空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机制造技术

空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机，属于脉冲发电机技术领域。本发明专利技术是为了解决目前采用两台电机并行放置，使其同步反向旋转来抵消脉冲发电机放电期间产生的电磁转矩冲击，造成电机体积增大的问题。它包括外转子、内转子和定子，内转子轴和外转子轴同轴，外转子、定子和内转子由外向内依次同轴设置，外转子和定子之间形成外气隙，定子和内转子之间形成内气隙；内转子轭固定在内转子轴上，内转子轭的外圆周表面上设置内转子永磁体，内转子永磁体的外圆周表面上依次设置内转子补偿筒和内转子绷带；内转子和外转子永磁体分别形成的磁场与定子电枢绕组的一侧绕组相交链。本发明专利技术为一种补偿脉冲发电机。

【技术实现步骤摘要】
空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机
本专利技术涉及空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机，属于脉冲发电机

技术介绍
高功率脉冲电源能提供短时强脉冲电流，是电磁发射的重要部件。基于惯性储能的脉冲发电机，是一种特殊的同步发电机，利用补偿原理和磁通压缩原理，极大地降低了电枢绕组的内电感，从而获得幅值极高的脉冲电流，具有很强的应用潜力。脉冲发放电机励磁方式主要有两种：电励磁和永磁励磁。由于电励磁需要电刷，电机结构复杂，电刷的磨损和烧蚀也会降低电机的可靠性，并增加其维护费用，因此近年来永磁励磁脉冲发电机的研究逐渐增多。脉冲发电机放电期间，转速下降很快，产生极高的电磁转矩冲击，量级达到M·Nm，会对作战平台产生极大冲击。现在一般采用两台电机并行放置，同步反向旋转，来抵消放电冲击转矩。但是两台电机增大了系统体积，两个电流输出端口，开关控制器件也会加倍，同时还会带来电流并联同步的问题。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决目前采用两台电机并行放置，使其同步反向旋转来抵消脉冲发电机放电期间产生的电磁转矩冲击，造成电机体积增大的问题，提供了一种空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机。本专利技术所述空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机，它包括外转子、内转子、定子、内转子轴、外转子左端盖、定子左端盖、机壳左端盖、机壳、机壳右端盖、外转子右端盖、定子右端盖和外转子轴，外转子包括外转子轭、外转子永磁体、外转子补偿筒和外转子绷带，内转子包括内转子轭、内转子永磁体、内转子补偿筒和内转子绷带，定子包括定子电枢绕组、定子连接件和定子轭；内转子轴和外转子轴同轴，外转子、定子和内转子由外向内依次同轴设置，外转子和定子之间形成外气隙，定子和内转子之间形成内气隙；内转子轭固定在内转子轴上，内转子轭的外圆周表面上设置内转子永磁体，内转子永磁体的外圆周表面上依次设置内转子补偿筒和内转子绷带；定子轭通过定子连接件固定在定子左端盖和定子右端盖之间，定子右端盖与机壳右端盖固定连接，定子左端盖和定子右端盖的内侧面均通过轴承与内转子轴连接；定子轭表面上设置定子电枢绕组；外转子轭固定在外转子左端盖与外转子右端盖之间，外转子右端盖的内侧面通过轴承与定子右端盖的外侧面固定，外转子左端盖与外转子轴固定在一起，并通过轴承与机壳左端盖和定子左端盖连接，机壳固定在机壳左端盖和机壳右端盖之间；外转子轭的内圆周表面上设置外转子永磁体，外转子永磁体的内圆周表面上依次设置外转子补偿筒和外转子绷带；内转子永磁体形成的磁场通过内转子补偿筒、内转子绷带和内气隙与定子电枢绕组的内侧绕组相交链；外转子永磁体形成的磁场通过外转子补偿筒、外转子绷带和外气隙与定子电枢绕组的外侧绕组相交链。内转子永磁体和外转子永磁体为Halbach永磁阵列结构。所述内转子永磁体和外转子永磁体产生的气隙磁密为径向。内转子轭、定子轭和外转子轭由玻璃纤维环氧树脂缠绕而成。定子电枢绕组为无槽环形绕组结构，共两相绕组，每一相绕组包括四个线圈。内转子绷带和外转子绷带由碳纤维树脂缠绕而成。内转子补偿筒和外转子补偿筒为环形铝筒。内转子轴为实心轴，外转子轴为空心轴，内转子轴和外转子轴为单端同心式双轴结构。定子电枢绕组的两相绕组为A相绕组和B相绕组，A相绕组由A1、A2、A3和A4四个绕圈组成，B相绕组由B1、B2、B3和B4四个绕圈组成，A1和B1绕圈、A2和B2绕圈、A3和B3绕圈、A4和B4绕圈一一对应组成四个线圈组，四个线圈组沿定子轭的圆周方向均匀分布在定子轭的内外侧壁表面上，四个线圈组在定子轭的侧壁上沿轴向的缠绕方式一致；对于A1和B1绕圈，A1和B1绕圈分别位于定子轭内外侧壁上的线圈边中，B1绕圈的线圈边居中，A1绕圈的线圈边分列两侧，B1绕圈位于定子轭端口侧的端口分段将B1绕圈的线圈边首尾顺次连接，A1绕圈位于定子轭端口侧的端口分段将A1绕圈的线圈边交叉连接。本专利技术的优点：本专利技术的外转子、定子和内转子均为空心结构，内外转子的机械输入采用单端同心式双轴结构。在使用时，使电机内外转子对转，放电时电磁转矩互相抵消，能降低对作战平台的转矩冲击，并且采用永磁励磁不设电刷，使电机系统体积减小，既减小了电机的尺寸与重量，又提高了运行可靠性；同时本专利技术为单电流输出端口，与现有方式中两台电机并行放置两个电流输出端口的方式相比，外部电流控制只需要一套控制器件，不用考虑电流环流的问题，电机控制系统更加简单。本专利技术将两套电机结构通过一台双转子电机实现，共用一套电枢绕组，通过定子连接件实现定子轭的固定，对于内外转子磁场共用电枢绕组，电枢绕组上产生的反电势会互相抵消的缺陷，采用了特殊的电枢绕组连接方式进行避免。附图说明图1是本专利技术所述空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机的结构示意图；图2是定子轭上定子电枢绕组分布的圆周方向展开示意图。具体实施方式具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机，它包括外转子、内转子、定子、内转子轴5、外转子左端盖6、定子左端盖14、机壳左端盖15、机壳16、机壳右端盖17、外转子右端盖18、定子右端盖19和外转子轴20，外转子包括外转子轭7、外转子永磁体8、外转子补偿筒9和外转子绷带10，内转子包括内转子轭1、内转子永磁体2、内转子补偿筒3和内转子绷带4，定子包括定子电枢绕组11、定子连接件12和定子轭13；内转子轴5和外转子轴20同轴，外转子、定子和内转子由外向内依次同轴设置，外转子和定子之间形成外气隙，定子和内转子之间形成内气隙；内转子轭1固定在内转子轴5上，内转子轭1的外圆周表面上设置内转子永磁体2，内转子永磁体2的外圆周表面上依次设置内转子补偿筒3和内转子绷带4；定子轭13通过定子连接件12固定在定子左端盖14和定子右端盖19之间，定子右端盖19与机壳右端盖17固定连接，定子左端盖14和定子右端盖19的内侧面均通过轴承与内转子轴5连接；定子轭13表面上设置定子电枢绕组11；外转子轭7固定在外转子左端盖6与外转子右端盖18之间，外转子右端盖18的内侧面通过轴承与定子右端盖19的外侧面固定，外转子左端盖6与外转子轴20固定在一起，并通过轴承与机壳左端盖15和定子左端盖14连接，机壳16固定在机壳左端盖15和机壳右端盖17之间；外转子轭7的内圆周表面上设置外转子永磁体8，外转子永磁体8的内圆周表面上依次设置外转子补偿筒9和外转子绷带10；内转子永磁体2形成的磁场通过内转子补偿筒3、内转子绷带4和内气隙与定子电枢绕组11的内侧绕组相交链；外转子永磁体8形成的磁场通过外转子补偿筒9、外转子绷带10和外气隙与定子电枢绕组11的外侧绕组相交链。本实施方式中的外转子、定子和内转子均为空心结构，在使用中，使内外转子的旋转方向相反。定子右端盖19通过螺钉固定于机壳右端盖17上。具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，内转子永磁体2和外转子永磁体8为Halbach永磁阵列结构。具体实施方式三：本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，所述内转子永磁体2和外转子永磁体8产生的气隙磁密为径向。具体实施方式四：本实施方式对实施方式一、二或三作进一步说明，内转子轭1、定子轭13和外转子轭7由玻璃纤维环氧树脂缠绕而成。定子轭13由玻璃纤维环氧树脂缠绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机，其特征在于，它包括外转子、内转子、定子、内转子轴(5)、外转子左端盖(6)、定子左端盖(14)、机壳左端盖(15)、机壳(16)、机壳右端盖(17)、外转子右端盖(18)、定子右端盖(19)和外转子轴(20)，外转子包括外转子轭(7)、外转子永磁体(8)、外转子补偿筒(9)和外转子绷带(10)，内转子包括内转子轭(1)、内转子永磁体(2)、内转子补偿筒(3)和内转子绷带(4)，定子包括定子电枢绕组(11)、定子连接件(12)和定子轭(13)；内转子轴(5)和外转子轴(20)同轴，外转子、定子和内转子由外向内依次同轴设置，外转子和定子之间形成外气隙，定子和内转子之间形成内气隙；内转子轭(1)固定在内转子轴(5)上，内转子轭(1)的外圆周表面上设置内转子永磁体(2)，内转子永磁体(2)的外圆周表面上依次设置内转子补偿筒(3)和内转子绷带(4)；定子轭(13)通过定子连接件(12)固定在定子左端盖(14)和定子右端盖(19)之间，定子右端盖(19)与机壳右端盖(17)固定连接，定子左端盖(14)和定子右端盖(19)的内侧面均通过轴承与内转子轴(5)连接；定子轭(13)表面上设置定子电枢绕组(11)；外转子轭(7)固定在外转子左端盖(6)与外转子右端盖(18)之间，外转子右端盖(18)的内侧面通过轴承与定子右端盖(19)的外侧面固定，外转子左端盖(6)与外转子轴(20)固定在一起，并通过轴承与机壳左端盖(15)和定子左端盖(14)连接，机壳(16)固定在机壳左端盖(15)和机壳右端盖(17)之间；外转子轭(7)的内圆周表面上设置外转子永磁体(8)，外转子永磁体(8)的内圆周表面上依次设置外转子补偿筒(9)和外转子绷带(10)；内转子永磁体(2)形成的磁场通过内转子补偿筒(3)、内转子绷带(4)和内气隙与定子电枢绕组(11)的内侧绕组相交链；外转子永磁体(8)形成的磁场通过外转子补偿筒(9)、外转子绷带(10)和外气隙与定子电枢绕组(11)的外侧绕组相交链。...

【技术特征摘要】
1.一种空心径向磁场永磁对转双转子补偿脉冲发电机，它包括外转子、内转子、定子、内转子轴(5)、外转子左端盖(6)、定子左端盖(14)、机壳左端盖(15)、机壳(16)、机壳右端盖(17)、外转子右端盖(18)、定子右端盖(19)和外转子轴(20)，外转子包括外转子轭(7)、外转子永磁体(8)、外转子补偿筒(9)和外转子绷带(10)，内转子包括内转子轭(1)、内转子永磁体(2)、内转子补偿筒(3)和内转子绷带(4)，定子包括定子电枢绕组(11)、定子连接件(12)和定子轭(13)；内转子轴(5)和外转子轴(20)同轴，外转子、定子和内转子由外向内依次同轴设置，外转子和定子之间形成外气隙，定子和内转子之间形成内气隙；内转子轭(1)固定在内转子轴(5)上，内转子轭(1)的外圆周表面上设置内转子永磁体(2)，内转子永磁体(2)的外圆周表面上依次设置内转子补偿筒(3)和内转子绷带(4)；定子轭(13)通过定子连接件(12)固定在定子左端盖(14)和定子右端盖(19)之间，定子右端盖(19)与机壳右端盖(17)固定连接，定子左端盖(14)和定子右端盖(19)的内侧面均通过轴承与内转子轴(5)连接；定子轭(13)表面上设置定子电枢绕组(11)；外转子轭(7)固定在外转子左端盖(6)与外转子右端盖(18)之间，外转子右端盖(18)的内侧面通过轴承与定子右端盖(19)的外侧面固定，外转子左端盖(6)与外转子轴(20)固定在一起，并通过轴承与机壳左端盖(15)和定子左端盖(14)连接，机壳(16)固定在机壳左端盖(15)和机壳右端盖(17)之间；外转子轭(7)的内圆周表面上设置外转子永磁体(8)，外转子永磁体(8)的内圆周...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍朋，王少飞，崔淑梅，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23