[其他]圓環(huán)低中高頻交流發(fā)電機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87104898
• 申請(qǐng)日: 1987-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87104898A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王煥生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 王煥生
• 主分類(lèi)號(hào): H02K16/00
• 分類(lèi)號(hào): H02K16/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明是關(guān)于低中高頻交流發(fā)電機(jī)，特別是圓環(huán)型低中高頻交流發(fā)電機(jī)的發(fā)明，該電機(jī)是用多個(gè)兩側(cè)鑲有凸起三角齒的圓環(huán)鐵心，在每個(gè)鐵心上按螺旋式繞線構(gòu)成它的定子，用框架和螺桿把它們連接在一起，用一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接多個(gè)長(zhǎng)方型電磁鐵轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子的兩端單極安裝在圓環(huán)定子之間。

有一種公知的低頻交流發(fā)電機(jī)，它的工作原理是電磁鐵的異名磁極同時(shí)切割定子繞組產(chǎn)生交流電。

另一種公知的中高頻感應(yīng)子式交流發(fā)電機(jī)，它的工作原理基于轉(zhuǎn)子（也稱(chēng)感應(yīng)子）表面齒槽的存在而使氣隙磁導(dǎo)率發(fā)生周期性變化，它的勵(lì)磁繞組是安裝在定子上，使得這種發(fā)電機(jī)利用率低。

本發(fā)明目的在于改變這兩種發(fā)電機(jī)的工作原理減少鐵損過(guò)大耗能高和磁場(chǎng)能量不能充分利用的因素，應(yīng)用同一單極切割的發(fā)電原理方法產(chǎn)生低中高頻交流電，降低交流發(fā)電機(jī)的造價(jià)成本。

該發(fā)電機(jī)的工作原理是這樣實(shí)現(xiàn)的：如工作原理電路與磁路圖一，圓環(huán)中的實(shí)線表示電磁體單極的N極，該單極運(yùn)動(dòng)方向是順時(shí)針，環(huán)中的橫虛線和箭頭表示被磁極切割的繞組產(chǎn)生的磁力線方向，豎向箭頭表示電流方向，三角齒上的NS極是磁極切割所形成的磁極，在兩個(gè)圓環(huán)定子之間兩側(cè)是用單極切割的方法，圓環(huán)定子上有多個(gè)螺旋繞組構(gòu)成，被單極切割的每個(gè)螺旋繞組兩端分別產(chǎn)生N極S極（用右手螺旋定則判斷），對(duì)它相鄰另一個(gè)未被單極切割螺旋繞組激磁，使這個(gè)相鄰的繞組受到它的磁力線切割產(chǎn)生與被切割的繞組方向相反的交流電，這樣每一個(gè)單極切割可使兩個(gè)螺旋繞組同時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，并且電流方向相反，由于多個(gè)單極的切割和多個(gè)螺旋繞組，每當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)就可以產(chǎn)生變化頻率高的交流電。減少其繞組個(gè)數(shù)和轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)可產(chǎn)生低頻交流電。

圓環(huán)定子是用鑄造的硅鋼或沖剪的硅鋼片兩側(cè)都鑲有凸起三角齒1，在凸起三角齒之間每一個(gè)長(zhǎng)方格內(nèi)按順時(shí)針?lè)较蚵菪嚼@組，每一格內(nèi)的繞組同另一格內(nèi)繞組首和首相連接，尾和尾相連接如圖所示。

如果定子環(huán)是8個(gè)螺旋繞組，轉(zhuǎn)子的單極與其相對(duì)應(yīng)是4個(gè)。如圖所示。

增大該機(jī)頻率時(shí)可用16個(gè)繞組與其相對(duì)應(yīng)的是8個(gè)單極相對(duì)應(yīng)的方法，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速需繼續(xù)增大頻率時(shí)，應(yīng)增大定子環(huán)的直徑，并依此方法遞增繞組個(gè)數(shù)和轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)。

降低頻率以此方法遞減，如果增大單極功率可增多定子環(huán)和磁極個(gè)數(shù)。圖二、圓環(huán)定子鐵心。

實(shí)施例圖三、一個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝兩個(gè)轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子每端四個(gè)單極，通過(guò)電刷1經(jīng)集電環(huán)輸入直流電和3電磁鐵心上螺旋勵(lì)磁繞組接通，接線方法按箭頭所示的電流方向接通集電環(huán)兩端十一極輸入直流電，在兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間6的位置安裝中間圓環(huán)定子，另一轉(zhuǎn)子電磁鐵7和3相同，它的勵(lì)磁電流是通過(guò)導(dǎo)線沿轉(zhuǎn)軸引入前端集電環(huán)輸入的直流電，在電磁鐵轉(zhuǎn)子兩端長(zhǎng)齒分別形成NS極，這樣中間圓環(huán)定子螺旋繞組兩側(cè)是受同名單極的磁極相對(duì)應(yīng)切割，使中間圓環(huán)定子每個(gè)螺旋繞組電流是沿同一方向運(yùn)動(dòng)，如圖四所示，磁極運(yùn)動(dòng)方向向里，電流方向如箭頭所示。

實(shí)施例圖五、低中高頻交流發(fā)電機(jī)示意圖，把圖三所示的轉(zhuǎn)子裝在三個(gè)圓環(huán)定子之間，電刷架（同步發(fā)電機(jī)的電刷架）固定在電機(jī)框架1的位置，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組2，轉(zhuǎn)子主磁極單極3，中間圓環(huán)定子4。

勵(lì)磁系統(tǒng)：該發(fā)電機(jī)可利用它的輸出端引線通過(guò)整流器經(jīng)電刷和集電環(huán)對(duì)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組勵(lì)磁，也可以通過(guò)直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，勵(lì)磁電流的大小可參照現(xiàn)有同步交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁參數(shù)。

對(duì)轉(zhuǎn)子體積定子體積的確定可參照現(xiàn)有同步發(fā)電機(jī)計(jì)算方式設(shè)計(jì)，參閱《電機(jī)工程手冊(cè)》第四卷第19篇，一九八二年版機(jī)械工業(yè)出版社出版。

圓環(huán)鐵心直徑、內(nèi)徑、厚度的確定

在確定該機(jī)圓環(huán)鐵心總體積的前提下，設(shè)計(jì)順序應(yīng)當(dāng)如下參閱附圖二。

1、確定圓環(huán)外圓半徑R。

2、根據(jù)圓環(huán)外圓直徑確定內(nèi)徑D與外徑L，L必須與轉(zhuǎn)子主磁極直徑相等，設(shè)計(jì)時(shí)要相互對(duì)應(yīng)考慮。

3、內(nèi)徑與外徑長(zhǎng)L和內(nèi)圓直徑D的比值一般應(yīng)接近1∶1λ＝ (L)/(D) ＝1∶1

4、該機(jī)圓環(huán)鐵心總體積V比圓環(huán)面積S余下的數(shù)值為圓環(huán)鐵心的厚度h。

計(jì)算式如下：S＝π（R²-r²）

式中：S-圓環(huán)面積;R-圓環(huán)半徑;r-圓環(huán)內(nèi)圓直徑。

圓環(huán)鐵心的總體積V比圓環(huán)面積S。余下數(shù)值為鐵心的總厚度：h＝ (V)/(S) 。

如果是由兩個(gè)圓環(huán)組成的發(fā)電機(jī)，那么每片圓環(huán)的厚度應(yīng)是h＝ (V)/(S×2) 。

如果是由三個(gè)圓環(huán)組成，中間定子片的厚度比邊緣兩個(gè)定子厚度大一倍。

例如：兩個(gè)邊緣定子片的厚度分別為1Cm，中間這個(gè)定子片的厚度就是2Cm，