专利名称：稀土永磁复励恒压同步发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种同步发电机，尤其涉及一种稀土永磁复励恒压同步发电机，其特点是一种带永磁极的单枢、无刷、复励励磁、恒压式发电机，可广泛用于中小型内燃机发电机组。
众所周知，励磁系统已成为交流周步发电机中最核心的组成部分，也是经典的同步发电机中最有发展前途的部分之一。励磁系统的好坏直接影响同步发电机的性能和运行质量。
现有单枢、电容式逆序磁场的无刷同步发电机，有一个电枢、一个磁场、主发电机与交流励磁机铁心合二为一，为复合磁场式。发电机定子有两套绕组定子主绕组和电容绕组，电容绕组两端并接一电容器，两绕组中轴线相差90°电角度。也有的发电机定子只有一套绕组，两端并一电容器，同时起到定子主绕组和电容绕组的作用。发电机和转子为隐极式，也有两套绕组，一套交轴绕组，作为交流电源绕组；一套直轴绕组，作为励磁绕组。两绕组轴线相差90°电角度。
这种发电机直流励磁电流的生成主要靠由电容器所产生的容性电流而形成的脉动磁场。由于这种结构的局限和电容器的容量的限制，所产生的脉动磁密度较低，使在转子交轴绕组中所产生的交流电较小，经整流后在直轴绕组上的直流电也较小，从而使转子激磁磁场不大，使发电机输出功率偏小。且这种发电机的体积大、重量重，材料消耗多，电容成本也高。
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而设计的一种稀土永磁复励恒压同步发电机，本发电机取消了现有发电机定子的电容绕组和电容器，(对于没有电容绕组的发电机仅取消了定子主绕组上的电容器)，在其位置上，即在与定子绕组中轴线成90°电角度的位置上，对称镶嵌了两块稀土永磁体，构成一对磁极，从而使发电机的性能和输出功率大为提高。
本实用新型的目的是通过以下措施来实现的本稀土永磁复励恒压同步发电机包括机壳、转子部分和定子部分，转子部分是由转子轴、转子硅钢片、交轴绕组、直轴绕组、整流电路及过压保护电阻组成，其特征在于定子部分包括定子硅钢片、定子绕组和永磁体组成，两块永磁体对称镶嵌在与定子绕组中轴线成90°电角度的定子硅钢片中，在永磁体两侧各设置有隔磁材料。
在本实用新型中，转子部分中的整流电路是由四只硅整流管D组成的整流桥；镶嵌在定子中的永磁体为稀土永磁体；其形状为平板形，与导磁材料一起共同镶装在定子硅钢片中。
本发电机的工作原理及优点如下当空载时，由定子上的永磁体产生的磁场在转子交轴绕组中会感生出交流电来，经桥式旋转整流器整流后供给转子直轴绕组直流电，产生转子励磁磁场，实现了自励和无刷化。在负载时，除了定子上的永磁极产生磁场外，在定子主绕组Wa中还流过了负载电流，产生负载所引起的脉动磁场。它可分解为顺序和逆序两个旋转磁场。负载的顺序磁场对转子磁场产生去磁的电枢反应，而负载的逆序磁场在转子的交轴绕组中感应出交流电，经转子上的桥式旋转整流器整流供给转子直轴绕组新的直流电流，加强了转子磁场，补偿了负载电枢反应及负载绕组本身的漏阻压降，达到了恒压的目的。
由于稀土永磁材料的磁感应强度很大，在定子上镶嵌的永磁体形成了很强的磁场，大大提高了发电机的气隙磁密，从而在转子的交轴绕组中感应出很强的交流电。经旋转整流器的整流后，在转子直轴绕组中的直流激磁电流有大幅度提高，大大增强了转子励磁磁场，使在定子主绕组中感应出了很大的电势，增加了输出功率。
经试验验证，在相同体积和重量下，本实用新型发电机比市场上使用的单枢无刷发电机功率提高了25％以上，且动态特性好，直接起动电动机的能力也有了很大增强。发电机的功率也有明显提高，输出电压恒定。因此，本实用新型不失为一种颇具市场竞争力的产品。
附图的图面说明如下
图1为本实用新型的原理图。
图2为本实用新型中转子、定子部分横剖面结构示意图。
图3为本实用新型的整体结构主视图。
以下结合附图作详细的描述如图所示，本实用新型的稀土永磁复励恒压同步发电机包括机壳(10)、转子部分和定子部分，转子部分是由转子轴(7)、转子硅钢片(8)、交轴绕组(9)、直轴绕组(6)、由四只硅整流管D构成的整流电路及过压保护电阻R组成，定子部分包括定子硅钢片(5)、定子绕组(4)和永磁体(1)组成，在与定子绕组中轴线成90°电角度的位置上，两块平板形稀土永磁体(1)通过导磁材料(2)对称镶嵌在定子硅钢片(5)中加工出的轴向通槽中，在永磁体(1)两侧各设置有隔磁材料(3)。
权利要求1.一种稀土永磁复励恒压同步发电机，它包括机壳(10)、转子部分和定子部分，转子部分是由转子轴(7)、转子硅钢片(8)、交轴绕组(9)、直轴绕组(6)、整流电路及过压保护电阻R组成，其特征在于定子部分包括定子硅钢片(5)、定子绕组(4)和永磁体(1)组成，两块永磁体对称镶嵌在与定子绕组中轴线成90°电角度的定子硅钢片(5)中，在永磁体(1)两侧各设置有隔磁材料(3)。
2.根据权利要求1所述的稀土永磁复励恒压同步发电机，其特征在于转子部分中的整流电路是由四只硅整流管D组成的整流桥。
3.根据权利要求1所述的稀土永磁复励恒压同步发电机，其特征在于镶嵌在定子中的永磁体(1)为稀土永磁体。
4.根据权利要求1或3所述的稀土永磁复励恒压同步发电机，其特征在于定子上镶嵌的稀土永磁体(1)为平板磁钢，与导磁材料(2)一起共同镶装在定子硅钢片(5)中。
专利摘要一种稀土永磁复励恒压同步发电机，它包括机壳、转子部分和定子部分，其特征在于定子部分包括定子硅钢片、定子绕组和永磁体组成，两块永磁体对称镶嵌在与定子绕组中轴线成90°电角度的定子硅钢片中，在永磁体两侧各设置有隔磁材料。经试验验证，在相同体积和重量下，本实用新型发电机比市场上使用的单枢无刷发电机功率提高了25％以上，且动态特性好，直接起动电动机的能力也有了很大增强，输出电压恒定。不失为一种颇具市场竞争力的产品。
文档编号H02K19/26GK2263413SQ9620896
公开日1997年9月24日 申请日期1996年4月19日 优先权日1996年4月19日
发明者王锡山, 周俊甫, 孙平 申请人:周俊甫, 王锡山