專利名稱：籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)，特別是一種籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SR)是近些年發(fā)展的新型調(diào)速電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)實(shí)、調(diào)速范圍寬且性能好，現(xiàn)已廣泛用在儀器儀表、家電、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。磁阻電機(jī)的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子上沒有線圈。磁阻電動(dòng)機(jī)利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)以雙凸極電機(jī)為主。磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有線圈，無需電刷和滑環(huán)，是一種無刷調(diào)速電機(jī)。但也正是因?yàn)檗D(zhuǎn)子上沒有線圈，通過轉(zhuǎn)子的磁通被“浪費(fèi)”掉了。
根據(jù)百度百科對(duì)無刷直流發(fā)電機(jī)的定義無刷直流發(fā)電機(jī)由無刷交流發(fā)電機(jī)與半導(dǎo)體整流器組成，是輸出直流電的發(fā)電機(jī)整流器組合裝置。即現(xiàn)有直流發(fā)電機(jī)要么通過電刷和換向器輸出直流電，要么通過整流器輸出直流電。本發(fā)明采用爪對(duì)極結(jié)構(gòu)，用卡環(huán)將若干定子磁極和電樞接成一個(gè)籠形整體，定子磁極產(chǎn)生軸向磁通，定子磁極牽引爪極轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生直流電，實(shí)現(xiàn)輸出機(jī)械能的同時(shí)，直接輸出直流電，而且無需電刷和整流器。其實(shí)同時(shí)輸出機(jī)械能與電能并不矛盾，電樞繞組切割磁力線發(fā)電并不會(huì)削弱定子磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的牽引力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在輸出機(jī)械能的同時(shí)，能“回收”部份電能的籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，主要包括前端蓋(I)、風(fēng)扇(2)、轉(zhuǎn)軸(3)、前爪極(4)、卡環(huán)(5)、電樞繞組￠)、勵(lì)磁繞組(7)、機(jī)座
(8)、電樞鐵心(9)、磁極鐵心(10)、后爪極(11)、軸承(12)、后端蓋(13)、轉(zhuǎn)子位置傳感器(14,15)和控制器(16)，其特征是磁極鐵心為條形鐵心，條形鐵心上繞有一個(gè)軸向勵(lì)磁繞組，組成軸向條形磁極；電樞鐵心為條形鐵心或環(huán)形鐵心，電樞鐵心上繞有一個(gè)軸向電樞繞組，組成條形電樞或環(huán)形電樞；卡環(huán)上平均分布有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的插孔，6個(gè)或6個(gè)以上的數(shù)量為偶數(shù)的條形磁極的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的插孔中，且露出磁極鐵心的兩端，環(huán)形電樞固定在兩個(gè)卡環(huán)內(nèi)側(cè)的大孔中，且露出環(huán)形鐵心的兩端，組成一個(gè)有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的磁極和一個(gè)電樞的籠形定子，或者，卡環(huán)有兩層插孔，6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的條形磁極的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的其中一層插孔中，且露出磁極鐵心的兩端，6個(gè)或6個(gè)以上的數(shù)量為偶數(shù)的條形電樞的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的另一層插孔中，且露出電樞鐵心的兩端，組成一個(gè)有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的磁極和6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的電樞的籠形定子；爪極有4個(gè)或4個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的爪，兩個(gè)軸向相對(duì)的爪極固定在轉(zhuǎn)軸上，分別位于籠形定子的兩側(cè)；磁極的數(shù)量比爪極的爪的數(shù)量多2個(gè)或4個(gè)或6個(gè)；能與爪極的爪同時(shí)對(duì)齊的磁極用同相勵(lì)磁電源連接，組成由2相或2相以上勵(lì)磁電源分別供電的定子磁極；爪極的爪與磁極鐵心的端面之間留有氣隙，爪極的爪與電樞鐵心的端面之間留有氣隙；轉(zhuǎn)軸從卡環(huán)的內(nèi)孔或環(huán)形電樞鐵心的內(nèi)孔無接觸穿過；轉(zhuǎn)子位置傳感器由定子
(14)和轉(zhuǎn)子(15)兩部份組成，轉(zhuǎn)子位置傳感器的轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)軸上或爪極上，轉(zhuǎn)子位置傳感器的定子固定在端蓋或機(jī)座上，或者，轉(zhuǎn)子位置傳感器的定子與控制器設(shè)在一起；控制器主要由位置處理單元和功率邏輯開關(guān)單元組成，控制器固定在端蓋或機(jī)座上。發(fā)電機(jī)的工作原理當(dāng)磁極的其中一相通電時(shí)，與通電磁極距離最接近的爪極的爪受磁力的牽引作用旋轉(zhuǎn)至與通電磁極相對(duì)的位置，轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)子已經(jīng)旋轉(zhuǎn)至既定的位置，通過控制器發(fā)出斷開該相磁極的電流、接通下一相磁極的電流的指令，下一相磁極通電并吸引與其距離最接近的爪極的爪，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的持續(xù)旋轉(zhuǎn)；磁通從磁極的N極發(fā)出，經(jīng)過爪極、電樞，從另一爪極回到磁極的S極，形成完整的磁路；通電磁極在吸引爪極 的過程中，通過電樞的磁通發(fā)生變化，電樞繞組感應(yīng)到電動(dòng)勢(shì)且產(chǎn)生電流；由于通過電樞的磁通是軸向磁通，而且磁通的方向不變，因此電樞產(chǎn)生的電流方向不會(huì)改變，可直接輸出直流電；利用控制器中的功率變換器調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的電壓，以調(diào)節(jié)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩大?。浑姍C(jī)在輸出機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力的同時(shí)，產(chǎn)生直流電。磁極鐵心的數(shù)量比爪極的爪的數(shù)量多2個(gè)或4個(gè)或6個(gè)，磁極鐵心與爪極的爪數(shù)之比為6 4或8 6或8 4或10 8或12 8或12 10或12 6等等，亦稱為6/4極或8/6極或8/4極或10/8極或12/10極或12/6極等結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)。6/4極采用3相勵(lì)磁電源，8/6極采用4相勵(lì)磁電源，8/4極采用2相勵(lì)磁電源，10/8極采用5相勵(lì)磁電源。若電樞為條形電樞，則電樞的數(shù)量與磁極的數(shù)量相同，而且電樞與磁極徑向?qū)R。轉(zhuǎn)子位置傳感器起著轉(zhuǎn)子位置的跟蹤作用，它將轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電路所需的電信號(hào)。常用的位置傳感器有電磁式位置傳感器、光電式位置傳感器和磁敏式位置傳感器。電磁式位置傳感器是利用電磁感應(yīng)的效應(yīng)得到轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)。其基本原理是在轉(zhuǎn)子上有一個(gè)扇形的導(dǎo)磁片，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的電信號(hào)。光電式位置傳感器由隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的遮光罩和固定不動(dòng)的光源和光電管組成。若干只光電管由遮光罩控制依次受到光線照射，使各相勵(lì)磁繞組輪流通電，于是電動(dòng)機(jī)能持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。磁敏式位置傳感器也是由定子和轉(zhuǎn)子兩部份組成，在轉(zhuǎn)軸上安裝永磁磁極，磁敏元件設(shè)在定子上。磁敏元件用對(duì)磁場(chǎng)敏感的半導(dǎo)體材料制成，常用的有霍爾元件、磁敏二極管和磁敏電阻。磁敏元件檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)經(jīng)過處理后，可控制電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組按順序通電?？刂破鞯碾娐分饕晌恢锰幚韱卧凸β蔬壿嬮_關(guān)單元組成。來自位置傳感器的控制信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理單元處理后，送到功率邏輯開關(guān)單元，用作控制電機(jī)各相勵(lì)磁繞組的通、斷電?？刂破髦邪斯β首儞Q器、位置處理器及相驅(qū)動(dòng)器三部份。目前已有許多專用于控制電機(jī)的集成電路，組成開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)和控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電樞產(chǎn)生的直流電可作為電機(jī)的部份勵(lì)磁電源反饋至磁極，以減少對(duì)外部勵(lì)磁電源的依賴。磁極采用雙段結(jié)構(gòu)能有效利用電樞產(chǎn)生的電流，雙段結(jié)構(gòu)電機(jī)的其中一段磁極的勵(lì)磁電源由外部電源提供，另一段磁極的勵(lì)磁電源則由電樞產(chǎn)生的電源提供。電樞產(chǎn)生的直流電也可以輸送至外部負(fù)載。所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)為單段結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)或雙段結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)。雙段結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)的籠形定子有兩段，在兩段籠形定子之間設(shè)有中間爪極(18)。兩段磁極通以同向勵(lì)磁電流，兩段磁極的磁通方向相同。爪極類似于普通爪極式交流發(fā)電機(jī)的爪極，但普通爪極式交流發(fā)電機(jī)的兩塊爪極的極爪呈鳥嘴形狀，兩塊爪極的極爪是交錯(cuò)設(shè)置的，在兩塊爪極的極爪形成若干徑向或切向磁場(chǎng)，而籠形爪對(duì)極式電機(jī)的兩塊爪極的極爪分別設(shè)在磁極的兩側(cè)，極爪對(duì)著籠形磁極的凸極，極爪的端面或極爪的凸極端面是平的，兩塊爪極形成的磁場(chǎng)始終是軸向磁場(chǎng)。
爪極的爪為直爪或彎爪或平斜爪或彎斜爪。彎爪是指爪極的爪先朝徑向延伸、再朝軸向彎曲90度，平斜爪是指爪極的爪從徑向看是平的，不是彎的，但又朝切向傾斜一定的角度，彎斜爪是指爪極的爪從徑向看是朝軸向彎曲90度角的，但又朝切向傾斜一定的角度。根據(jù)每個(gè)爪上的凸極數(shù)量的不同，彎爪又分為單凸極彎爪和多凸極彎爪，彎斜爪又分為單凸極彎斜爪和多凸極彎斜爪。由于中間爪極所承載的磁通量較兩側(cè)的爪極要大，因此中間爪極要做得比側(cè)爪極更厚，中間爪極做成一個(gè)整體，中間爪極也可以用兩個(gè)獨(dú)立的爪極替代。爪極為放射狀爪極或盤式爪極。放射狀爪極一般鑄成一個(gè)整體，一個(gè)放射狀爪極至少有4個(gè)爪，爪極的爪朝徑向放射狀對(duì)稱凸出。盤式爪極由托盤和導(dǎo)磁條組成，托盤用非導(dǎo)磁材料制成，托盤上平均分布有4個(gè)或4個(gè)以上的導(dǎo)磁條。盤式爪極的導(dǎo)磁條和放射狀爪極用軟鐵材料制成，如電工純鐵、單晶合金、硅鋼
坐寸ο條形磁極的鐵心和條形電樞的鐵心為直條形或斜條形鐵心；條形鐵心的兩端平直，條形鐵心呈“一”字型，或者，條形鐵心的兩端凸起，條形鐵心呈“工”字型。從徑向看，直條形鐵心與轉(zhuǎn)軸是平行的，斜條形鐵心與轉(zhuǎn)軸是交叉的。鐵心用軟鐵材料制成，如電工純鐵、娃鋼片、單晶合金等?？ōh(huán)為單層插孔的卡環(huán)或雙層插孔的卡環(huán)，單層插孔的卡環(huán)上平均分布有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的矩形插孔，雙層插孔的卡環(huán)上有兩層矩形插孔，每層插孔有6個(gè)或6個(gè)以上，兩層插孔徑向?qū)R。磁極鐵心繞上勵(lì)磁繞組后，兩端分別插在兩個(gè)卡環(huán)的矩形孔中固定，而且鐵心的兩端露出來形成凸極，條形電樞的兩端分別插在兩個(gè)卡環(huán)的另一段矩形孔中固定?？ōh(huán)上設(shè)有通風(fēng)散熱孔(17)或槽，以利于散熱。定子鐵心與卡環(huán)用卡位連接或鍵連接或銷連接或螺紋連接或焊接或膠粘的方法固定?？ōh(huán)用非鐵磁性材料制成，如鋁合金、不銹鋼、阻燃塑膠、陶瓷、鋼化玻璃等。若卡環(huán)用金屬材料制造，卡環(huán)與定子鐵心的連接處還要用絕緣漆作絕緣處理。條形磁極是單繞組磁極，勵(lì)磁繞組是軸向繞組；電樞是單繞組電樞，電樞繞組是軸向繞組。勵(lì)磁繞組和電樞繞組用漆包線繞制而成，如漆包銅線、漆包鋁線、漆包合金線等。接線盒設(shè)在機(jī)座上?？刂破骺膳c接線盒設(shè)在一起，也可以設(shè)在端蓋內(nèi)側(cè)，也可以單獨(dú)設(shè)在機(jī)座上。電機(jī)用風(fēng)扇或液體冷卻裝置冷卻，和/或，在機(jī)殼上設(shè)散熱片散熱。風(fēng)扇固定在轉(zhuǎn)軸上，或者，在爪極上鑄有風(fēng)扇葉片。雙段結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)可設(shè)雙個(gè)風(fēng)扇或多個(gè)風(fēng)扇，分別設(shè)在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)和/或中間。為了方便搬運(yùn)，可在機(jī)座上設(shè)吊攀。


圖I、圖2、圖3、圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖5、圖6、圖7、圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。第一實(shí)施例參見圖I電機(jī)整體結(jié)構(gòu)平面示意圖，圖2定子結(jié)構(gòu)分解合成圖，圖3轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖，圖4轉(zhuǎn)、定子合成圖。一種籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，主要包括前端蓋⑴、風(fēng)扇⑵、轉(zhuǎn)軸(3)、前爪極⑷、卡環(huán)(5)、電樞繞組(6)、勵(lì)磁繞組(7)、機(jī)座⑶、電樞鐵心(9)、磁極鐵心(10)、后爪極(11)、軸承(12)、后端蓋(13)、轉(zhuǎn)子位置傳感器(14、15)和控制器(16)。磁極鐵心為“工”字形條形鐵心，條形定子鐵心上繞有一個(gè)軸向勵(lì)磁繞組，組成軸向條形磁極；電樞鐵心為環(huán)形鐵心，電樞鐵心上繞有一個(gè)軸向電樞繞組，組成環(huán)形電樞；卡環(huán)上平均分布有6個(gè)插孔，6個(gè)條形磁極的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的矩形插孔中，且露出磁極鐵心的兩端，環(huán)形電樞固定在兩個(gè)卡環(huán)內(nèi)側(cè)的大孔中，且露出環(huán)形鐵心的兩端，組成一個(gè)有6個(gè)磁極和一個(gè)電樞的籠形定子；爪極為放射狀爪極，爪極有4個(gè)朝徑向呈放射狀凸起的直爪，兩個(gè)軸向相對(duì)的爪極固定在轉(zhuǎn)軸上，分別位于籠形定子的兩側(cè)；能與爪極的爪同時(shí)對(duì)齊的磁極用同相勵(lì)磁電源連接，組成由3相勵(lì)磁電源分別供電的定子磁極；爪極的爪與磁極鐵心的端面之間留有氣隙，爪極的爪與電樞鐵心的端面之間留有氣隙；轉(zhuǎn)軸從環(huán)形電樞鐵心的內(nèi)孔無接觸穿過；轉(zhuǎn)子位置傳感器由定子(14)和轉(zhuǎn)子(15)兩部份組成，轉(zhuǎn)子位置傳感器的轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子位置傳感器的定子固定在后端蓋上；控制器固定在機(jī)座上，控制器的電路主要由位置處理單元和功率邏輯開關(guān)單元組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)和控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。控制器中包含了功率變換器、位置處理器及相驅(qū)動(dòng)器三部份。來自位置傳感器的控制信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理單元處理后，送到功率邏輯開關(guān)單元，用作控制電機(jī)各相勵(lì)磁繞組的通、斷電?？ōh(huán)用鋁合金材料制成，卡環(huán)與磁極鐵心用環(huán)氧樹脂固定，卡環(huán)與電樞環(huán)形鐵心用環(huán)氧樹脂固定，即卡環(huán)與鐵心之間作絕緣處理。卡環(huán)上平均分布有6個(gè)通風(fēng)散熱孔(17)。風(fēng)扇固定在轉(zhuǎn)軸上，風(fēng)扇位于前端蓋的內(nèi)側(cè)。前端蓋設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，后端蓋設(shè)有出風(fēng)口。轉(zhuǎn)軸通過軸承定位于前端蓋和后端蓋。接線盒與控制器設(shè)在一起。電樞產(chǎn)生的直流電作為部份勵(lì)磁電源反饋給磁極，同時(shí)減少外部勵(lì)磁電源的電流。第二實(shí)施例參見圖5電機(jī)整體結(jié)構(gòu)平面示意圖，圖6定子結(jié)構(gòu)示意圖，圖7轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖，圖8轉(zhuǎn)、定子合成圖。一種籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，主要包括前端蓋(I)、風(fēng)扇(2)、轉(zhuǎn)軸(3)、前爪極(4)、卡環(huán)(5)、電樞繞組(6)、勵(lì)磁繞組(7)、機(jī)座(8)、電樞鐵心(9)、磁極鐵心(10)、后爪極(11)、軸承(12)、后端蓋(13)、轉(zhuǎn)子位置傳感器(14、15)和控制器(16)?？ōh(huán)有兩層插孔，6個(gè)條形磁極的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的外層插孔中，且露出磁極鐵心的兩端，6個(gè)條形電樞的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的內(nèi)層插孔中，且露出電樞鐵心的兩端，組成一個(gè)有6個(gè)磁極和6個(gè)電樞的籠形定子。磁極與電樞徑向?qū)R。爪極為盤式爪極，由托盤和導(dǎo)磁條組成，托盤用非導(dǎo)磁材料制成，托盤上平均分布有4個(gè)導(dǎo)磁條。轉(zhuǎn)軸從卡環(huán)的內(nèi)孔無接觸穿過。其余未述部分同第一實(shí)施例，不再重復(fù)。第三實(shí)施例
參見圖9電機(jī)整體結(jié)構(gòu)平面示意圖。一種雙段結(jié)構(gòu)的籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，主要包括前端蓋(I)、風(fēng)扇(2)、轉(zhuǎn)軸(3)、前爪極(4)、卡環(huán)(5)、電樞繞組
(6)、勵(lì)磁繞組(7)、機(jī)座(8)、電樞鐵心(9)、磁極鐵心(10)、后爪極(11)、中間爪極(18)、軸承(12)、后端蓋(13)、轉(zhuǎn)子位置傳感器(14、15)和控制器(16)?；\形定子有兩段，在兩段籠形定子之間設(shè)有中間爪極(18)，中間爪極由兩個(gè)獨(dú)立的爪極組成。兩段磁極通以同向勵(lì)磁電流，兩段磁極的磁通方向相同。其余未述部分同第一實(shí)施例，不再重復(fù)。
權(quán)利要求
1.一種籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，主要包括前端蓋(I)、風(fēng)扇(2)、轉(zhuǎn)軸(3)、前爪極(4)、卡環(huán)(5)、電樞繞組￠)、勵(lì)磁繞組(7)、機(jī)座(8)、電樞鐵心(9)、磁極鐵心(10)、后爪極(11)、軸承(12)、后端蓋(13)、轉(zhuǎn)子位置傳感器(14、15)和控制器(16)，其特征是磁極鐵心為條形鐵心，條形鐵心上繞有一個(gè)軸向勵(lì)磁繞組，組成軸向條形磁極；電樞鐵心為條形鐵心或環(huán)形鐵心，電樞鐵心上繞有一個(gè)軸向電樞繞組，組成條形電樞或環(huán)形電樞；卡環(huán)上平均分布有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的插孔，6個(gè)或6個(gè)以上的數(shù)量為偶數(shù)的條形磁極的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的插孔中，且露出磁極鐵心的兩端，環(huán)形電樞固定在兩個(gè)卡環(huán)內(nèi)側(cè)的大孔中，且露出環(huán)形鐵心的兩端，組成一個(gè)有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的磁極和一個(gè)電樞的籠形定子，或者，卡環(huán)有兩層插孔，6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的條形磁極的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的其中一層插孔中，且露出磁極鐵心的兩端，6個(gè)或6個(gè)以上的數(shù)量為偶數(shù)的條形電樞的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的另一層插孔中，且露出電樞鐵心的兩端，組成一個(gè)有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的磁極和6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的電樞的籠形定子；爪極有4個(gè)或4個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的爪，兩個(gè)軸向相對(duì)的爪極固定在轉(zhuǎn)軸上，分別位于籠形定子的兩側(cè)；磁極的數(shù)量比爪極的爪的數(shù)量多2個(gè)或4個(gè)或6個(gè)；能與爪極的爪同時(shí)對(duì)齊的磁極用同相勵(lì)磁電源連接，組成由2相或2相以上勵(lì)磁電源分別供電的定子磁極；爪極的爪與磁極鐵心的端面之間留有氣隙，爪極的爪與電樞鐵心的端面之間留有氣隙；轉(zhuǎn)軸從卡環(huán)的 內(nèi)孔或環(huán)形電樞鐵心的內(nèi)孔無接觸穿過；轉(zhuǎn)子位置傳感器由定子(14)和轉(zhuǎn)子(15)兩部份組成，轉(zhuǎn)子位置傳感器的轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)軸上或爪極上，轉(zhuǎn)子位置傳感器的定子固定在端蓋或機(jī)座上，或者，轉(zhuǎn)子位置傳感器的定子與控制器設(shè)在一起；控制器主要由位置處理單元和功率邏輯開關(guān)單元組成，控制器固定在端蓋或機(jī)座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)為3相6/4極或4相8/6極或2相8/4極或5相10/8極結(jié)構(gòu)的籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻發(fā)電電動(dòng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)為單段結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)或雙段結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)；雙段結(jié)構(gòu)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)的籠形定子有兩段，在兩段籠形定子之間設(shè)有中間爪極(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是所述卡環(huán)為單層插孔的卡環(huán)或雙層插孔的卡環(huán)；單層插孔的卡環(huán)上平均分布有6個(gè)或6個(gè)以上數(shù)量為偶數(shù)的矩形插孔，雙層插孔的卡環(huán)上有兩層矩形插孔，每層插孔有6個(gè)或6個(gè)以上，兩層插孔徑向?qū)R；卡環(huán)用非鐵磁性材料制成，卡環(huán)上設(shè)有通風(fēng)散熱孔(17)或槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是所述轉(zhuǎn)子位置傳感器為電磁式位置傳感器或光電式位置傳感器或磁敏式位置傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是所述控制器的電路主要由位置處理單元和功率邏輯開關(guān)單元組成，組成開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是電樞產(chǎn)生的直流電作為電機(jī)的部份勵(lì)磁電源反饋給磁極，或者，輸送至外部負(fù)載。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是所述爪極為放射狀爪極或盤式爪極；盤式爪極由托盤和導(dǎo)磁條組成，托盤用非導(dǎo)磁材料制成，托盤上平均分布有4個(gè)或4個(gè)以上的導(dǎo)磁條；爪極的爪為直爪或彎爪或平斜爪或彎斜爪；盤式爪極的導(dǎo)磁條和放射狀爪極用軟鐵材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是條形磁極的鐵心和條形電樞的鐵心為直條形或斜條形鐵心；條形鐵心的兩端平直，條形鐵心呈“一”字型，或者，條形鐵心的兩端凸起，條形鐵心呈“工”字型。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述一種籠形爪對(duì)極式無刷開關(guān)磁阻直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其特征是條形電樞的數(shù)量與條形磁極的數(shù)量相同，而且條形電樞與條形磁極徑向?qū)R。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種籠形爪對(duì)極式開關(guān)磁阻無刷直流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，主要包括爪極、卡環(huán)、電樞繞組、勵(lì)磁繞組、電樞鐵心、磁極鐵心、轉(zhuǎn)子位置傳感器、控制器、機(jī)座、端蓋和風(fēng)扇。電樞為條形電樞或環(huán)形電樞，磁極為條形磁極，6個(gè)或6個(gè)以上條形磁極與6個(gè)或6個(gè)以上的條形電樞或1個(gè)環(huán)形電樞的兩端插在兩個(gè)卡環(huán)的插孔中，且露出定子鐵心的兩端，組成籠形定子；轉(zhuǎn)子主要由兩個(gè)爪極和轉(zhuǎn)軸組成，爪極有4個(gè)或4個(gè)以上的爪，兩個(gè)爪極軸向相對(duì)，兩個(gè)爪極位于籠形定子的兩側(cè)；能與爪極的爪同時(shí)對(duì)齊的磁極用同相勵(lì)磁電源連接。在磁極牽引爪極旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，電樞發(fā)出直流電，無需電刷、集電環(huán)和整流器，實(shí)現(xiàn)輸出機(jī)械能的同時(shí)，“回收”部份電能。
文檔編號(hào)H02K1/20GK102739005SQ20111008609
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者李貴祥 申請(qǐng)人:李貴祥