本發(fā)明涉及一種高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)，更確切的說(shuō)是在爪極式轉(zhuǎn)子的兩磁極之間按規(guī)律鑲嵌上永磁塊，以提高效率。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的無(wú)刷發(fā)電機(jī)大部分是單純永磁發(fā)電機(jī)或單純的電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)有雙勵(lì)磁的。對(duì)于雙勵(lì)磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)是把磁條直接鑲嵌在極爪上，這種形式的雙勵(lì)磁發(fā)電機(jī)都是為了在沒(méi)有外接電源的情況下勵(lì)磁發(fā)電，這兩種情況只能是使發(fā)電機(jī)提前發(fā)電，不能提高發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率。而且，上述兩種雙勵(lì)磁發(fā)電機(jī)中的永磁體不能加的過(guò)多，過(guò)多會(huì)在負(fù)載過(guò)小時(shí)發(fā)電電壓過(guò)高而燒壞負(fù)載。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明不但克服了現(xiàn)有鑲嵌磁塊的雙勵(lì)磁發(fā)電機(jī)中永磁體不能增加較多的缺點(diǎn)，而且提高了雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)的效率，節(jié)約漆包線。

本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和位于轉(zhuǎn)子外圍的定子，定子上纏繞有定子線圈，所述轉(zhuǎn)子由傳動(dòng)軸、N極極爪、S極極爪和勵(lì)磁線圈組成，N極極爪和S極極爪均由軟磁材料構(gòu)成，N極極爪固定于傳動(dòng)軸上，勵(lì)磁線圈設(shè)置于N極極爪和S極極爪的內(nèi)部，N極極爪上的極爪與S極極爪上的極爪交錯(cuò)分布；其特征在于：交錯(cuò)分布的N極極爪與S極極爪上相鄰的兩極爪之間鑲嵌有永磁塊，永磁塊上靠近N極極爪的一側(cè)為N極、靠近S極極爪的一側(cè)為S極。

本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)，所述永磁塊的兩端與N極極爪和S極極爪的端面相平齊，N極極爪和S極極爪的端面四周均開(kāi)設(shè)有凹臺(tái)，每個(gè)永磁塊外表面上均設(shè)置有對(duì)其進(jìn)行固定的壓片，凹臺(tái)中設(shè)置有對(duì)永磁塊和壓片進(jìn)行固定的緊固環(huán)。

本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)，所述勵(lì)磁線圈纏繞于線夾中，線夾位于N極極爪和S極極爪的內(nèi)部，線夾的中央開(kāi)設(shè)有與傳動(dòng)軸間隙配合的空腔；線夾由導(dǎo)磁圓盤和磁軛組成，導(dǎo)磁圓盤位于S極極爪的內(nèi)部空腔中，磁軛位于傳動(dòng)軸的外圍并與N極極爪相接觸；N極極爪經(jīng)磁軛、導(dǎo)磁圓盤與S極極爪形成轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁路；N極極爪與S極極爪經(jīng)定子形轉(zhuǎn)子外部磁路。

本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)，所述定子、N極極爪和S極極爪的材料為軟鐵、純鐵或硅鋼片導(dǎo)磁材料。

本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)，所述勵(lì)磁線圈為自勵(lì)磁或他勵(lì)磁。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的極爪式轉(zhuǎn)子，通過(guò)在N極極爪與S極極爪相鄰的兩極爪之間嵌入永磁塊，當(dāng)N極極爪和S極極爪被磁化后，使得由極爪產(chǎn)生的磁感線和永磁體產(chǎn)生的磁感線同時(shí)經(jīng)過(guò)外部的定子，增加了轉(zhuǎn)子外部磁路的磁感線強(qiáng)度，有效地增加了作為發(fā)電機(jī)時(shí)的電能輸出。在無(wú)勵(lì)磁的情況下，永磁塊的磁路經(jīng)N極極爪和S極極爪經(jīng)磁軛形成轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁路，對(duì)外不顯或只顯示微弱的磁性，使得永磁塊的嵌入量大大增加。

進(jìn)一步地，通過(guò)在N極極爪和S極極爪的端部開(kāi)設(shè)凹臺(tái)，每個(gè)永磁塊的外部設(shè)置壓片，并通過(guò)緊固環(huán)將壓片和永磁塊的兩端固定在凹臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)了永磁塊與N極極爪和S極極爪的緊固連接，即使轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期工作也不會(huì)將永磁塊從極爪之間甩出，保證了整個(gè)轉(zhuǎn)子的牢固性。

本發(fā)明的極爪式轉(zhuǎn)子，提高了雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)的效率，節(jié)約漆包線，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、有益效果顯著和適于應(yīng)用推廣的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)的主視圖；

圖2為本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)的左視圖；

圖3為圖1中A-A截面的剖視圖；

圖4為圖2中B-B截面的剖視圖。

圖中：1傳動(dòng)軸，2 N極極爪，3 S極極爪，4勵(lì)磁線圈，5永磁塊，6定子，7定子線圈，8轉(zhuǎn)子外部磁路，9轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁路，10線夾，11磁軛，12凹臺(tái)，13緊固環(huán)，14壓片，15導(dǎo)磁圓盤。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，分別給出了本發(fā)明的新型高效雙勵(lì)磁無(wú)刷發(fā)電機(jī)的主視圖和左視圖，所示發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子6組成，定子6位于轉(zhuǎn)子的外圍，定子6上纏繞有定子線圈7，定子線圈7通過(guò)切割磁感線實(shí)現(xiàn)發(fā)電。所示的轉(zhuǎn)子由傳動(dòng)軸1、N極極爪2、S極極爪3、勵(lì)磁線圈4和永磁體5組成，所示的N極極爪2和S極極爪3均為軟磁材料，N極極爪2固定于傳動(dòng)軸1上。勵(lì)磁線圈4纏繞于線夾10中，線夾10位于N極極爪2和S極極爪3的內(nèi)部，線夾10的中央開(kāi)設(shè)有與傳動(dòng)軸1間隙配合的空腔；線夾10由導(dǎo)磁圓盤15和磁軛11組成，導(dǎo)磁圓盤15位于S極極爪3的內(nèi)部空腔中，磁軛11位于傳動(dòng)1軸的外圍并與N極極爪2相接觸；N極極爪2經(jīng)磁軛11、導(dǎo)磁圓盤15與S極極爪3形成轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁路9；N極極爪2與S極極爪3經(jīng)定子形轉(zhuǎn)子外部磁路8。

通過(guò)給勵(lì)磁線圈4通電，可將N極極爪和S極極爪磁化，勵(lì)磁線圈通4電后 ，N極極爪2顯示N極極性，S極極爪3顯示S極極性。所示的N極極爪2上的極爪與S極極爪3上的極爪交錯(cuò)排列，永磁塊5鑲嵌于交錯(cuò)排列的N極極爪2與S極極爪3之間。

為了保證永磁塊5在N極極爪2與S極極爪3之間固定的牢固性，所示的永磁塊5還通過(guò)緊固環(huán)13和壓片14進(jìn)行進(jìn)一步固定。所示的N極極爪1和S極極爪3端部的外圍均開(kāi)設(shè)有凹臺(tái)12，永磁塊5的外表面低于S極極爪3和N極極爪2的外表面，使得永磁塊5的外表面形成凹槽，壓片14固定于永磁塊5表面的凹槽中，壓片14的兩端位于凹臺(tái)12中。緊固環(huán)13位于凹臺(tái)12中，這樣緊固環(huán)13就把壓片14和永磁塊5的兩端緊緊地固定在了S極極爪3和N極極爪2上，使得轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期工作也不會(huì)將永磁塊5從極爪之間甩出。

永磁塊5可采用疊合在一起的永磁片構(gòu)成。永磁塊5上的N極與N極極爪2相接觸，永磁塊5上的S極與S極極爪相接觸。如圖3所示，給出了圖1中A-A截面的剖視圖，永磁體5的這種布置形式，使得當(dāng)勵(lì)磁線圈4通電后，極爪形成的磁感線和永磁塊5形成的磁感線同時(shí)經(jīng)過(guò)外部的轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子外部磁路8得到增強(qiáng)，有利于增加作為發(fā)電機(jī)時(shí)的電流輸出。

當(dāng)勵(lì)磁線圈4不通電時(shí)，整個(gè)轉(zhuǎn)子對(duì)外是不顯示磁性的。如圖4所示，給出了圖2中B-B截面的剖視圖，當(dāng)勵(lì)磁線圈4不通電時(shí)，N極極爪2和S極極爪3沒(méi)有被磁化，其不具有磁極的極性，此時(shí)，永磁塊5靠近N極極爪的一側(cè)為N極、靠近S極極爪的一側(cè)為S極，永磁塊5的N極發(fā)出的磁感線依次經(jīng)N極極爪2、磁軛11、導(dǎo)磁圓盤15、S極極爪3后，最后進(jìn)入永磁塊5的S極。這樣，永磁塊5在N極極爪2和S極極爪3的內(nèi)部形成閉合磁路，對(duì)外不顯或只顯示微弱的極性，作為發(fā)電機(jī)時(shí)只有微弱電流輸出。在勵(lì)磁電流的控制作用下，勵(lì)磁電流越大，勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁感線和永磁塊5產(chǎn)生的磁感線會(huì)越多地經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子外部磁路8，以供定子線圈7進(jìn)行發(fā)電；勵(lì)磁電流越小，勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁感線和永磁塊5產(chǎn)生的磁感線會(huì)越多地經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁路9。

所示的轉(zhuǎn)子為無(wú)刷形式，N極極爪2和S極極爪3的軟磁材料為軟鐵、純鐵或硅鋼片導(dǎo)磁材料，勵(lì)磁線圈4可可采用自勵(lì)磁或他勵(lì)磁的形式。

本發(fā)明的極爪式轉(zhuǎn)子，當(dāng)N極極爪2和S極極爪3被磁化后，使得由極爪產(chǎn)生的磁感線和永磁體產(chǎn)生的磁感線同時(shí)經(jīng)過(guò)外部的定子，增加了磁感線強(qiáng)度，有效地增加了作為發(fā)電機(jī)時(shí)的電能輸出。