī)組件的另一種形式的示意圖，在該交流發(fā)電機(jī)組件中實(shí)施了本發(fā)明且該交流發(fā)電機(jī)組件是軸向磁通機(jī)器；和圖8是圖7中所示的交流發(fā)電機(jī)組件的定子的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示示例性的可移動(dòng)燈塔10，其具有帶兩個(gè)輪子的拖車11、牽引連結(jié)裝置12和在靜止時(shí)支承它的三個(gè)千斤頂13，在圖1中隱藏了其中一個(gè)千斤頂?？墒栈氐纳炜s的吊架14安裝在拖車11上以便如圖1中所示地在使用中是直立的。在本示例中，一組四個(gè)高亮度燈15，如金屬鹵化物燈，安裝在吊架14的頂端，如圖1中所示。
拖車11上的外殼16具有由鉸接的蓋18封閉的開口17(見(jiàn)圖2)，當(dāng)該蓋18打開時(shí)，開口17提供了通向外殼16內(nèi)部的通路。
圖2表示蓋18打開以展現(xiàn)外殼16內(nèi)的兩沖程內(nèi)燃機(jī)19和交流發(fā)電機(jī)組件21。交流發(fā)電機(jī)組件21是具有轉(zhuǎn)子和定子的軸向磁通機(jī)器，轉(zhuǎn)子代替通常的發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪驅(qū)動(dòng)地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)19的旋轉(zhuǎn)的輸出驅(qū)動(dòng)軸并充當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)19的飛輪。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)16中使用的電池22也設(shè)置在外殼18內(nèi)。
任何其它合適形式的旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)，如單沖程或三沖程內(nèi)燃機(jī)，可以用來(lái)代替兩沖程內(nèi)燃機(jī)19驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)組件21。
圖3到5表示一種形式的交流發(fā)電機(jī)組件21的轉(zhuǎn)子23和定子24。轉(zhuǎn)子23由同軸安裝的三個(gè)轉(zhuǎn)子盤25、26、27形成，轉(zhuǎn)子盤25具有轂部28和從轂部28徑向向外突伸的環(huán)形盤部29，轉(zhuǎn)子盤26和27是環(huán)形的且它們每個(gè)都安裝在大致管狀的轂元件31上，該轂元件31通過(guò)圓形排列的固定螺釘32同軸地緊固到轉(zhuǎn)子盤25的轂部28上。大致管狀的轂元件31包括兩個(gè)圓形排列的軸向延伸的沿圓周間隔開的指狀部33和34，指狀部33和34通過(guò)基本上居中的環(huán)形部35互相連接。圓形排列的指狀部33的外徑小于圓形排列的指狀部34的外徑，指狀部33朝向轉(zhuǎn)子盤25的轂部28延伸且與轉(zhuǎn)子盤25的轂部28接觸，而指狀部34遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子盤25延伸?；旧暇又械沫h(huán)形部35形成環(huán)形肩部36，環(huán)形肩部36鄰近環(huán)形部35與較小直徑圓形的排列的指狀部33的接合處。環(huán)形轉(zhuǎn)子盤26座放在環(huán)形肩部36上且通過(guò)圓形排列的固定螺釘37緊固到大致管狀的轂元件31，固定螺釘37延伸穿過(guò)基本上居中的環(huán)形部35且每個(gè)都被擰入較大直徑圓形排列的軸向延伸指狀部34的相應(yīng)的一個(gè)中。圓形排列的拱形肩部38形成在較大直徑的圓形排列的指狀部34的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子盤25的端部上，環(huán)形轉(zhuǎn)子盤27座放在環(huán)形排列的拱形肩部38上且通過(guò)圓形排列的固定螺釘39緊固到大致管狀的轂元件31，固定螺釘39每個(gè)都擰入指狀部34的相應(yīng)的一個(gè)中。
定子24包括圓柱形外殼體41(見(jiàn)圖2)，其中同軸安裝著兩對(duì)環(huán)形定子鐵芯42和43，一對(duì)定子鐵芯42在一對(duì)轉(zhuǎn)子盤25和26之間，而另一對(duì)定子鐵芯43在一對(duì)轉(zhuǎn)子盤26和27之間，如圖5中所示。大致管狀的轂元件31延伸穿過(guò)兩對(duì)環(huán)形定子鐵芯42和43的中心孔，在圓柱形殼體41中安裝兩對(duì)環(huán)形定子鐵芯42和43的裝置沒(méi)有示出，但方便地，這種裝置可以包括用于每對(duì)環(huán)形定子鐵芯的有色金屬材料的環(huán)形支承件，每個(gè)支承件可以呈星形輪的形式，該星形輪包括環(huán)形基部和多個(gè)臂，比方說(shuō)六個(gè)臂，這些臂從環(huán)形基部徑向向外突伸。每個(gè)星形輪的環(huán)形基部可定位于相應(yīng)的那對(duì)定子鐵芯42、43的環(huán)形鐵芯之間，以便臂徑向向外突伸超過(guò)相應(yīng)的那對(duì)定子鐵芯42、43的環(huán)形鐵芯的徑向外周邊。相應(yīng)的那對(duì)定子鐵芯42、43的環(huán)形鐵芯接附到星形輪的環(huán)形基部，比方說(shuō)通過(guò)結(jié)合或通過(guò)膠帶的應(yīng)用。臂的外端部通過(guò)合適的固定裝置固定到圓柱形殼體41。應(yīng)該理解，兩對(duì)定子鐵芯42和43彼此隔離開。
每個(gè)環(huán)形定子鐵芯都是鐵磁材料制的環(huán)形盤，環(huán)形定子鐵芯中的每一對(duì)42、43都被包封在塑料材料制的空心環(huán)形蓋44內(nèi)，空心環(huán)形蓋44是繞組載體，且其在圖3和4中示出。方便地，每個(gè)空心環(huán)形蓋44的形式基本上類似于電絕緣塑料材料制的兩部分模制體34的形式，兩部分模制體34已經(jīng)在我們的國(guó)際專利申請(qǐng)WO 02/089292中做了描述和闡明。特別地，每個(gè)兩部分空心環(huán)形蓋44由兩個(gè)相似的環(huán)形部分形成，該兩個(gè)相似的環(huán)形部分在它們的徑向內(nèi)和外周向邊緣互鎖。然而，在兩個(gè)環(huán)形部分的徑向外邊緣的沿圓周間隔開的互鎖部之間形成間隔以在星形輪的每個(gè)徑向向外突出的臂周圍提供間隙，每個(gè)徑向臂有一個(gè)這樣的間隔。最后得到的空心環(huán)形蓋44具有徑向內(nèi)和外環(huán)形支承部，徑向內(nèi)和外環(huán)形支承部通過(guò)相應(yīng)的圓形排列的間隔開的徑向肋45在相應(yīng)的那對(duì)鐵磁材料制的環(huán)形鐵芯42、43的每側(cè)上結(jié)合在一起，徑向肋45延伸越過(guò)被包封在空心環(huán)形蓋44內(nèi)的相鄰環(huán)形鐵芯的相應(yīng)的并列徑向面。在圖3和4中隱藏了徑向內(nèi)環(huán)形支承部，但徑向外環(huán)形支承部可在46處是看見(jiàn)的。間隔開的徑向肋45形成纏繞在相應(yīng)的那對(duì)環(huán)形鐵芯42、43和環(huán)形繞組蓋44周圍的電相繞組48的開口端徑向通道47，以便當(dāng)相應(yīng)的那對(duì)環(huán)形鐵芯42、43被包封在空心環(huán)形蓋44中且被安裝在圓柱形殼體41中時(shí)，電相繞組48在內(nèi)環(huán)形支承部和外環(huán)形支承部46的相對(duì)表面周圍延伸。每個(gè)環(huán)形繞組蓋44的每個(gè)徑向肋45徑向突伸越過(guò)相應(yīng)的徑向外環(huán)形支承部46，徑向肋45徑向向內(nèi)逐漸變細(xì)以便每個(gè)開口端徑向通道47基本上是側(cè)面平行的。每個(gè)徑向肋45徑向向內(nèi)突伸越過(guò)相應(yīng)的徑向內(nèi)環(huán)部，如能在圖3中看到的。
開口端徑向通道47接納定子繞組48，定子繞組48螺旋管形地纏繞在兩對(duì)環(huán)形定子鐵芯42和43的每一對(duì)周圍，定子鐵芯42和43每個(gè)都被包封在相應(yīng)的環(huán)形蓋44中。兩對(duì)定子鐵芯42和43的每一對(duì)上的繞組48彼此隔離且布置為二相繞組系統(tǒng)。每個(gè)繞組48還具有很多線匝以便它具有高阻抗。定子繞組48的每匝被引導(dǎo)通過(guò)相應(yīng)的環(huán)形蓋44的開口端通道47，橫過(guò)相應(yīng)的那對(duì)環(huán)形定子鐵芯42、43的外周邊，沿著相應(yīng)的那對(duì)環(huán)形定子鐵芯42、43的另一側(cè)上的相應(yīng)的開口端通道47，并返回通過(guò)相應(yīng)的那對(duì)環(huán)形定子鐵芯42、43的中心孔。包封相應(yīng)的那對(duì)環(huán)形定子鐵芯42和43的兩個(gè)環(huán)形繞組蓋44中的每一個(gè)上的那對(duì)二相繞組48的每個(gè)相都連接到相應(yīng)的輸出端子，四個(gè)輸出端子中的每一個(gè)都連接到四個(gè)高能量燈15中相應(yīng)的一個(gè)上，且四個(gè)高能量燈15將通過(guò)交流發(fā)電機(jī)組件21的工作來(lái)激勵(lì)。
可以用單環(huán)形定子鐵芯代替環(huán)形定子鐵芯中的每一對(duì)42、43，每個(gè)單環(huán)形定子鐵芯將包封在相應(yīng)的空心環(huán)形蓋44內(nèi)，并將通過(guò)合適的安裝裝置安裝在圓柱形外殼體41內(nèi)。
圓形排列的交替極化的永磁體51、52、53和54安裝在三個(gè)轉(zhuǎn)子部件25、26和27中的每一個(gè)上的每個(gè)表面上，三個(gè)轉(zhuǎn)子部件25、26和27面對(duì)相鄰的環(huán)形鐵芯42、43。其上安裝相應(yīng)的圓形排列永磁體51-54的每個(gè)轉(zhuǎn)子部件表面的構(gòu)形和用來(lái)將這些永磁體51-54安裝在該表面上的裝置可以是如同在我們的國(guó)際專利申請(qǐng)WO 02/056443中描述和闡明的那樣或優(yōu)選地如同在我們的歐洲專利申請(qǐng)04254526.9中描述和闡明的那樣，該歐洲專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)為2003年7月26日申請(qǐng)的英國(guó)專利申請(qǐng)0317633.6。永磁體51到54中的每一個(gè)建立一個(gè)激勵(lì)磁場(chǎng)，每個(gè)激勵(lì)磁場(chǎng)的磁通與纏繞在相應(yīng)永磁體51-54面對(duì)的相應(yīng)的那對(duì)環(huán)形定子鐵芯42、43上的定子繞組48相聯(lián)系(或環(huán)接)，以便在這些繞組48中引起電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)被提供給相應(yīng)的輸出端子，作為用來(lái)使相應(yīng)的高能量燈15通電的輸出電壓。
定子繞組48螺旋管形地成對(duì)纏繞在每對(duì)環(huán)形定子鐵芯42、43上作為二相繞組，彼此隔離開，以便每對(duì)環(huán)形定子鐵芯42、43上的相之間的互感為零。就電學(xué)上來(lái)說(shuō)，這是由于它們?cè)诳臻g上垂直對(duì)準(zhǔn)，所以因相應(yīng)的那對(duì)繞組48的繞組之一中的電流在相應(yīng)的定子鐵芯42、43中引起的磁場(chǎng)滯后于因相應(yīng)的那對(duì)繞組48的另一個(gè)繞組中的電流在相應(yīng)定子鐵芯42、43中引起的磁場(chǎng)為90°。這種二相繞組系統(tǒng)的相之間的互感M與為零的90℃的余弦成比例。
除二相定子繞組48之外，圖3到5中所示的交流發(fā)電機(jī)組件21可以設(shè)有至少一個(gè)輔助線圈，其中電動(dòng)勢(shì)通過(guò)轉(zhuǎn)子23的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生。在該輔助線圈或多個(gè)輔助線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)用來(lái)給電池22充電，以便不需要為了該目的按照常規(guī)提供單獨(dú)的由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)。該輔助線圈或每個(gè)這種輔助線圈可纏繞在環(huán)形蓋44中相應(yīng)的一個(gè)上，傍著在并列的一對(duì)徑向肋45之間的定子繞組48的一組線匝。圖6表示將這種輔助線圈55的輸出端連接到交流/直流變流器56的輸入端，該交流/直流變流器56具有連接到電池22的正極和負(fù)極端子的正極和負(fù)極輸出端子。
圖7和8表示交流發(fā)電機(jī)組件21的另一種形式，其具有轉(zhuǎn)子61和環(huán)形定子鐵芯62，該環(huán)形定子鐵芯62具有中心孔63。轉(zhuǎn)子61由同軸安裝的兩個(gè)相似的轉(zhuǎn)子盤64和65形成，兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤分別位于軸66的兩端。軸66延伸穿過(guò)環(huán)形定子鐵芯62的中心孔63以便環(huán)形定子鐵芯62處于轉(zhuǎn)子盤64和65之間。
由鐵磁材料形成的環(huán)形定子鐵芯62帶有圓形排列的偶數(shù)個(gè)齒67，齒67由黑色金屬形成且每個(gè)都朝著轉(zhuǎn)子盤64和65突伸。
定子繞組68、69纏繞在每個(gè)齒67的面對(duì)相鄰轉(zhuǎn)子盤64、65的端面上，因此有纏繞在每個(gè)齒67的相對(duì)端處的兩個(gè)定子繞組68和69。每個(gè)定子繞組68、69的線匝在基本上平行于轉(zhuǎn)子61的旋轉(zhuǎn)軸線的軸線周圍延伸。
作為示例，圖8表示環(huán)形定子鐵芯62的左手側(cè)上的定子繞組68，如圖7中所見(jiàn)，被纏繞在8個(gè)齒67上且以二相、4極繞組布置的方式互相連接，4極繞組布置具有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。為了清楚起見(jiàn)，用單頭箭頭表示其中一個(gè)相的定子繞組68，而用雙頭箭頭表示另一個(gè)相的定子繞組68。由纏繞在齒67上的繞組68中的電流在每個(gè)齒67中引起的磁場(chǎng)的方向由“x”或“·”表示，“x”表示磁場(chǎng)的方向進(jìn)入紙的平面，而“·”表示磁場(chǎng)從紙的平面冒出，主永磁體場(chǎng)激勵(lì)的4個(gè)極的位置由字母“N”和“S”表示。從每個(gè)相的直接連接到相應(yīng)輸入端的定子繞組68開始，每個(gè)齒67上的定子繞組68沿逆時(shí)針?lè)较蜻B接到隔一個(gè)的齒67上的定子繞組68，如圖8中所見(jiàn)，以便遠(yuǎn)離由直接連接到相應(yīng)輸入端或輸出端的定子繞組68纏繞的齒67，由二相繞組布置中的一個(gè)相的繞組纏繞的齒67位于由二相繞組布置中的另一個(gè)相的繞組68纏繞的一對(duì)齒67之間。環(huán)形定子鐵芯62的右手側(cè)上的定子繞組69，如圖8中所見(jiàn)，以另一個(gè)二相繞組布置的方式相似地互相連接。當(dāng)是參考圖3到5和如圖3到5中所示的上述交流發(fā)電機(jī)組件的二相定子繞組布置的情況時(shí)，定子鐵芯62上的二相繞組68和69中每一個(gè)的相之間的互感為零。此外，繞組68和69纏繞在每個(gè)齒67上，以便由纏繞在齒上的繞組68和69中的電流在每個(gè)齒67中引起的磁場(chǎng)彼此相反且位于相應(yīng)的齒67的中心的磁性中性點(diǎn)的每一側(cè)上，以便每個(gè)齒67上的繞組68和69彼此電磁地隔離開。
如果必要的話，每個(gè)齒67和環(huán)形定子鐵芯62可以由一層絕緣材料分成兩部分，該層絕緣材料在環(huán)形定子鐵芯62的中央的基本上徑向的平面中延伸，以便纏繞在每個(gè)齒67上的兩個(gè)單獨(dú)的定子繞組68和69彼此隔離開。
每個(gè)轉(zhuǎn)子盤64、65在其面對(duì)圓形排列的齒67的表面上帶有圓形排列的交替極化的永磁體71、72，，以便在每個(gè)齒67和其面對(duì)的磁體71、72之間形成氣隙，和使得轉(zhuǎn)子61相對(duì)于環(huán)形定子鐵芯62的旋轉(zhuǎn)在由環(huán)形鐵芯62攜帶的繞組68、69的每個(gè)相中引起電動(dòng)勢(shì)。定子繞組68、69的每個(gè)相連接到交流發(fā)電機(jī)組件21的相應(yīng)的輸出端子以連接到相應(yīng)的高亮度燈15，該高亮度燈15由交流發(fā)電機(jī)組件21的操作通電。
上面參考附圖描述的交流發(fā)電機(jī)組件21中的每個(gè)都具有相當(dāng)大的內(nèi)阻抗特性，這是因?yàn)槎ㄗ永@組由大量線匝纏繞，并且對(duì)它們進(jìn)行布置以便避免互相耦合和因此使單獨(dú)的燈開關(guān)成為可能，和在燈發(fā)生故障的情況下，為其它燈提供了保護(hù)。
因而，其中實(shí)施了本發(fā)明的這些交流發(fā)電機(jī)組件21是可操作的以便每個(gè)定子繞組最初提供一輸出電壓，該輸出電壓足以使與它們相連的相應(yīng)高亮度燈15的導(dǎo)電開始，隨后由于限制向相應(yīng)燈供電的相應(yīng)定子繞組的高阻抗的影響，在燈15中最初的導(dǎo)電之后提供一較低的保持輸出電壓，該保持輸出電壓保持相應(yīng)的燈中的電流。實(shí)際上，將給交流發(fā)電機(jī)組件21提供象待通電的燈一樣多的定子繞組，在必需的場(chǎng)合，將提供額外的環(huán)形定子鐵芯以安裝額外的定子繞組，在需要的場(chǎng)合，額外的定子繞組將如上所述地以二相繞組布置的方式纏繞在每個(gè)環(huán)形定子鐵芯上。此外，能用其中實(shí)施了本發(fā)明的交流發(fā)電機(jī)組件驅(qū)動(dòng)除高亮度燈之外的負(fù)載。
權(quán)利要求
1.一種交流發(fā)電機(jī)組件，它包括載裝有用來(lái)建立激勵(lì)磁場(chǎng)的裝置的轉(zhuǎn)子和其上帶有多個(gè)單獨(dú)的定子繞組的定子，所述多個(gè)負(fù)載中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)定子繞組，其特征在于，，所述定子包括至少一個(gè)定子部件，所述定子部件帶有至少一對(duì)以二相繞組布置纏繞在其上的定子繞組，以使得因相應(yīng)的那對(duì)繞組的其中一個(gè)繞組中的電流在所述或每個(gè)定子部件中引起的磁場(chǎng)滯后于因相應(yīng)的那對(duì)繞組的另一個(gè)繞組中的電流在相應(yīng)定子部件中引起的磁場(chǎng)為90°，以便基本上沒(méi)有互感建立在所述纏繞在所述或每個(gè)定子部件上的定子繞組之間。
2.如權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，其是軸向磁通機(jī)器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述單獨(dú)的定子繞組包括一個(gè)繞組，所述繞組對(duì)于待通電的多個(gè)燈中的每一個(gè)是專用的，所述交流發(fā)電機(jī)組件是可操作的以便專用的定子繞組中的每一個(gè)提供足以使相應(yīng)燈的導(dǎo)電開始的輸出電壓，隨后在所述最初的導(dǎo)電之后提供保持輸出電壓以維持電流；每個(gè)所述專用的定子繞組布置成在開始所述導(dǎo)電之后在交流發(fā)電機(jī)組件內(nèi)產(chǎn)生足夠的內(nèi)阻抗以限制向相應(yīng)的燈的供電。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述用于建立激勵(lì)磁場(chǎng)的裝置包括圓形排列的交替極化的永磁體。
5.如權(quán)利要求3或4所述的交流發(fā)電機(jī)組件，在從屬于權(quán)利要求3時(shí)，其特征在于，所述交流發(fā)電機(jī)組件用于使2N個(gè)燈通電和所述定子包括N個(gè)單獨(dú)的定子部件，每個(gè)定子部件具有纏繞在其上的相應(yīng)的那對(duì)定子繞組。
6.如權(quán)利要求5所述的交流發(fā)電機(jī)組件，當(dāng)從屬于權(quán)利要求4時(shí)，其特征在于，所述N個(gè)定子部件成一排地同軸支撐，和所述轉(zhuǎn)子包括至少(N-1)個(gè)成一排地同軸支撐的轉(zhuǎn)子部件以在每對(duì)并列的定子部件之間旋轉(zhuǎn)，每個(gè)轉(zhuǎn)子部件在面對(duì)相鄰的定子部件的徑向表面上載裝有圓形排列的永磁體。
7.如權(quán)利要求6所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括(N+1)個(gè)轉(zhuǎn)子部件，其每個(gè)都在面對(duì)相鄰的定子部件的表面上載裝有圓形排列的永磁體。
8.如權(quán)利要求6或7所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子部件包括具有整體轂部和徑向延伸的盤部的轉(zhuǎn)子盤、布置成與所述整體轂部基本上同軸旋轉(zhuǎn)的大致管狀的元件和兩個(gè)另外的轉(zhuǎn)子盤，所述兩個(gè)另外的轉(zhuǎn)子盤是環(huán)形的且布置在所述大致管狀的元件上。
9.如權(quán)利要求8所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述大致管狀的元件的徑向外表面具有較大直徑部和較小直徑部，所述較小直徑部是所述大致管狀的元件的固定到所述轉(zhuǎn)子盤的整體轂部的部分，所述另一個(gè)轉(zhuǎn)子盤座放在形成于較大直徑部的兩端的相應(yīng)的環(huán)形肩部布置中。
10.如權(quán)利要求8或9所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子盤適合與旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)軸連接，且與另外兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤相比是厚重的，以便它充當(dāng)所述原動(dòng)機(jī)的飛輪。
11.如權(quán)利要求2或3所述的交流發(fā)電機(jī)組件，在從屬于權(quán)利要求2時(shí)，其特征在于，所述軸向磁通機(jī)器的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子盤和軸向磁通機(jī)器的所述至少一個(gè)定子部件包括定子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子盤由黑色金屬形成且軸頸安裝用以繞著相對(duì)于定子鐵芯的軸線旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子盤在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上與定子鐵芯間隔開，所述定子鐵芯具有圓形排列的齒，所述齒由黑色金屬形成且朝著所述轉(zhuǎn)子盤突伸，以便在所述轉(zhuǎn)子盤和最靠近它的齒的表面之間形成氣隙，在每個(gè)齒上纏繞著單獨(dú)的定子繞組中相應(yīng)的一個(gè)以使得由轉(zhuǎn)子載裝的所述裝置所建立的激勵(lì)磁場(chǎng)與單獨(dú)的定子繞組相聯(lián)系，以在單獨(dú)的定子繞組中引起電動(dòng)勢(shì)，其中交替的齒或交替的多組并列齒由二相繞組布置的兩個(gè)定子繞組中不同的一個(gè)纏繞，以便由一個(gè)相的繞組纏繞的一個(gè)齒或一組齒處于由另一個(gè)相的繞組纏繞的一對(duì)齒或多組齒之間。
12.如權(quán)利要求11所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子盤是安裝在公共部件上用以繞著所述軸線共同旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤中的一個(gè)，和所述定子鐵芯是環(huán)形的，帶有中心孔，且位于兩個(gè)都被相似地定向的轉(zhuǎn)子盤之間，所述齒從所述環(huán)形定子鐵芯朝著每個(gè)所述轉(zhuǎn)子盤突伸，所述公共部件延伸穿過(guò)所述中心孔，其中有在兩端相似地纏繞在所述齒上的相應(yīng)的兩個(gè)相繞組布置，以便由所述成對(duì)的二相繞組布置中的每個(gè)的一個(gè)相的繞組纏繞的一個(gè)齒或一組并列的齒處于由所述成對(duì)的二相繞組布置的另一個(gè)相的繞組纏繞的一對(duì)齒或多組齒之間，繞組纏繞在齒上以便因纏繞在齒上的繞組中的電流在齒中引起的磁場(chǎng)彼此相反，以便每個(gè)齒上的繞組彼此電磁地間隔離。
13.如權(quán)利要求11或12所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，每個(gè)齒與所述定子鐵芯上的另一個(gè)齒隔離。
14.如權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，纏繞在齒上的單獨(dú)的定子繞組中的每一個(gè)纏繞到一配裝到相應(yīng)的齒上的線軸上。
15.如權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，纏繞到所述定子鐵芯的齒上的單獨(dú)的定子繞組中的每一個(gè)被纏繞在一組的兩個(gè)或更多并列的齒周圍的飛輪。
16.如權(quán)利要求11到15中任一項(xiàng)所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子適合通過(guò)厚重的轉(zhuǎn)子盤與旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)軸連接，所述轉(zhuǎn)子盤將充當(dāng)所述原動(dòng)機(jī)的飛輪。
17.如權(quán)利要求10或16所述的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)是單沖程、兩沖程或三沖程內(nèi)燃機(jī)，和所述厚重的轉(zhuǎn)子盤是不平衡的旋轉(zhuǎn)部件，選擇不平衡的程度以便當(dāng)所述厚重的轉(zhuǎn)子盤連接到兩沖程或三沖程內(nèi)燃機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，最后所得到的旋轉(zhuǎn)組件基本上平衡。
18.如權(quán)利要求17所述的與單沖程、兩沖程或三沖程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合的交流發(fā)電機(jī)組件，其特征在于，所述厚重的轉(zhuǎn)子盤與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)軸連接。
19.一種當(dāng)從屬于權(quán)利要求3時(shí)包括如權(quán)利要求16到18中任一項(xiàng)所述的交流發(fā)電機(jī)組件的可移動(dòng)燈塔，其特征在于，所述交流發(fā)電機(jī)組件的每個(gè)繞組連接到所述燈塔的相應(yīng)的燈，以便當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)組件時(shí)使燈通電。
20.一種如權(quán)利要求2到19中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述交流發(fā)電機(jī)組件包括至少一個(gè)纏繞在所述定子上且與所述定子繞組隔離可的輔助線圈，所述輔助線圈具有端部，它通過(guò)所述端部連接到具有直流輸出端的交流/直流轉(zhuǎn)變裝置的輸入端，所述直流輸出端用來(lái)連接到電池的端子，為了與交流發(fā)電機(jī)組件驅(qū)動(dòng)地連接的原動(dòng)機(jī)的操作而提供所述電池，所述布置是這樣的，即當(dāng)所述原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)組件時(shí)，通過(guò)被所述交流/直流轉(zhuǎn)變裝置轉(zhuǎn)變的所述至少一個(gè)輔助線圈的輸出給電池充電。
21.如權(quán)利要求3到19中任一項(xiàng)所述的設(shè)備給可移動(dòng)燈塔的燈通電的用途。
全文摘要
永磁體軸向磁通交流發(fā)電機(jī)的定子(24)，它包括兩個(gè)環(huán)形定子部件，每個(gè)環(huán)形定子部件都由相應(yīng)的兩個(gè)相繞組布置(48)纏繞，兩個(gè)相繞組布置(48)中的每一個(gè)都被纏繞以便在每個(gè)相的繞組之間沒(méi)有互感，纏繞在兩個(gè)定子部件上的兩個(gè)相繞組布置(48)的每個(gè)相具有高內(nèi)阻抗，且用來(lái)使燈塔的相應(yīng)的高亮度燈通電。
文檔編號(hào)H02K21/12GK1846341SQ200480025158
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
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