[发明专利]发电机或电动机的转子

说明书

技术领域

本发明涉及发电机或电动机的转子，特别涉及发电机或电动机的磁性转子。

此外，本发明涉及具有缠绕在转子本体周围的辅助线圈的发电机的转子。

背景技术

通常，发电机是通过电磁感应产生电动势、以将机械能转化为电能的装置。大多数发电机均为旋转体，最近，还出现了线性移动发电机。

发电机需要具有产生磁场的磁体和产生电动势的导体，并且在这种情况下，需要使磁体和导体中的任何一个运动。导体静止并且磁场旋转的发电机是磁场旋转型，反之，导体旋转并且磁场静止的发电机是电枢旋转型。

在小尺寸的发电机中利用永磁体，但通常情况下，发电机采用电磁体，它是通过在芯上缠绕线圈并向线圈通入直流电而形成的。此时，如果电流增大或减小，电磁体的磁力也将增大或减小，从而使电动势的大小可自由改变。

另外一方面，根据韩国专利公开号为373,427、标题为“磁性电动机和发电机”的专利中公开的现有技术，在铁芯周围径向形成多条缝，在相应的缝中可折卸地插入多个磁体，从而使定子和转子之间的空气间隙内的磁通量可增大或减小。

然而，在将永磁体插入于转子的现有技术中，由永磁体产生的磁力线可能会与最初设计的磁力线不同，在处于高速旋转运动的转子中，很难调整影响磁通量的变量。

因为磁通量和磁力线随多个永磁体的排列而改变，所以应不断进行针对永磁体排列的实验和研究。

另外一方面，将产生由于电磁感应而使发电机的转子和定子过热的问题。

此外，如果转子轴由导电金属形成，则存在转子的感应电流可传导至转子轴的问题。

另外一方面，发电机包括圆柱形定子和具有转子轴的转子，转子可旋转地插入定子的空腔中。此外，定子在其内侧的槽中缠绕有线圈，转子具有接合在其上的永磁体。当然在一些情况下，定子具有接合在其上的永磁体，转子具有绕其缠绕的线圈。

发电机是通过在转子的永磁体和定子的线圈之间的电磁感应，而迫使转子旋转以产生电动势，并因此向负载提供产生的电动势作为输出电压的装置。

在向负载提供输出电压的发电机中，需要向负载持续提供预定大小的电压，从而提高电学性质。然而在现有的发电机中，输出电压的波形会由于初始的负载供应(load supply)或负载大小的剧变所导致的过冲(overshoot)而失真，从而破坏电学性质。

另外，发电机输出电压的大小是通过转子的转速来调节的，但是在现有的发电机中却很难精确地控制转速，从而无法实现输出电压的精确调节。如果负载的大小超过了预期的大小，那么只靠永磁体的磁力将不足以产生输出电压。

而且，转子本体外围围的永磁体的剖面为普通的方形。如图12所示，在转子利用方形永磁体的情况下，转子本体的磁通分布是不均匀的，并且在转子本体中损失了磁通，从而降低了发电机的发电效率。

转子包括连接部件，该连接部件具有轴承和在转子轴的一端形成的固定支架，从而连接转子和定子。当转子和定子通过连接部件相连接时，转子的磁通将穿过转子轴和连接部件泄漏至定子，因此，将在转子和定子之间产生流通的磁通。

上述磁通泄漏和流通的磁通的产生使发电机的发电效率降低，并进一步导致连接部件的轴承的过早磨损。在这种情况下，如果存在泄漏磁通和环流磁通，将导致不期望出现的电损耗。

发明内容

因此，本发明针对现有技术中存在的上述问题而提出。本发明的目的在于提供这样一种发电机或电动机的转子，其能够增加磁通量来提高发电机或电动机的工作效率、并能够提供空气冷却功能、以及能够减少转子轴引起的电击危险。

本发明的另一个目的是提供这样一种发电机的转子，该转子具有缠绕于转子本体的辅助线圈，以防止由于初始的负载供应或负载的剧变而使输出电压产生过冲，从而根据负载的剧变来调整磁力，以补充电压下降或者波动。该转子还具有被形成为圆形的多个永磁体，从而使磁通量在转子本体内形成均匀的分布，并阻止磁通量的丢失，以此提高发电机的工作效率。该转子还具有绝缘材料形成的转子轴，从而防止永磁体的磁通量、或转子和定子之间的流通的磁通泄漏、或流过转子轴，以此提高发电机的工作效率、防止轴承过早地磨损、以及预先防止产生电危险。

为了达到上述目的，本发明的一个方面提供了一种发电机或电动机的转子，可包括：转子本体，适于与转子轴一起轴向转动；至少一组N极永磁体组和S极永磁体组，其沿所述转子本体的圆周方向以预定的间隔设置；以及多个磁通量增加元件，设置在所述N极永磁体组和S极永磁体组的、绕所述转子本体一侧形成的磁力线上。