專利名稱：低電壓大功率永磁直流發電電機的制作方法
技術領域：
本發明屬于機電領域的電機類，具體涉及在低電壓條件下的一種永磁直流大功率發電電 機。在運轉時，既在耗電；又能發電，尤其是在運轉速度和調速方面與眾不同。
背景技術：
大家知道，電機作為電力時代的基礎動力源設備，已經是一個相當成熟的產品系列了。 特別是在高性能永磁材料出現后，得到了迅速發展。然而，在低電壓條件下，永磁材料制作 的電機，功率輸出始終達不到預期的效果，更不要說在運轉時，具有同時耗電，又同時發 電的電機卻沒有出現，最近出現了一些作為補償用的電機，也只是將慣性動能轉化為電能的 電機，不能實現真正意義上的同時耗電。利用單線圈控制理論，合理設計磁極對數與線圈個 數，就可以大幅度地提高電機在低電壓條件下工作的輸出功率，且功率變化范圍大，不需要 改變外界條件就能實現幾何倍數的增長。這是傳統電機無法實現，這種改變電機工作線圈數 量，來改變電機的功率輸出和轉速，同時利用不工作(耗電)線圈同時發電的方法和電機， 經査新，目前尚未報道。
發明內容
為了解決低壓電機耗電與發電同時并存的問題，必然在電機結構上有重大創新。本發明 采用多對磁極對結構，其磁極對數到什么程度呢？多到與定子或轉子上的線圏成以下數量關 系
1、 有刷電機磁極對數與線圈個數成l比2的關系；
2、 無刷電機磁極對數與線圈個數成1比1的關系。 的最大限制關系。
只針對單個(對于有刷電機來說，由于結構條件的限制是2個線圈)線圈進行控制，控 制其參與工作的數量，來達到控制電機轉速和輸出功率，不參與工作(耗電的線圈)，就可以
對外輸出的電能。
本發明解決的技術方案是
1、 無刷電機采用光偶合電路和工作信號決定電機中的每個線圏是工作(耗電)還是對外發電。
2、 有刷電機采用安裝雙層以上的電樞結構，這樣可以比單個電樞提供多l倍以上的碳刷 對數，并由控制開關來決定線圈的工作(耗電)和發電數量。
其功率變化范圍是無刷電機為單個線圈功率到N倍數，其中N是可參加工作的最大線 圈數。有刷電機是2個線圈的功率到N2的倍數，其中N2是琬有線圈數除2的值。
本發明的最后結果就是，在不改變電壓的條件下，電機可以根據需要，控制參與工作的線 圈組數來改變電機的輸出功率和速度；用不工作(耗電)線圏組的感應電動勢作為發電輸出。本發明是我發明的單線圈理論的一個實際例子(由于理論不能申請專利)。
圖l為永磁無刷電機繞線與永磁鐵關系結構示意圖。其中永磁鐵為轉子。 圖2為永磁無刷電機控制電路示意圖。
圖3為有刷電機繞線與永磁鐵關系結構示意圖。其中永磁鐵為定子。 圖中Z1， Z2， Z3……Zn表示繞線線圈，A， B表示AB兩個電樞，N， S表示永磁磁極塊， Fl， F2， Fn表示線圈1到n的信號放大器，Cl， C2， Cn表示線圈1到n的雙向可控硅元件， Kl， K2， Kn表示線圈1到n的工作連動開關(或開關控制器)，Yl， Y2， Yn表示線圈1到n 的偶合信號與控制信號邏輯與門，Dl， D2， Dn表示線圈l到n的交直流輸出控制器。
具體實施例方式
以有刷電機為例將型號為JF132-14V500W的車用交流發電機拆卸，將其中轉子上的線 圈去掉，并用磨床磨去轉子直徑為原來的直徑-9毫米，并將其定子也磨去原來的直徑+10毫 米，將購買來的高性能永磁鐵瓦(長35寬20厚4毫米，半徑與定子相同)12塊，用還氧塑 脂；將成對的永磁鐵條等距離粘在加工好的定子上，如圖4所示。12根永磁鐵形成6對磁極， 就可在6對磁極間安裝12對碳刷，其中間隔的碳刷形成相同電極組。
根據以上關系，確定線圈數量為2X12=24個線圈，這里使用0.047毫米的漆包線，80 圈最為l個線圈，其靜態電阻越8歐姆。將這24個線圈，按圖3所示順序，均勻地固定到轉 子上，并用還氧塑脂將這些線圈粘固化后；再將這些線圈與24極電樞按圖3所示接好。
裝配好以上制作好的各個元件，就構成了本發明中的一種有刷直流發電電機。
權利要求
1、一種在低電壓下，大功率輸出的直流發電電機，使用單線圈控制理論設計其最大限制關系為1)有刷電機的磁極對數與線圈個數成1比2的關系；2)無刷電機的磁極對數與線圈個數成1比1的關系。有刷電機由控制開關；無刷電機由控制電路控制決定電機的每個線圈是參與工作(耗電)，還是對外輸出電能，來實現同時工作(耗電)，又能同時對外輸出電能的電機。
2、 根據權利要求1所述的發電電機，其特征是在電機外部的條件不變的條件下，參與工作的電磁線圈 數的多少決定電機輸出功率和速度的大小。
全文摘要
一種在低電壓工作條件下，大功率輸出的直流發電電機；在耗電的同時又能同時發電的直流電機。其中最大限制關系是1.有刷電機磁極對數與線圈個數成1比2的關系；2.無刷電機磁極對數與線圈個數成1比1的關系。只針對單個(對于有刷電機來說，由于結構條件的限制是2個線圈)線圈進行控制，控制其參與工作的數量，來達到控制電機轉速和輸出功率，不參與工作(耗電的線圈)，就可以對外輸出的電能。單線圈控制化，帶來的是控制元件的小型化。是永磁鐵電機步入大功率電機行業的最新產品。
文檔編號H02K23/00GK101420162SQ20071008596
公開日2009年4月29日 申請日期2007年3月6日 優先權日2007年3月6日
發明者述 徐 申請人:述 徐