永磁發電機轉子的製作方法

2023-07-14 07:55:16

專利名稱：永磁發電機轉子的製作方法
技術領域：
永磁發電機轉子
發明領域
本實用新型涉及到一種小型發電機，特別涉及到永磁式小型發電機轉子。
繁漢不
現有技術小型發電機常採用永磁體作為磁場源，以此減少勵磁所需的鐵芯 和線圈，大大減小了發電機的體積和重量。由於減少了勵磁所霈的鐵芯和線圈， 小型永磁發電機常被設計成扁平結構，即發電機的軸向尺寸較徑向尺寸小了許 多。由於採用永磁體作為磁場源，小型永磁發電機無論轉子是否轉動轉子和定 子之間均存在磁場，即定子和轉子之間存在較大的永磁場吸引力。如果將永磁 發電機的定子極對數和轉子極對數的數量相同，即轉子極對和定子極對一一對 應，定子和轉子之間的永磁場吸引力將相當大，以致於發動機在啟動時不能帶 動轉子一起旋轉。為解決上述問題，現有技術通常採用"錯極設計"的方式， 即永磁發電機的轉子極對數和定子極對數的數量不相同，轉子極對和定子極對 不一一對應，使得永磁發電機定子和轉子之間的永磁場吸引力較小，以便於在 發動機啟動時能夠帶動發電機轉子一同旋轉，並且，保證轉子在旋轉到某一角 度時，能夠與定子鐵芯形成有效磁路。顯然，"錯極設計"方式儘管能解決小型
永磁發電機不易啟動的問題，但也同時帶來了效率較低和資源浪費等問題。 發明內容
為解決現有技術小型永磁發電機採用"錯極設計"帶來的效率較低和資源 浪費等問題，本實用新型提出-種磁路能夠被閉合的永磁發電機轉子。本實用 新型永磁發電機轉子在相鄰極靴處設置有閉磁極片，且閉磁極片能夠隨著轉子 的靜止或旋轉，接觸或離開轉子極靴。本實用新型永磁發電機轉子在轉子靜止 時，閉磁極片接觸轉子極靴，使得磁路被閉合，減少了永磁發電機定子和轉子之間的永磁場吸引力，發動機啟動時能夠帶動轉子旋轉。當轉子旋轉後，閉磁 極片離開轉子極靴，轉子永磁體、極靴和定子鐵芯形成有效磁路。本實用新型 永磁發電機轉子的極對數和定子極對數的數量相同，提高了發電效率，減少了 原材料浪費。
本實用新型永磁發電機轉子採用極靴和永磁體間隔組裝形成，並且，組裝 時永磁體相同的極性對應裝配。
本實用新型永磁發電機轉子的極靴豎腳可以是立方體，也可以是梯形體。
本實用新型永磁發電機轉子的永磁體可以是梯形體，也可以是立方體。
本實用新型永磁發電機轉子在相鄰極靴處設置有閉磁極片，且閉磁極片能 夠隨著轉子的靜止或旋轉，接觸或離開轉子極靴。
本實用新型永磁發電機轉子在相鄰極靴處設置的閉磁極片，可以設置在轉 子的徑向，也可以設置在轉子的軸向。
本實用新型永磁發電機轉子的閉磁極片，可以沿圓周或軸向移動，或者可 以沿徑向向外移動。


圖1是本實用新型永磁發電機轉子極靴形狀三維示意圖； 圖2是本實用新型永磁發電機轉子永磁體形狀三維示意圖； 圖3是本實用新型永磁發電機轉子極靴和永磁體組裝後形成轉子磁極的正 視示意圖4是本實用新型永磁發電機轉子極靴和永磁體組裝後形成轉子磁極的三 維示意圖5是本實用新型徑向型閉磁極片形狀三維示意圖6是本實用新型永磁發電機轉子採用徑向閉磁極片閉合磁路實施例的三 維示意圖
圖7是本實用新型永磁發電機轉子徑向閉磁極片圓周移動離開轉子極靴實 施例的三維示意圖；圖8是本實用新型永磁發電機轉子徑向閉磁極片軸向移動離開轉子極靴實 施例的三維示意圖9是本實用新型永磁發電機轉子徑向閉磁極片沿徑向向外移動離開轉子 極靴賣施例的三維示意圖IO是本實用新型軸向閉磁極片形狀三維示意圖11是本實用新型永磁發電機轉子採用軸向閉磁極片閉合磁路實施例的三 維示意圖12是本實用新型永磁發電機轉子軸向閉磁極片圓周移動離開轉子極靴實 施例的三維示意圖13是本實用新型永磁發電機轉子軸向閉磁極片軸向移動離開轉子極靴實 施例的三維示意圖14是本實用新型永磁發電機轉子軸向閉磁極片沿徑向向外移動離開轉子 極靴實施例的三維示意圖。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型永磁發電機轉子作進--步的說明。
具體實施方式
具體實施例l:
附圖l是本實用新型永磁發電機轉子極靴形狀實施例三維示意圖。圖中，1 是本實施例轉子的極靴。由圖可知，本實施例的極靴形狀類似於"T"型結構。 其中，"T"型體的橫部頂面呈弧形，型體的豎腳呈立方體形狀。
附圖2是本實用新型永磁發電機轉子永磁體實施例形狀三維示意圖。圖中， 2是本實施例轉子的永磁體。由圖可知，本實施例永磁體的形狀類似梯形體。
顯然，也可以將轉子"T"型極靴的豎腳設計成梯形體，而將永磁體設計成 立方形，只要兩者組合後形成一定的夾角，並且，所需數量的極靴和永磁體組 裝後可以形成一個圓環即可。
附圖3是本實用新型永磁發電機轉子極靴和永磁體組裝後形成轉子磁極的正視示意圖，圖4是本實用新型永磁發電機轉子極靴和永磁體組裝後形成轉子 磁極的三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體。由圖可知，本 實用新型永磁發電機轉子採用極靴與永磁體組裝成型的結構，永磁體和極靴間 隔組合，永磁體的相同極性對應裝配，使得極靴形成N極、S極的間隔分布， 且最終形成一個內圓周具有極性的轉子。 具體實施例2:
附圖5是本實用新型徑向型閉磁極片形狀三維示意圖。圖中，3是徑向設置 在轉子相鄰極靴的閉磁極片。由圖可知，本實施例的閉磁極片的形狀類似於瓦 型，其內圓弧的半徑與轉子極靴形成的圓周的外圓的半徑相同。
附圖6是本實用新型永磁發電機轉子採用徑向閉磁極片閉合磁路實施例的 三維示意圖。圖中，1是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，3是徑向設置的閉磁 極片。由圖可知，閉磁極片與轉子賴鄰的兩個極靴相接觸，永磁體的磁通量通 過閉磁極片在兩個極靴之間形成閉合，因此，流通在轉子極靴與定子鐵心之間 的磁通量較小，也即轉子極靴和定子鐵心之間的永磁場吸引力較小，使得轉子 極對數和定子極對數的數景相同的情況下，發動機啟動時仍然能夠帶動轉子旋 轉。當轉子旋轉後，閉磁極片離開轉子極靴，使得轉子永磁體、極靴和定子鐵 芯形成有效磁路。
附圖7是本實用新型永磁發電機轉子徑向閉磁極片圓周移動離開轉子極靴 實施例的三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，3是徑向設 置的閉磁極片。由圖可知，本實施例是將徑向閉磁極片圓周移動，使得閉磁極 片不同時接觸轉子相鄰的兩個極靴，使得轉子永磁體、極靴和定子鐵芯形成有
附圖8是本實用新型永磁發電機轉子徑向閉磁極片軸向移動離開轉子極靴 實施例的三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，3是徑向設 置的閉磁極片。由圖可知，本實施例是將徑向閉磁極片軸向移動，使得閉磁極 片不同時接觸轉子相鄰的兩個極靴，使得轉子永磁體、極靴和定子鐵芯形成有附圖9是本實用新型7lC磁發電機轉子徑向閉磁極片沿徑向向外移動離開轉 子極靴實施例的三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，3是 徑向設置的閉磁極片。由圖可知，本實施例是將徑向閉磁極片徑向向外移動， 使得閉磁極片不同時接觸轉子相鄰的兩個極靴，使得轉子永磁體、極靴和定子 鐵芯形成有效磁路。
具體實施例3:
附圖IO是本實用新型'軸向閉磁極片形狀三維示意圖。圖中，4是軸向設置 在轉子相鄰極靴的閉磁極片。由圖町知，本實施例的閉磁極片的形狀為圓弧型。 其內圓弧的半徑與轉子極靴形成的圓周的內圓半徑基本相同，外圓弧的半徑與 轉子極靴形成的圓周的外圓半徑基本相同。
附圖11是本實用新型永磁發電機轉子採用軸向閉磁極片閉合磁路實施例的 三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，4是軸向設置的閉磁 極片。由圖可知，閉磁極片與轉子相鄰的兩個極靴相接觸，永磁體的磁通量通 過閉磁極片在兩個極靴之間形成閉合，因此，流通在轉子極靴與定子鐵心之間 的磁通量較小，也即轉子極靴和定子鐵心之間的永磁場吸引力較小，使得轉子 極對數和定子極對數的數量相同的情況下，發動機啟動時仍然能夠帶動轉子旋 轉。當轉子旋轉後，閉磁極片離開轉子極靴，使得轉子永磁體、極靴和定子鐵 芯形成有效磁路。
附圖12是本實用新型永磁發電機轉子軸向閉磁極片圓周移動離開轉子極靴 實施例的三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，4是軸向設 置的閉磁極片。由圖可知，本實施例是將軸向閉磁極片圓周移動，使得閉磁極 片不同時接觸轉子相鄰的兩個極靴，使得轉子永磁體，、極靴和定子鐵芯形成有 效磁路。
圖13是本實用新型永磁發電機轉子軸向閉磁極片軸向移動離開轉子極靴實 施例的三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，3是軸向設置的閉磁極片。由圖可知，本實施例是將軸向閉磁極片軸向移動，使得閉磁極片 不同時接觸轉子相鄰的兩個極靴，使得轉子永磁體、極靴和定子鐵芯形成有效 磁路。
圖14是本實用新型永磁發電機轉子軸向閉磁極片沿徑向向外移動離開轉子 極靴實施例的三維示意圖。圖中，l是轉子的極靴，2是轉子的永磁體，3是軸 向設置的閉磁極片。由圖可知，本實施例是將軸向閉磁極片沿徑向向外移動， 使得閉磁極片不同時接觸轉子相鄰的兩個極靴，使得轉子永磁體、極靴和定子 鐵芯形成有效磁路。
顯然，要實現閉磁極片圓周移動、軸向移動或沿徑向向外移動的方式可以 是多種多樣的，可採用機械槓桿、螺旋等方式，也可以採用電磁控制的方式等 等。
權利要求1、一種永磁發電機轉子，其特徵在於採用極靴和永磁體間隔組裝形成，並且，組裝時永磁體相同的極性對應裝配。
2、 根據權利要求1所述永磁發電機轉子，其特徵在於所述轉子的極 靴豎腳可以是立方體，也可以是梯形體。
3、 根據權利要求1所述永磁發電機轉子，其特徵在於所述轉子的永 磁體可以是梯形體，也可以是立方體。
4、 根據權利要求1所述永磁發電機轉子，其特徵在於所述轉子在相 鄰極靴處設置有閉磁極片，且閉磁極片能夠隨著轉子的靜止或旋轉，接觸 或離開轉子極靴。
5、 根據權利要求1所述永磁發電機轉子，其特徵在於所述閉磁極片 可以設置在轉子的徑向，也可以設置在轉子的軸向。
6、 根據權利要求1所述永磁發電機轉子，其特徵在於所述閉磁極片 可以沿圓周或軸向移動，或者可以沿徑向向外移動。
專利摘要為解決現有技術小型永磁發電機採用「錯極設計」帶來的效率較低和資源浪費等問題，本實用新型提出一種磁路能夠被閉合的永磁發電機轉子。本實用新型永磁發電機轉子在轉子靜止時，閉磁極片接觸轉子極靴，使得磁路被閉合，減少了永磁發電機定子和轉子之間的永磁場吸引力，發動機啟動時能夠帶動轉子旋轉。當轉子旋轉後，閉磁極片離開轉子極靴，轉子永磁體、極靴和定子鐵芯形成有效磁路。本實用新型永磁發電機轉子的極對數和定子極對數的數量相同，提高了發電效率，減少了原材料浪費。
文檔編號H02K1/27GK201270437SQ20082010005
公開日2009年7月8日 申請日期2008年9月22日 優先權日2008年9月22日
發明者範可牛 申請人:重慶帕特龍智通電子科技有限公司