[发明专利]径向双定子永磁发电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术。尤其涉及径向双定子永磁发电机。

背景技术

电机包括直流发电机、交流发电机、直流电动机、交流电动机，它们都是基于电磁感应原理将机械能与电能相互转化的设备，它们都离不开线圈绕组。然而，传统电机只利用了磁极单面的磁能，另一面的磁能都在转子的内部被短路而浪费掉了，这是一种巨大的能源浪费。

以永磁发电机为例，如果有办法将转子磁极的双面磁能都利用起来，理论上讲，发电机的效率可以提高1倍，实践中是无法达到这个理论值的，但是至少可以得到显著的提升是毋庸置疑的。

发明内容

本发明所涉及的径向双定子永磁发电机，由外定子1、外定子绕组2、转子3、内定子4、内定子绕组5、转轴6组成。转子3是采用非铁磁材料制作的筒式结构，转子3上的磁极径向排列；在转子径向的内部和外部分别设计了两组定子，外定子由外定子1和外定子绕组2组成，内定子由内定子4和内定子绕组5组成；转子3在转轴6的带动下转动时，内外定子绕组同时切割磁力线，均产生同等强度的电流。

实际上径向双定子永磁发电机相当于将1个内转子永磁发电机和1个外转子永磁发电机组合在一起，其效能也与这两部发电机的发电能力之和相当。

传统永磁发电机的磁铁通常都是安装在转子上(包括内转子和外转子)，而转子的铁芯是采用铁磁材料(通常是硅钢片)制作。这样一来，磁铁的能量最多只有单面被利用(实际上由于磁短路的作用真正的利用能量远小于这个数值)，另一面的能量在转子的铁磁材料中产生磁短路而白白浪费掉。

照比同尺寸的传统内转子永磁发电机来说，能效比可以提升70～80％；而外转子永磁发电机提升的比例会更大。

附图说明

图1：径向双定子永磁交流发电机结构示意图

1——外定子铁芯；

2——外定子绕组；

3——转子；

4——内定子；

5——内定子绕组；

6——转轴。

图2：径向双定子永磁交流发电机剖视图

1——外定子铁芯；

2——外定子绕组；

3——转子；

4——内定子；

5——内定子绕组；

6——转轴。

图3：内转子电机结构示意图

1——外定子铁芯；

2——外定子绕组；

3——转子；

6——转轴。

图4：外转子电机结构示意图

3——转子；

4——内定子；

5——内定子绕组；

6——转轴。

图5：传统内转子永磁电机转子磁通短路示意图

1——外定子铁芯；

2——外定子绕组；

3——转子；

3-1——磁铁；

3-2——短路磁通。

图6：传统外转子永磁电机转子磁通短路示意图

3——转子；

3-1——磁铁；

3-2——短路磁通；

4——内定子。

具体实施方式

实施例：径向双定子永磁发电机。

径向双定子永磁发电机由内外两组定子组成，转子位于两组定子径向的中间，通过转轴与外面的原动机联接。

两组定子分别由硅钢片制作的定子铁芯和定子绕组组成；转子采用非铁磁材料制作成筒形，可以绕轴转动；转子上安装有磁极径向排布的永磁体，永磁体的数量根据定子的极数确定。

当转子通过转轴由原动机拖动旋转时，内外定子的绕组同时切割等量的磁力线；如果绕组的线径和匝数相同的话，就会产生同等强度的电流。但是，由于内外定子的空间不同，绕组的数量势必不同，实际输出的电能也会有所差别，可以通过接线方式进行调整。