[发明专利]单植磁场复合励磁直流发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流发电机，特别是涉及一种单植磁场复合励磁直流发电机，属于特种电机技术领域，其主要应用于输出电压可调且可靠性要求高的车载电源装置。

背景技术

普通电励磁直流发电机具有电压可调的优点，也配合励磁调节器可以提供比较稳定的输出电压，但是，当励磁电源故障时，则难以建立电压。例如军用车辆当蓄电池损坏时（例如被炸毁），发电机将无法发电造成火控系统和通信系统瘫痪而丧失战斗力。

永磁直流发电机可以不受励磁电源的限制，但是发电机电压无法调节，也做不到在不同转速状态输出稳定的电压。

发明内容

本发明的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，提出了一种单植磁场复合励磁直流发电机。本发明给出的这种单植磁场复合励磁直流发电机，系采用永磁和电励磁混合励磁的方法，且永磁磁极和电励磁磁极都是单植磁场的结构，便于分别设计和优化各个部件结构、尺寸和功能，使得发电机性能最佳，确保发电机供电稳定性、可靠性和安全性。

本发明给出的技术方案是：这种单植磁场复合励磁直流发电机，其特征在于：发电机内磁场是由两个励磁源共同建立的，一个励磁源是通电流线圈，一个励磁源是永磁体，构成复合励磁结构。

为了增强上述方案的合理性，本发明还包括以下附加技术特征。

所述的发电机定子拥有两组励磁磁极，一组磁极外绕有励磁线圈构成电励磁极，一组磁极带有永磁体构成永磁励磁极。

所述发电机的两组励磁磁极即电励磁极与永磁励磁极在机壳内沿圆周是交替排列的，以构成单植磁场结构。

所述发电机励磁线圈励磁电流方向是可以通过改变所施加的励磁电压的极性而改变的，起到改变电励磁极产生气隙磁场极性的作用，进而对永磁励磁极磁场进行增磁或者去磁。

所述发电机励磁线圈励磁电流的大小通过改变施加在励磁线圈的电压大小是可调节的，以控制气隙磁场增加或者减小的幅度，进而调整发电电压的大小和稳定性。

所述发电机中，增磁性质的励磁电流的调节是有限制的，以避免磁路过饱和和励磁电阻损耗过大而烧毁励磁线圈。

所述发电机中，去磁性质的励磁电流的调节是有限制的，以避免永磁体退磁到工作点低于去磁曲线的拐点而造成不可恢复性去磁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：单植磁场复合励磁直流发电机的两组励磁磁极可以单独建立气隙磁场，确保在一种励磁方式出现故障是仍能发电运行，坚持为最关键的电气负荷供电，提升了直流发电机的供电可靠性。

本发明有益效果还体现在：单植磁场复合励磁直流发电机的两组励磁磁极构成复合励磁工作方式，可以调节气隙磁场的大小，确保发电机输出电压稳定，有降低输出电压调整率作用，可以改善发电机供电质量。

附图说明

图1为本发明的实施例-车载发电机基本结构示意图。

图2为本发明的实施例-车载发电机截面结构示意图。

图3 为本发明的实施例-车载发电机电励磁极单独励磁时的磁场分布图。

图4 为本发明的实施例-车载发电机永磁励磁极单独励磁时的磁场分布图。

图5 为本发明的实施例-车载发电机复合励磁时的磁场分布图（增磁状态）。

图6 为本发明的实施例-车载发电机复合励磁时的磁场分布图（去磁状态）。

图7 为本发明的实施例-车载发电机复合励磁时磁路特性曲线。

图中标号说明如下。

1风扇罩，2外风扇，3轴承，4电刷，5接线柱，6电枢，7电枢绕组，8转轴，9换向器，10电刷架，11励磁极，12机壳，13内风扇，14端盖，15电枢铁芯,16槽内电枢绕组,17电励磁极绕组,18电励磁极极身,19电励磁极极靴,20永磁体,21永磁励磁极极身,22永磁励磁极极靴。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例进一步叙述本发明的内容。  

本发明的一个实施例为一种车载直流发电机，其基本结构如图1所示，主要由风扇罩1、外风扇2、轴承3、电刷4、接线柱5、电枢6、电枢绕组7、转轴8、换向器9、电刷架10、励磁极11、机壳12、内风扇13、端盖14构成。