[发明专利]一种自调磁调压式永磁同步发电机转子结构

权利要求书

1.一种自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，包括转子铁芯（1）和转子自调磁结构，转子自调磁结构围绕转子铁芯（1）的中心呈圆周方向固定在转子铁芯（1）上；所述转子自调磁结构包括永磁体槽（2）、永磁体（3）、导磁性滚柱（4）、弹性机构（5）和压板（6），永磁体槽（2）包括槽体（21），槽体（21）内设有永磁体（3），槽体（21）的两端设有压板槽（23），压板槽（23）内设有嵌入在转子铁芯（1）中的压板（6），压板（6）的外侧设有气隙I（7）；所述永磁体（3）两端均粘贴有弹性机构（5），弹性机构（5）另一侧与压板（6）相连接；所述槽体（21）切向方向的两侧开设有若干个弧形槽（22），弧形槽（22）内设有导磁性滚柱（4），所述导磁性滚柱（4）与导磁性滚柱（4）之间的气隙II（8）沿着电磁力方向逐渐减少。

2.根据权利要求1所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，所述导磁性滚柱（4）的切面大部分位于弧形槽（22）内、少部分进入槽体（21）与永磁体相接触；当永磁体（3）所受电磁力发生变化而产生位移时，永磁体（3）与导磁性滚柱（4）发生滑动摩擦，随着导磁性滚柱（4）的大小、疏密的不同或是否倾斜，从而改变导磁性滚柱（4）之间的气隙II（8）或导磁性滚柱（4）与永磁体（3）之间的气隙III（9）大小。

3.根据权利要求2所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，所述弹性机构（5）的宽度不大于永磁体（3），弹性机构（5）采用弹性橡胶或弹簧制成；压板（6）由非铁磁性材料制成。

4.根据权利要求3所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，电磁力方向一侧弹性机构（5）的体积大于另一侧的弹性机构（5）。

5.根据权利要求1或2所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，其工作原理为：当电机负载发生变化时，由于弹性机构（5）和压板（6）固定永磁体（3）的横向位置，永磁体（3）的内外两侧均与导磁性滚柱（4）相接触，永磁体（3）的电磁力随之发生变化；当切向电磁力发生变化时，永磁体（3）会朝向切向电磁力的方向挤压弹性机构（5），同时永磁体（3）与导磁性滚柱（4）发生一定的滑动后在槽体（21）内产生切向方向的位移，使弹性机构（5）发生与电磁力大小成比例的形变；在发生位移后，由于导磁性滚柱（4）的排布在切向方向上规律性变化，永磁体（3）与导磁性滚柱（4）之间的接触面积和气隙II（8）发生相应改变，当负载变大时，永磁体（3）在切向电磁力的作用下朝向导磁性滚柱（4）更为密集或气隙II（8））更小的方向移动，当负载变小时，永磁体（3）朝向导磁性滚柱（4）更为稀疏或气隙II（8）更大的方向移动，以改变永磁体（3）的位置和气隙II（8）或气隙III（9）的大小，实现改变永磁体漏磁和转子磁通量的目的，进而改变定子绕组的感应电动势，随电机负载变化定子绕组的感应电动势也随之发生联动改变，实现电压的稳定输出。

6.根据权利要求4所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，所述永磁体（3）两侧的两排弧形槽（22）均匀排列，弧形槽（22）的大小在切向方向上逐渐减小，导磁性滚柱（4）与弧形槽（22）相匹配，导磁性滚柱（4）插入弧形槽（22）后伸入槽体（21）内的深度保持一致；面积较大的弧形槽（22）之间的间隙相对于面积较小弧形槽（22）之间的间隙更大。

7.根据权利要求4所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，所述永磁体（3）两侧的两排弧形槽（22）大小相等，弧形槽（22）的分布在电磁力方向上逐渐密集。

8.根据权利要求4所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，所述永磁体（3）一侧的槽体（21）沿着电磁力方向的弧形槽（22）向中心靠拢，弧形槽（22）所在直线与水平线的夹角不小于3度，导磁性滚柱（4）镶嵌在弧形槽（22）内且能够部分伸出弧形槽（22）；所述永磁体（3）另一侧的弧形槽（22）大小相等、均匀排列。

9.根据权利要求4所述的自调磁调压式永磁同步发电机转子结构，其特征在于，所述永磁体（3）一侧的槽体（21）下方沿着电磁力方向设有半径逐渐增大的弧形槽（22），导磁性滚柱（4）与弧形槽（22）相匹配，导磁性滚柱（4）的中心在同一水平线上；所述永磁体（3）另一侧的弧形槽（22）大小相等、均匀排列。