CN204465161U - 一种单相横向磁通发电机 - Google Patents
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Abstract
一种单相横向磁通发电机，该发电机包括定子、转子、励磁绕组、电枢绕组，且为双凸极结构。定子和转子上均设有凸极，定子和转子上凸极数相同。电枢绕组和励磁绕组集中式绕制在线圈支架上，线圈支架固定在定子上。转子可以是外转子，构成外转子结构发电机，也可以是内转子，构成内转子结构发电机。通过控制励磁电流的大小控制所述电机无功功率的大小，再配合所述转子转速的检测，即可实现对所述发电机的恒功率因数的闭环控制。该发电机具有恒功率因数控制，结构简单，可靠性高，成本低廉，应用场合广泛等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单相横向磁通发电机，属于电机技术领域。
背景技术
横向磁通电机最早由德国的H.Weh教授提出的。横向磁通电机由于其电路和磁路在空间上相互独立，设计灵活，克服了传统径向磁通旋转电机尺寸相互制约的缺点。此外，该电机各相之间独立，易于实现多相、多极结构，可缺相运行，能够较好地提高电机的容错能力。目前，横向磁通电机多为横向磁通永磁电机，永磁发电机由于永磁体存在，使得永磁电机不易被控制，而且永磁体存在退磁现象，随着剧烈的机械振动可能产生不可逆退磁，电机稳定性低，甚至造成无法使用。电机的功率因数恒定对发电机及电网的运行特性起着至关重要的作用。本实用新型的一种单相横向磁通发电机，采用无刷励磁方式，克服了已有电机的诸多不足，采用单相励磁方式实现电机的恒功率因数控制，同时简化了定子上励磁线圈连线，机械结构简单坚固，降低了系统成本，适用范围广等优点。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单相横向磁通发电机，该单相横向磁通发电机具有恒功率因数控制、结构简单、造价低廉、维护方便、使用寿命长、可靠性高、适用场合广等优点。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种单相横向磁通发电机，该磁通发电机为内转子结构，发电机包括转子(1)、电枢绕组(2)、励磁绕组(3)、定子(4)；具体而言，转子(1)的外表面上均匀对称设置有转子凸极(6)，定子(4)的内表面上均匀对称设置有定子凸极(5)；所述定子凸极(5)的数量与转子凸极(6)的数量相等且一一对应；转子凸极(6)和定子凸极(5)之间存在气隙。
定子(4)固定在发电机外壳(8)上，转子(1)与传动轴(9)相连，转子(1)安装在定子(4)内部，转子(1)随传动轴(9)转动；线圈支架(7)固定在沿定子(4)周向的两定子凸极(5)之间；电枢绕组(2)同样绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式电枢绕组；励磁绕组(3)绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式励磁绕组；电枢绕组(2)和励磁绕组(3)共同绕制在线圈支架(7)上，励磁绕组(3)绕制在电枢绕组(2)外围。
一种单相横向磁通发电机，该磁通发电机为外转子结构，发电机包括转子(1)、电枢绕组(2)、励磁绕组(3)、定子(4)；具体而言，转子(1)的外表面上均匀对称设置有转子凸极(6)，定子(4)的内表面上均匀对称设置有定子凸极(5)；所述定子凸极(5)的数量与转子凸极(6)的数量相等且一一对应；转子凸极(6)和定子凸极(5)之间存在气隙。
定子(4)固定在发电机外壳(8)上，转子(1)与传动轴(9)相连，转子(1)安装在定子(4)外部，转子(1)随传动轴(9)转动；线圈支架(7)固定在沿定子(4)周向的两定子凸极(5)之间；励磁绕组(3)绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式励磁绕组；电枢绕组(4)同样绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式电枢绕组；电枢绕组(2)和励磁绕组(3)共同绕制在线圈支架(7)上，电枢绕组(2)绕制在励磁绕组(3)外围。
所述转子(1)、定子(4)由电工硅钢片叠压而成。
所述线圈支架(7)为不锈钢材料制成。
由上述技术方案可知，本实用新型只有一个单相集中式励磁绕组，控制简单，只要励磁绕组一通电，所有的转子凸极都产生N/S磁极，无需永磁体，降低成本，提高了效率。通过控制所述单相励磁电流的大小能够实现对所述发电机的无功功率的控制,再配合发电机转速的检测，即可实现对所述发电机的恒功率因数的闭环控制。本实用新型可以是外转子结构，也可以是内转子结构，且电枢绕组是一个独立线圈，省去了传统的槽型结构电枢绕组结构，制作简单，适用场合广。本实用新型的发电机中，定子和转子均由硅钢片压制而成。加工简单，结构牢靠，材料和制作成本低。
附图说明
图1为本实用新型的内转子一种单相横向磁通发电机的主视图；
图2为本实用新型的内转子一种单相横向磁通发电机的侧视图；
图3为本实用新型的内转子一种单相横向磁通发电机的剖面图；
图4为本实用新型的外转子一种单相横向磁通发电机的主视图；
图5为本实用新型的外转子一种单相横向磁通发电机的侧视图；
图6为本实用新型的外转子一种单相横向磁通发电机的剖面图；
图中：1、转子，2、电枢绕组，3、励磁绕组，4、定子，5、定子凸极，6、转子凸极，7、线圈支架，8、发电机外壳，9、传动轴。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例一
一种单相横向磁通发电机，该磁通发电机为内转子结构，发电机包括转子(1)、电枢绕组(2)、励磁绕组(3)、定子(4)；具体而言，转子(1)的外表面上均匀对称设置有转子凸极(6)，定子(4)的内表面上均匀对称设置有定子凸极(5)；所述定子凸极(5)的数量与转子凸极(6)的数量相等且一一对应；转子凸极(6)和定子凸极(5)之间存在气隙。
定子(4)固定在发电机外壳(8)上，转子(1)与传动轴(9)相连，转子(1)安装在定子(4)内部，转子(1)随传动轴(9)转动；线圈支架(7)固定在沿定子(4)周向的两定子凸极(5)之间；励磁绕组(3)绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式励磁绕组；电枢绕组(2)同样绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式电枢绕组；电枢绕组(2)和励磁绕组(3)共同绕制在线圈支架(7)上，励磁绕组(3)绕制在电枢绕组(2)外围。
发电机工作时，励磁绕组(3)通入电流会在相邻转子凸极(6)上形成N/S交替的磁极，转子随着传动轴转动，定子凸极(5)与转子凸极(6)交替正对，这时电枢绕组(2)中的磁通量会交替变化，即电枢绕组(2)会感生出电动势。通过控制励磁电流的大小即可控制所述发电机的无功功率，进而配合转子(1)转速的检测就能实现对所述发电机的恒功率因数控制。
实施例二
一种单相横向磁通发电机，该磁通发电机为外转子结构，发电机包括转子(1)、电枢绕组(2)、励磁绕组(3)、定子(4)；具体而言，转子(1)的外表面上均匀对称设置有转子凸极(6)，定子(4)的内表面上均匀对称设置有定子凸极(5)；所述定子凸极(5)的数量与转子凸极(6)的数量相等且一一对应；转子凸极(6)和定子凸极(5)之间存在气隙。
定子(4)固定在发电机外壳(8)上，转子(1)与传动轴(9)相连，转子(1)安装在定子(4)外部，转子(1)随传动轴(9)转动；线圈支架(7)固定在沿定子(4)周向的两定子凸极(5)之间；励磁绕组(3)绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式励磁绕组；电枢绕组(2)同样绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式电枢绕组；电枢绕组(2)和励磁绕组(3)共同绕制在线圈支架(7)上，电枢绕组(2)绕制在励磁绕组(3)外围。
发电机工作时，励磁绕组(3)通入电流会在相邻转子凸极(6)上形成N/S交替的磁极，转子随着传动轴转动，定子凸极(5)与转子凸极(6)交替正对，这时电枢绕组(2)中的磁通量会交替变化，即电枢绕组(2)会感生出电动势。通过控制励磁电流的大小即可控制所述发电机的无功功率，进而配合转子(1)转速的检测就能实现对所述发电机的恒功率因数控制。
以上所述为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域技术人员根据本实用新型所揭示的内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入本权力要求书记载的保护范围。
Claims (2)
1.一种单相横向磁通发电机，其特征在于：该磁通发电机为内转子结构，发电机包括转子(1)、电枢绕组(2)、励磁绕组(3)、定子(4)；具体而言，转子(1)的外表面上均匀对称设置有转子凸极(6)，定子(4)的内表面上均匀对称设置有定子凸极(5)；所述定子凸极(5)的数量与转子凸极(6)的数量相等且一一对应；转子凸极(6)和定子凸极(5)之间存在气隙；
定子(4)固定在发电机外壳(8)上，转子(1)与传动轴(9)相连，转子(1)安装在定子(4)内部，转子(1)随传动轴(9)转动；线圈支架(7)固定在沿定子(4)周向的两定子凸极(5)之间；电枢绕组(2)同样绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式电枢绕组；励磁绕组(3)绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式励磁绕组；电枢绕组(2)和励磁绕组(3)共同绕制在线圈支架(7)上，励磁绕组(3)绕制在电枢绕组(2)外围。
2.一种单相横向磁通发电机，其特征在于：该磁通发电机为外转子结构，发电机包括转子(1)、电枢绕组(2)、励磁绕组(3)、定子(4)；具体而言，转子(1)的外表面上均匀对称设置有转子凸极(6)，定子(4)的内表面上均匀对称设置有定子凸极(5)；所述定子凸极(5)的数量与转子凸极(6)的数量相等且一一对应；转子凸极(6)和定子凸极(5)之间存在气隙；
定子(4)固定在发电机外壳(8)上，转子(1)与传动轴(9)相连，转子(1)安装在定子(4)外部，转子(1)随传动轴(9)转动；线圈支架(7)固定在沿定子(4)周向的两定子凸极(5)之间；励磁绕组(3)绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式励磁绕组；电枢绕组(4)同样绕制在所述线圈支架(7)上形成单相集中式电枢绕组；电枢绕组(2)和励磁绕组(3)共同绕制在线圈支架(7)上，电枢绕组(2)绕制在励磁绕组(3)外围。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105024465A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-04 | 南京高传机电自动控制设备有限公司 | 定子双绕组电励磁风力发电机 |
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