[发明专利]一种无刷直流发电机

说明书

一、技术领域

本发明所属技术领域为直流发电机制造。

二、技术背景

本发明无刷直流发电机区别现有直流发电机的一个重要特征是两者之间的工作原理不一致。进而，导致本发明具有新的独立特征，本机应用磁场换向，也就是发电线圈与交变磁场相互切割，产生脉动直流电。

现有直流发电机属于旋转电枢式，它是以电枢旋转切割定子主磁极在电枢中产生交流电，借换向器和电刷以实现向外电路输出直流电。在发电机的长期运行过程中，碳刷和滑环接触时经常会产生电火花，电火花热量很大，产生如炭刷磨损、炭刷和铜头接触不良、铜头损坏等故障，造成发电机不能正常工作。为了减小直流发电机输出的直流电的脉动性，电枢绕组并不是单线圈，而是由许多线圈组成，绕组中的这些线圈均匀地分布在电枢铁芯的槽内，线圈的端点接到换向器的相应的滑片上。换向器实际上由许多弧形导电滑片组成，彼此用云母片相互绝缘。线圈和换向器的滑片数目越多，产生的直流电脉动就越小，这当然也给制造上带来困难。

三、发明内容

本发明的工作原理是属于应用磁场换向，也就是应用发电线圈切割旋转交变磁场产生直流电。当发电机的电枢被其他机器带动以顺时针方向旋转时，线圈efgh产生正弦交流电，主磁极产生交变磁场，0°-180°o端为N极、p端为S极，180°-360°o端为S极、p端为N极。0°-90°主磁极切割线圈，感应电动势从零增加到最大值，方向d→c→b→a；90°-180°感应电动势从最大值逐渐减小到零，方向d→c→b→a；180°-270°主磁极切割线圈，感应电动势从零增加到最大值，方向d→c→b→a；270°-360°感应电动势从最大值逐渐减小到零，方向d→c→b→a。因此在d与a间产生的是脉动直流电动势，从a与d输出的就是直流电了。(见附图一)。只要对应增加线圈efgh和主磁极个数就可以得到脉动性小的直流电。励磁磁极可以使用永磁体或使用直流电励磁。

本发明的特征是该发电机应用磁场换向，也就是应用发电线圈与交变磁场相互切割，产生脉动直流电。该整机的一端为对外输出的直流发电机，另一端为交流励磁发电机，在原动机的拖动下同步旋转。本机无换向器和电刷。按该机特征可以制造各种功率的直流发电机，应用于广泛的直流电源方面。