[发明专利]基于单边调磁原理的双动子双绕组圆筒型直线发电机

说明书

基于单边调磁原理的双动子双绕组圆筒型直线发电机，属于波浪发电用直线发电机领域，本发明为解决现有直驱式波浪发电系统发电品质较差的问题。本发明包括机壳、双绕组定子、永磁动子、调制动子、永磁动子输出轴和调制动子输出轴；双绕组定子固定在机壳的内圆表面上，双绕组定子内部由外向内依次设置有永磁动子和调制动子；调制动子固定在调制动子输出轴上，调制动子输出轴的右端从机壳的右侧端盖伸出；永磁动子位于双绕组定子与调磁动子之间，永磁动子的两端分别从机壳的两侧端盖伸出，其中左侧伸出部分作为永磁动子输出轴，永磁动子输出轴和调制动子输出轴的轴线重合。

技术领域

本发明属于波浪发电用直线发电机领域。

背景技术

海洋波浪能是一种清洁发电能源，通过波浪能发电可满足海洋观测仪器、军事及民用测试浮标、独岛、作业平台等需求。目前，传统波浪能发电方式通常采用机械装置将波浪的上下直线运动形式转换成旋转运动，并带动旋转发电机进行发电。相比之下，直驱式发电方式通过能量回收装置和直线电机直接结合进行发电，省去了中间复杂的机械传动环节，使得系统发电效率得到提高，同时发电系统的集成度和稳定性也得到了提高。因此，直驱式波浪能发电具有广阔的应用前景。然而，当前直驱式发电系统中，由于能量回收装置转换的直线运动推力大、速度低且不恒定，使直线电机的发电电压幅值、频率等参数变化较大，导致系统发电品质较差、甚至出现系统不稳定等问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有直驱式波浪发电系统发电品质较差的问题，提供了一种基于单边调磁原理的双动子双绕组圆筒型直线发电机。

本发明所述基于单边调磁原理的双动子双绕组圆筒型直线发电机包括机壳4、双绕组定子5、永磁动子6、调制动子7、永磁动子输出轴1和调制动子输出轴10；

双绕组定子5固定在机壳4的内圆表面上，双绕组定子5内部由外向内依次设置有永磁动子6和调制动子7；调制动子7固定在调制动子输出轴10上，调制动子输出轴10的左端通过第二轴承3与永磁动子6滑动连接，调制动子输出轴10的右端从机壳4的右侧端盖伸出，且通过第三轴承8也与永磁动子6滑动连接；

永磁动子6位于双绕组定子5与调磁动子7之间，永磁动子6的两端分别从机壳4的两侧端盖伸出，其中右侧伸出部分通过第三轴承8和第四轴承9分别与调制动子7和机壳4的右侧端盖滑动连接，其中左侧伸出部分作为永磁动子输出轴1，所述永磁动子输出轴1通过第一轴承2和第二轴承3分别与调制动子7和机壳4的左侧端盖滑动连接；

永磁动子6和双绕组定子5之间存在径向气隙L1；永磁动子6和调制动子7之间存在径向气隙L2；永磁动子输出轴1和调制动子输出轴10的轴线重合。

优选地，双绕组定子5由定子铁心5-3、第一定子绕组5-1和第二定子绕组5-2构成；第一定子绕组5-1是一个m₁相定子绕组，当第一定子绕组5-1通有m₁相交流电流时，会形成沿轴线方向运动的p_s1极对数电枢磁场，m1、p_s1为正整数；第二定子绕组5-2是一个m₂相定子绕组，当第二定子绕组5-2通有m₂相交流电流时，会形成沿轴线方向运动的p_s2极对数电枢磁场，m₂、p_s2为正整数；

优选地，永磁动子6极对数为p_PM，p_PM为正整数；永磁动子6由2p_PM个永磁体单元6-1和动子支架6-2构成，动子支架6-2沿轴线方向放置2p_PM个永磁体单元6-1，相邻两块永磁体单元6-1的充磁方向相反，永磁体单元6-1的充磁方向为径向充磁。

优选地，调制动子7由p_m个突起单元7-1和调制动子铁心7-2构成，p_m为正整数；p_m个突起单元7-1沿轴向方向排列在调制动子铁心7-2外圆表面；