[发明专利]航空内装式永磁起动发电机

说明书

航空内装式永磁起动发电机，属于电气工程领域，包括永磁体、永磁磁轭、转子铁心、电枢绕组和电枢铁心，其特征在于：所述转子铁心固定在航空发动机低压轴的进气口一侧；永磁磁轭和电枢铁心分别位于转子铁心的轴向两侧；转子铁心圆周上均布有5k个扇形通孔，k为大于1的正整数；永磁磁轭朝向转子铁心的一侧固定扇形永磁体；电枢铁心朝向转子铁心的一侧带有扇形凸出的电枢极；每相邻的3个永磁体充磁方向相同，每个电枢极上都绕有集中式的电枢线圈。本发明的技术进气口温度较低能适应永磁体工作；转子铁心转动惯量小，定转子极数少，可以高速旋转；既可以作为电动机运行又可以作为发电机运行，因此非常适合作为航空内装式起动发电机。

技术领域

本发明涉及一种航空内装式永磁起动发电机，属于航空电机技术领域。

背景技术

多电飞机和全电飞机是现代飞机发展的必然趋势。具备起动发电机是多电飞机的重要特征，它在传统航空燃气涡轮发动机基础上，将内装式起动发电机用支承发动机转子的磁悬浮轴承安装于飞机发动机内部，省去传动机构并高速运转，以提供足够的电力供给分布式电子控制系统、电动燃油泵和电力作动器等部件。起动发电机既能当作起动机运行，又能当做发电机运行，在起动发动机后为用电设备供电。

我国发动机工业整体行业实力起步晚，技术基础较为薄弱，加上欧美长期对中国封锁发动机技术，使我国不能引进消化吸收最先进技术。而目前国内外严峻的形式和强大的民用需求要求我们研发先进的航空发动机。航空内装式起动发电机便是目前急需研发的关键技术，而这方面目前尚未检索到公开的专利文献。

永磁电机不需要励磁电流就能产生磁场，因此能量转化效率高。永磁发电机中的永磁体既是励磁源，又是磁路的组成部分。永磁式发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构整机结构简单，避免了励磁绕组易烧坏、滑环易磨损等故障，可靠性大为提高。

目前国内外已有部分采用永磁起动发电机的研究，例如申请号为201310153475.X的发明专利：起动发电机提出了一种转子磁铁呈90度平面圆弧状的起动发电机。授权的发明专利：离心式永磁起动机发电装置：ZL 201510044107.7，发明了一种环绕固定在飞轮外转子内壁有多块永磁材料的起动发电机。

盘式永磁电机因其机械及电磁结构特殊适合应用于对转矩和机械结构有特殊要求的场合。申请专利号：201310485356.4的发明专利，该专利提出发电机采用双定子盘式结构，其永磁体的数量和发电机系统的数量相等，该电机既没有电励磁绕组，也没有永磁体，结构简单，转动惯量小，励磁磁场由永磁体提供，故障率低。

传统的永磁起动机，其电枢绕组与永磁体相距太近，因此电枢反应对永磁体的减磁甚至退磁明显。本发明提出的航空内装式永磁起动发电机，磁路路径短，且大部分的电枢反应磁路路径经过硅钢片，因此铜耗少。另外，还具有两个互补得N极定子线圈和S极定子线圈，永磁体个数少，装配简单。

本发明采用盘式电机结构，定转子接触面积大，电机比功率高，转子无励磁源，可高速可靠地旋转。本发明的技术进气口温度较低能适应永磁体工作。转子铁心转动惯量小，定转子极数少，可以高速旋转，既可以作为电动机运行又可以作为发电机运行，因此非常适合作为航空内装式起动发电机。

发明内容

为了发明一种航空内装式永磁起动发电机，提供一种功损耗少、有效输出功率大、结构紧凑、使用方便的永磁起动电机，采取以下技术方案：

航空内装式永磁起动发电机，包括永磁体、永磁磁轭、转子铁心、电枢绕组和电枢铁心，其特征在于：所述转子铁心固定在航空发动机的低压轴进气口一侧； 永磁磁轭、转子铁心和电枢铁心皆呈圆盘状，永磁磁轭和电枢铁心固定在航空发动机外壳上；永磁磁轭和电枢铁心的圆盘中心有穿过低压轴的孔；永磁磁轭和电枢铁心分别位于转子铁心的轴向两侧。