CN201270437Y - 永磁发电机转子 - Google Patents

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Abstract

为解决现有技术小型永磁发电机采用“错极设计”带来的效率较低和资源浪费等问题，本实用新型提出一种磁路能够被闭合的永磁发电机转子。本实用新型永磁发电机转子在转子静止时，闭磁极片接触转子极靴，使得磁路被闭合，减少了永磁发电机定子和转子之间的永磁场吸引力，发动机启动时能够带动转子旋转。当转子旋转后，闭磁极片离开转子极靴，转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。本实用新型永磁发电机转子的极对数和定子极对数的数量相同，提高了发电效率，减少了原材料浪费。

Description

永磁发电机转子
发明领域
本实用新型涉及到一种小型发电机，特别涉及到永磁式小型发电机转子。
背景技术
现有技术小型发电机常采用永磁体作为磁场源，以此减少励磁所需的铁芯和线圈，大大减小了发电机的体积和重量。由于减少了励磁所需的铁芯和线圈，小型永磁发电机常被设计成扁平结构，即发电机的轴向尺寸较径向尺寸小了许多。由于采用永磁体作为磁场源，小型永磁发电机无论转子是否转动转子和定子之间均存在磁场，即定子和转子之间存在较大的永磁场吸引力。如果将永磁发电机的定子极对数和转子极对数的数量相同，即转子极对和定子极对一一对应，定子和转子之间的永磁场吸引力将相当大，以致于发动机在启动时不能带动转子一起旋转。为解决上述问题，现有技术通常采用“错极设计”的方式，即永磁发电机的转子极对数和定子极对数的数量不相同，转子极对和定子极对不一一对应，使得永磁发电机定子和转子之间的永磁场吸引力较小，以便于在发动机启动时能够带动发电机转子一同旋转，并且，保证转子在旋转到某一角度时，能够与定子铁芯形成有效磁路。显然，“错极设计”方式尽管能解决小型永磁发电机不易启动的问题，但也同时带来了效率较低和资源浪费等问题。
发明内容
为解决现有技术小型永磁发电机采用“错极设计”带来的效率较低和资源浪费等问题，本实用新型提出一种磁路能够被闭合的永磁发电机转子。本实用新型永磁发电机转子在相邻极靴处设置有闭磁极片，且闭磁极片能够随着转子的静止或旋转，接触或离开转子极靴。本实用新型永磁发电机转子在转子静止时，闭磁极片接触转子极靴，使得磁路被闭合，减少了永磁发电机定子和转子之间的永磁场吸引力，发动机启动时能够带动转子旋转。当转子旋转后，闭磁极片离开转子极靴，转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。本实用新型永磁发电机转子的极对数和定子极对数的数量相同，提高了发电效率，减少了原材料浪费。
本实用新型永磁发电机转子采用极靴和永磁体间隔组装形成，并且，组装时永磁体相同的极性对应装配。
本实用新型永磁发电机转子的极靴竖脚可以是立方体，也可以是梯形体。
本实用新型永磁发电机转子的永磁体可以是梯形体，也可以是立方体。
本实用新型永磁发电机转子在相邻极靴处设置有闭磁极片，且闭磁极片能够随着转子的静止或旋转，接触或离开转子极靴。
本实用新型永磁发电机转子在相邻极靴处设置的闭磁极片，可以设置在转子的径向，也可以设置在转子的轴向。
本实用新型永磁发电机转子的闭磁极片，可以沿圆周或轴向移动，或者可以沿径向向外移动。
附图说明
图1是本实用新型永磁发电机转子极靴形状三维示意图；
图2是本实用新型永磁发电机转子永磁体形状三维示意图；
图3是本实用新型永磁发电机转子极靴和永磁体组装后形成转子磁极的正视示意图；
图4是本实用新型永磁发电机转子极靴和永磁体组装后形成转子磁极的三维示意图；
图5是本实用新型径向型闭磁极片形状三维示意图；
图6是本实用新型永磁发电机转子采用径向闭磁极片闭合磁路实施例的三维示意图；
图7是本实用新型永磁发电机转子径向闭磁极片圆周移动离开转子极靴实施例的三维示意图；
图8是本实用新型永磁发电机转子径向闭磁极片轴向移动离开转子极靴实施例的三维示意图；
图9是本实用新型永磁发电机转子径向闭磁极片沿径向向外移动离开转子极靴实施例的三维示意图；
图10是本实用新型轴向闭磁极片形状三维示意图；
图11是本实用新型永磁发电机转子采用轴向闭磁极片闭合磁路实施例的三维示意图；
图12是本实用新型永磁发电机转子轴向闭磁极片圆周移动离开转子极靴实施例的三维示意图；
图13是本实用新型永磁发电机转子轴向闭磁极片轴向移动离开转子极靴实施例的三维示意图；
图14是本实用新型永磁发电机转子轴向闭磁极片沿径向向外移动离开转子极靴实施例的三维示意图。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型永磁发电机转子作进一步的说明。
具体实施方式：
具体实施例1：
附图1是本实用新型永磁发电机转子极靴形状实施例三维示意图。图中，1是本实施例转子的极靴。由图可知，本实施例的极靴形状类似于“T”型结构。其中，“T”型体的横部顶面呈弧形，“T”型体的竖脚呈立方体形状。
附图2是本实用新型永磁发电机转子永磁体实施例形状三维示意图。图中，2是本实施例转子的永磁体。由图可知，本实施例永磁体的形状类似梯形体。
显然，也可以将转子“T”型极靴的竖脚设计成梯形体，而将永磁体设计成立方形，只要两者组合后形成一定的夹角，并且，所需数量的极靴和永磁体组装后可以形成一个圆环即可。
附图3是本实用新型永磁发电机转子极靴和永磁体组装后形成转子磁极的正视示意图，图4是本实用新型永磁发电机转子极靴和永磁体组装后形成转子磁极的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体。由图可知，本实用新型永磁发电机转子采用极靴与永磁体组装成型的结构，永磁体和极靴间隔组合，永磁体的相同极性对应装配，使得极靴形成N极、S极的间隔分布，且最终形成一个内圆周具有极性的转子。
具体实施例2：
附图5是本实用新型径向型闭磁极片形状三维示意图。图中，3是径向设置在转子相邻极靴的闭磁极片。由图可知，本实施例的闭磁极片的形状类似于瓦型，其内圆弧的半径与转子极靴形成的圆周的外圆的半径相同。
附图6是本实用新型永磁发电机转子采用径向闭磁极片闭合磁路实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，3是径向设置的闭磁极片。由图可知，闭磁极片与转子相邻的两个极靴相接触，永磁体的磁通量通过闭磁极片在两个极靴之间形成闭合，因此，流通在转子极靴与定子铁心之间的磁通量较小，也即转子极靴和定子铁心之间的永磁场吸引力较小，使得转子极对数和定子极对数的数量相同的情况下，发动机启动时仍然能够带动转子旋转。当转子旋转后，闭磁极片离开转子极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
附图7是本实用新型永磁发电机转子径向闭磁极片圆周移动离开转子极靴实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，3是径向设置的闭磁极片。由图可知，本实施例是将径向闭磁极片圆周移动，使得闭磁极片不同时接触转子相邻的两个极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
附图8是本实用新型永磁发电机转子径向闭磁极片轴向移动离开转子极靴实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，3是径向设置的闭磁极片。由图可知，本实施例是将径向闭磁极片轴向移动，使得闭磁极片不同时接触转子相邻的两个极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
附图9是本实用新型永磁发电机转子径向闭磁极片沿径向向外移动离开转子极靴实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，3是径向设置的闭磁极片。由图可知，本实施例是将径向闭磁极片径向向外移动，使得闭磁极片不同时接触转子相邻的两个极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
具体实施例3：
附图10是本实用新型轴向闭磁极片形状三维示意图。图中，4是轴向设置在转子相邻极靴的闭磁极片。由图可知，本实施例的闭磁极片的形状为圆弧型。其内圆弧的半径与转子极靴形成的圆周的内圆半径基本相同，外圆弧的半径与转子极靴形成的圆周的外圆半径基本相同。
附图11是本实用新型永磁发电机转子采用轴向闭磁极片闭合磁路实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，4是轴向设置的闭磁极片。由图可知，闭磁极片与转子相邻的两个极靴相接触，永磁体的磁通量通过闭磁极片在两个极靴之间形成闭合，因此，流通在转子极靴与定子铁心之间的磁通量较小，也即转子极靴和定子铁心之间的永磁场吸引力较小，使得转子极对数和定子极对数的数量相同的情况下，发动机启动时仍然能够带动转子旋转。当转子旋转后，闭磁极片离开转子极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
附图12是本实用新型永磁发电机转子轴向闭磁极片圆周移动离开转子极靴实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，4是轴向设置的闭磁极片。由图可知，本实施例是将轴向闭磁极片圆周移动，使得闭磁极片不同时接触转子相邻的两个极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
图13是本实用新型永磁发电机转子轴向闭磁极片轴向移动离开转子极靴实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，3是轴向设置的闭磁极片。由图可知，本实施例是将轴向闭磁极片轴向移动，使得闭磁极片不同时接触转子相邻的两个极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
图14是本实用新型永磁发电机转子轴向闭磁极片沿径向向外移动离开转子极靴实施例的三维示意图。图中，1是转子的极靴，2是转子的永磁体，3是轴向设置的闭磁极片。由图可知，本实施例是将轴向闭磁极片沿径向向外移动，使得闭磁极片不同时接触转子相邻的两个极靴，使得转子永磁体、极靴和定子铁芯形成有效磁路。
显然，要实现闭磁极片圆周移动、轴向移动或沿径向向外移动的方式可以是多种多样的，可采用机械杠杆、螺旋等方式，也可以采用电磁控制的方式等等。

Claims (6)

1、一种永磁发电机转子，其特征在于：采用极靴和永磁体间隔组装形成，并且，组装时永磁体相同的极性对应装配。
2、根据权利要求1所述永磁发电机转子，其特征在于：所述转子的极靴竖脚可以是立方体，也可以是梯形体。
3、根据权利要求1所述永磁发电机转子，其特征在于：所述转子的永磁体可以是梯形体，也可以是立方体。
4、根据权利要求1所述永磁发电机转子，其特征在于：所述转子在相邻极靴处设置有闭磁极片，且闭磁极片能够随着转子的静止或旋转，接触或离开转子极靴。
5、根据权利要求1所述永磁发电机转子，其特征在于：所述闭磁极片可以设置在转子的径向，也可以设置在转子的轴向。
6、根据权利要求1所述永磁发电机转子，其特征在于：所述闭磁极片可以沿圆周或轴向移动，或者可以沿径向向外移动。
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