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专利号: 2015110353292
申请人: 嘉兴学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无刷式直流测速发电机,包括转轴、前端盖及轴承、机座、定子铁心、定子线圈、霍尔元件、永磁转子、后端盖及轴承;

其特征在于:所述定子铁心固定在机座内侧,定子铁心设有封闭槽,霍尔元件嵌放在封闭槽中,定子铁心另设有凹槽,定子线圈嵌放在凹槽中;所述定子线圈的两个有效边排放在相邻的两个凹槽中,定子线圈的轴线位置与霍尔元件的平面法线位置对齐,且定子线圈的两端分别与对应的霍尔元件的控制端相连;所述转子为两极的永久磁钢,转子中心设有通孔;所述转轴一端穿过前端盖的轴承后与机座固定,另一端穿过永磁转子中心通孔后与永磁转子固定,再穿过后端盖的轴承后与机座固定;

永磁转子不转时,定子线圈中无感应电动势,定子线圈与霍尔元件的控制端相连,霍尔元件中无霍尔电势输出;当永磁转子以旋转角速度Ω转动时,永磁转子表面的气隙磁场为B=Bm sinΩt  (1),式(1)中的Bm为气隙磁场的幅值;

定子线圈的气隙磁场分别为

线圈的轴线与霍尔元件的平面法线对齐,根据变压器原理,定子线圈中分别产生感应电动势为式(3)中K1、K2、K3和K4为与定子线圈结构相关的常数;

定子线圈与霍尔元件的控制端相连,则霍尔元件控制回路中的电流分别为式(4)中R4、R1、R2和R3分别为霍尔元件控制回路中的附加电阻,根据霍尔元件的工作原理,则霍尔元件输出的霍尔电势分别为式(5)中KH4、KH2、KH3和KH1分别为霍尔元件的灵敏度,调节霍尔元件控制回路中的附加电阻R4、R1、R2、和R3,使得霍尔元件输出的霍尔电势叠加后为

EH=EH1+EH2+EH3+EH4=KΩ+HΩ   (7),根据式(7)可知,总输出的霍尔电势与转子角速度Ω成正比。

2.根据权利要求1所述的一种无刷式直流测速发电机,其特征在于:定子铁心的封闭槽数为四个,在空间平均分布,相互错开90度空间角。

3.根据权利要求1所述的一种无刷式直流测速发电机,其特征在于:定子铁心的凹槽数为四个,在空间平均分布,相互错开90度空间角。

4.根据权利要求1所述的一种无刷式直流测速发电机,其特征在于:定子铁心的封闭槽和凹槽相互错开45度空间角。

5.根据权利要求1所述的一种无刷式直流测速发电机,其特征在于:永磁转子表面气隙的磁场按照正弦规律分布。

6.根据权利要求1所述的一种无刷式直流测速发电机,其特征在于:四片霍尔元件的输出端按照电势叠加的形式,进行相应的正向串联或反向串联。