[发明专利]电磁发电机

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程领域,尤其涉及低速发电器,并尤其可被用在风能设备中。

背景技术

低速电磁发电机是本领域公知的，其包括位于由铁片或压缩铁粉制成的铁芯上的环形定子绕组排以及匹配的环形永磁转子排，具体为利用正弦电压的永久磁化的同步电机，其中这些绕组是集中式的而非分布在各槽内，具有绕组的铁芯与不具有绕组的铁芯交替，以使得每两个铁芯具有一绕组，各铁芯间的间隙数与极数不同，其中各铁芯间的间隙数s和极数p对应于公式|s-p|＝2·m和s＝12·n·m，其中n和m是正整数，其中该电机被设计成用于利用串联连接的毗邻线圈的三相电压，以便获得每相m个可串联连接或并联连接的组，参见RU2234788 C2。

所述发电机的缺点在于其低效率(低能量转换效率)，因为各绕组在环形排(circular row)中的位置彼此相距很大的距离，并且当磁体位于这些绕组之间的间隙中，没有感生电动势(EMF)。

另一公知电磁发电机包括转子以及定子，该转子配备有永磁体，该定子包括两个互连圆盘形状的平行叠片，在这两个平行叠片之间设置有绕组；该定子具有平面环带形状的磁芯，参见RU 2168062 C1。

该技术方案与前面提到的类似方案(参见RU 2234788 C2)具有相同的缺点，即其低能量转换效率，其具有相同的原因。此外，当转子的永磁体越过定子绕组的铁芯时，该永磁体和定子绕组的铁芯变成相互吸引(所谓的转子粘合效应)，这阻止该发电机的启动并在其运行期间产生强噪声。

运行期间发电机的增加的能量转换效率、减少的启动扭矩和降低的噪声级别可在包括转子以及定子的电磁发电机中达成，该转子配备有永磁体，该定子包括两个平行叠片，在这两个平行叠片之间安置有环形绕组；该转子由固定于枢轴的两个平行圆盘形成，其中所述永磁体的各环形排被设置在每一个所述平行圆盘的相互面对面的表面上，所述永磁体在每一排中等距地设置，并且所述永磁体的极性在每一排中交替，而在一排中的永磁体的极转向在另一排中的永磁体的相反极；该定子的环形绕组一个套一个地成对插入，并且这些环形绕组具有等腰梯形的形状，这些环形绕组的侧边相对于转子的旋转轴径向地设置；在这些梯形底部的环形绕组的各部分凸式地向外拱，其中在这些梯形底部的环形绕组的各部分之间的距离l超过永磁体的环形排的宽度b，参见RU 2427067С1。

这一设备被用作本发明的原型。

在电磁发电机中，每一环形排中的永磁体相对于彼此等距地设置。每一排中的永磁体之间的间隙对应于磁体大小。当转子旋转时，所述空间隙不会在定子绕组之间感生降低发电机功率的电动势(EMF)。

发明内容

本发明的目的是增加电磁发电机的功率，同时维持其整体大小。

根据本发明，在所提出的电磁发电机中，转子配备有永磁体，且定子包括两个平行叠片，在这两个平行叠片之间设置有环形绕组。该转子由固定于枢轴的两个平行圆盘形成，其中所述永磁体的各环形排被安置在每一个所述平行圆盘的相互面对面的表面上，所述永磁体在每一排中的极性是交替的，而在一排中的永久磁体的极转向另一排中的永久磁体的相反极。该定子的环形绕组一个套一个地成对插入，并且环形绕组具有等腰梯形的形状，该环形绕组的各侧边相对于转子的旋转轴径向地设置。在这些梯形底部的环形绕组的各部分凸式地向外拱，其中在这些梯形底部的环形绕组部分之间的距离l超过永磁体的环形排的宽度b，这些永磁体在每一环形排中彼此邻接。这些永磁体在每一环形排中通过其毗邻的侧面彼此邻接。

申请人未发现包含关于与本发明相同的技术方案的数据的任何信息源，这能够得出本发明符合新颖性(“N)标准。”

申请人未发现包含影响本发明产生的技术效果的发明特征的数据的任何信息源。根据申请人的观点，上述新属性能够得出本发明符合创造性(“IS)标准。”

附图说明

以下参照作为示例的附图进一步描述本发明，在附图中：

图1—根据本发明的权利要求1的实施例的侧视图；

图2—图1的A-A截面；

图3—根据本发明的权利要求2的实施例的侧视图；

图4—图3的B-B截面；

图5—在轴测投影中示出的彼此耦合的毗邻环形绕组；

图6—在平面视图中示出的毗邻环形绕组；

图7—图6的C-C截面。

优选实施例