具有永磁體且配備有磁通集電極的發(fā)電機制造技術

交流發(fā)電機(1)包括相對于彼此可移動的感應部分(2)和銜鐵部分(3)；?初級部分(2)包括第一和第二系列(5a、5b)磁體，這些磁體被排列為形成來自第一和第二系列磁體的磁體的交替；?銜鐵部分(3)包括磁芯(9)以及圍繞所述磁芯(9)的線圈(11)。銜鐵部分(3)呈現具有齒(10a)的第一集電極(10)，這些齒以如下的方式間隔開：在銜鐵部分(3)相對于感應部分(2)在所述行進方向上行進期間，交流發(fā)電機(1)交替地采用第一和第二不同的配置，第一集電極(10)的齒(10a)在處于第一配置時面向屬于第一系列磁體的磁體(6)，而齒(10a)在處于第二配置時面向排他性地屬于第二系列(5b)磁體的磁體。

Generator with permanent magnet and equipped with magnetic flux collector

The AC generator (1) comprises a movable relative to each other the induction part (2) and the armature part (3); primary part (2) includes first and second series (5a, 5b) magnet, these magnets are arranged in alternating magnet formed from the first and second magnet series; armature part (3) includes a magnetic core (9) and around the core (9) of the coil (11). The armature part (3) presented with teeth (10a) of the first collector (10), these teeth in the following way: spaced in the armature part (3) relative to the sensing part (2) during the travel in the direction of travel, the AC generator (1) alternately with first and second different configuration. The first collector (10) of the tooth (10a) in the first magnet configuration for belonging to the first series of magnets (6), while the tooth (10a) for the exclusive belonging to the second series in the second configuration (5b) magnet magnet.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有永磁體且配備有磁通集電極的發(fā)電機本專利技術涉及交流發(fā)電機的領域，該交流發(fā)電機用于誘發(fā)磁性次級部分的線圈中的電壓。專利技術背景更準確地，本專利技術涉及包括在至少一個行進方向上相對于彼此可移動的磁性初級部分和磁性次級部分的交流發(fā)電機。初級部分具有第一和第二系列磁體，這些系列磁體中的磁體中的每一個磁體包括北極和南極，第一系列磁體中的磁體使其北極朝向相同的第一取向方向，第二系列磁體中的磁體使其北極朝向相同的第二取向方向，第二取向方向與第一取向方向相反，第一和第二系列磁體中的磁體以形成來自第一系列磁體的磁體和來自第二系列磁體的磁體的交替的方式排列。所述次級部分包括磁芯以及圍繞該磁芯的線圈。在初級和次級部分之間的相對較低的行進速度，發(fā)現在線圈兩端產生的電壓為低并且增加該電壓可能是有利的。專利技術目的本專利技術的目的是提供一種具體地被適配成在初級和次級部分之間的相對行進速度為低時產生電壓的交流發(fā)電機。專利技術概述為了實現該目的，本專利技術主要涉及包括在至少一個行進方向上相對于彼此可移動的磁性初級部分和磁性次級部分的交流發(fā)電機：·初級部分包括第一和第二系列磁體，這些系列磁體中的磁體中的每一個磁體包括北極和南極，第一系列磁體中的磁體使其北極朝向相同的第一取向方向，第二系列磁體中的磁體使其北極朝向相同的第二取向方向，第二取向方向與第一取向方向相反，第一和第二系列磁體中的磁體以形成來自第一系列磁體的磁體和來自第二系列磁體的磁體的交替的方式排列；·次級部分包括磁芯以及圍繞所述磁芯的線圈。實質上，本專利技術的交流發(fā)電機的特征在于，次級部分磁芯呈現在線圈的第一磁極面延伸的平面與第一和第二系列磁體中的至少一些磁體之間從磁芯延伸的第一集電極，第一集電極具有以如下的方式彼此間隔開的齒：在次級部分相對于初級部分沿著所述至少一個行進方向行進期間，交流發(fā)電機交替地采用第一和第二相互不同的配置，第一集電極的齒在處于第一配置時面向排他性地屬于第一系列磁體的相應磁體，而第一集電極的齒在處于第二配置時面向排他性地屬于第二系列磁體的相應磁體。為了理解本專利技術，磁體的北極的所述取向方向由穿過磁體的北極和南極的軌道(帶符號的軸)確定并且具有從南極到北極的方向。為了理解本專利技術，術語“來自第一系列磁體的磁體和來自第二系列磁體的磁體的交替”用于表示來自第一和第二系列磁體的磁體連續(xù)并且在該連續(xù)的磁體中：·第一系列磁體中的大多數磁體中的每一個磁體位于第二系列磁體中的兩個相鄰磁體之間；并且·第二系列磁體中的大多數磁體中的每一個磁體位于第一系列磁體中的兩個相鄰磁體之間。換句話說，磁體的交替是通過第一系列磁體中的磁體排列在第二系列磁體中的磁體旁邊構成的重復性的主模式。在第一配置中，由于第一集電極的齒面向排他性地屬于第一系列磁體的相應磁體，因此第一集電極的這些齒與第二系列磁體中的磁體間隔開，并且由此不面向第二系列磁體中的磁體。同樣，在第二配置中，由于第一集電極的齒面向排他性地屬于第二系列磁體的相應磁體，因此第一集電極的這些齒與第一系列磁體中的磁體間隔開，并且由此不面向第一系列磁體中的磁體。本專利技術的交流發(fā)電機如下地操作：·當交流發(fā)電機處于第一配置時，第一集電極的齒排他性地面向第一系列磁體中的磁體并且因此它們與第二系列磁體中的磁體間隔開(在第一配置中，第一集電極的齒與第一系列磁體中的磁體之間的平均距離小于這些齒與第二系列磁體中的磁體之間的平均距離)，并且在該第一配置中，面向第一集電極的齒的第一系列磁體中的磁體的磁通由這些齒收集以穿過磁芯，其中它們形成呈現第一取向的主磁通；·當交流發(fā)電機處于第二配置時，第一集電極的齒排他性地面向第二系列磁體中的磁體并且因此它們與第一系列磁體中的磁體間隔開(在第二配置中，第二集電極的齒與第二系列磁體中的磁體之間的平均距離小于這些齒與第一系列磁體中的磁體之間的平均距離)，并且在該第二配置中，面向第一集電極的齒的第二系列磁體中的磁體的磁通由這些齒收集以穿過磁芯，其中它們形成呈現第二取向的主磁通，第二取向在與所述第一取向相反的方向上。因此，當初級部分相對于次級部分移動或者反之亦然時，交流發(fā)電機在其第一和第二配置之間交替，由此導致幅值和通過次級部分的磁芯的磁通的取向方向的變化。由此，對于初級和次級部分之間的顯著的相對行進速度，發(fā)現在交流發(fā)電機的配置變化時交替導致在線圈兩端出現交流(AC)電壓。線圈兩端的該電壓取決于磁通量以及磁通在磁芯中變化的速度。借助于具有多個磁極齒的本專利技術的交流發(fā)電機的集電極，增加穿過磁芯的磁通量，并且對于初級和次級部分之間的給定的相對行進速度，增加磁通變化的速度。對于集電極的齒彼此間隔開以置于線圈與排他性地面向第一系列磁體中的磁體(在交流發(fā)電機處于第一配置時)或者排他性地面向第二系列磁體中的磁體(在交流發(fā)電機處于第二配置時)的磁體交替之間的事實使得來自給定系列的磁體中的磁體的多個磁通能夠收集以傳遞到電線圈內部的公共磁芯。不需要具有與齒一樣多的線圈，這對限制線圈導線的長度并且由此限制線圈的電阻是重要的。在次級和初級部分之間的低行進速度，線圈兩端的電壓為低。通過限制線圈的電阻，促進電流通過，由此使交流發(fā)電機更好地適配于低速，因為它限制焦耳效應損耗并且由此增加效率。當行進速度產生每分鐘少于10次的第一和第二配置之間的交替時，初級和次級部分之間的相對行進速度被稱為“低”。因為穿過線圈的磁通大于給定系列磁體中的每一個磁體單獨誘發(fā)的磁通。本專利技術的交流發(fā)電機還使得獲得比這些磁體中的任一磁體單獨產生的磁通量更大的磁通量成為可能。此外，假設磁通來自多個磁體，它經由集電極的多個齒收集，因此本專利技術的交流發(fā)電機使得減小給定系列磁體中的兩個連續(xù)磁體之間的磁極間距同時憑借收集來自多個磁體的磁通來放大穿過磁芯的磁通成為可能。由于集電極，不一定每個齒有一個線圈，并且有可能有單個線圈圍繞單個磁芯。與每個齒有一個線圈的情形相比，本專利技術使得減少所需的線圈數量并且因此減小產生交流發(fā)電機的繞組所需的電導體的長度成為可能。應當觀察到對于次級部分相對于初級部分的給定行進速度，線圈兩端的電磁力(emf)的頻率取決于第一和第二系列磁體之間的交替數，即，取決于第一和第二配置之間的交替數。該電壓(即，電動勢(emf))由以下關系式表達：其中N是線圈的匝數并且是磁芯中的磁通隨時間t的變化。此外，以初級部分相對于次級部分的恒定速度行進的通過線圈的磁通的變化頻率f由以下公式確定：其中：·f是磁通的變化頻率；·是初級部分和次級部分之間的相對行進速度；并且·p是磁極間距，即相同系列磁體中的連續(xù)磁體的兩個磁極軸(磁極軸是沿著它發(fā)現磁體的北極和南極的磁體對稱的軸，該磁極軸穿過磁體的北極和南極)之間的距離。由于使用集電極使得與收集的磁通量的增加相關聯(lián)地減小磁極間距p成為可能，因此發(fā)現對于次級部分相對于初級部分行進的恒定速度本專利技術使得增加該頻率f而不必減小磁芯中的磁通變化的幅值成為可能。通過集電極觀察到該優(yōu)點，這些集電極呈現在2和最優(yōu)值的范圍中的大量齒，對于齒的數量，在該值以上由齒的數量增加引起的漏磁使得交流發(fā)電機的性能劣化。該最優(yōu)數取決于選擇用于制作交流發(fā)電機的材料和形狀。由此，對于恒定行進速度本專利技術使得增加線圈兩端的emf電壓的變化頻率f并且還增加該電壓的幅值成為可能。在本專利技術的優(yōu)選實施例中，磁芯被排列在線圈內部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交流發(fā)電機(1)，包括在至少一個行進方向(4)上相對于彼此可移動的磁性初級部分(2)和磁性次級部分(3)：?所述初級部分(2)包括第一和第二系列(5a、5b)磁體，所述系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)中的每一個磁體包括北極(N)和南極(S)，所述第一系列(5a)磁體中的磁體(6)使其北極(N)朝向相同的第一取向方向(7a)，所述第二系列(5b)磁體中的磁體使其北極(N)朝向相同的第二取向方向(7b)，所述第二取向方向(7b)與所述第一取向方向(7a)相反，所述第一和第二系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)以形成來自所述第一系列磁體的磁體和來自所述第二系列磁體的磁體的交替的方式排列；?所述次級部分(3)包括磁芯(9)以及圍繞所述磁芯(9)的線圈(11)，所述交流發(fā)電機的特征在于，所述次級部分(3)呈現在所述線圈(11)的第一磁極面(11a)延伸的平面與所述第一和第二系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)中的至少一些磁體之間從所述磁芯(9)延伸的第一集電極(10)，所述第一集電極(10)具有以如下的方式彼此間隔開的齒(10a)：在所述次級部分(3)相對于所述初級部分(2)沿著所述至少一個行進方向(4)行進期間，所述交流發(fā)電機(1)交替地采用第一和第二相互不同的配置，所述第一集電極(10)的齒(10a)在處于所述第一配置時面向排他性地屬于所述第一系列(5a)磁體的相應磁體(6)，而所述第一集電極(10)的齒(10a)在處于所述第二配置時面向排他性地屬于所述第二系列(5b)磁體的相應磁體。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.05 FR 14517941.一種交流發(fā)電機(1)，包括在至少一個行進方向(4)上相對于彼此可移動的磁性初級部分(2)和磁性次級部分(3)：-所述初級部分(2)包括第一和第二系列(5a、5b)磁體，所述系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)中的每一個磁體包括北極(N)和南極(S)，所述第一系列(5a)磁體中的磁體(6)使其北極(N)朝向相同的第一取向方向(7a)，所述第二系列(5b)磁體中的磁體使其北極(N)朝向相同的第二取向方向(7b)，所述第二取向方向(7b)與所述第一取向方向(7a)相反，所述第一和第二系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)以形成來自所述第一系列磁體的磁體和來自所述第二系列磁體的磁體的交替的方式排列；-所述次級部分(3)包括磁芯(9)以及圍繞所述磁芯(9)的線圈(11)，所述交流發(fā)電機的特征在于，所述次級部分(3)呈現在所述線圈(11)的第一磁極面(11a)延伸的平面與所述第一和第二系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)中的至少一些磁體之間從所述磁芯(9)延伸的第一集電極(10)，所述第一集電極(10)具有以如下的方式彼此間隔開的齒(10a)：在所述次級部分(3)相對于所述初級部分(2)沿著所述至少一個行進方向(4)行進期間，所述交流發(fā)電機(1)交替地采用第一和第二相互不同的配置，所述第一集電極(10)的齒(10a)在處于所述第一配置時面向排他性地屬于所述第一系列(5a)磁體的相應磁體(6)，而所述第一集電極(10)的齒(10a)在處于所述第二配置時面向排他性地屬于所述第二系列(5b)磁體的相應磁體。2.根據權利要求1所述的交流發(fā)電機，其特征在于：-所述第一集電極(10)的齒(10a)以恒定的齒間隔間距彼此間隔開，所述齒間隔間距被稱為第一間隔間距(Px1)；-所述第一系列(5a)磁體中的磁體以所述第一系列磁體中的磁體的恒定間隔間距彼此間隔開，所述間隔間距被稱為第二間隔間距(Px2)；以及-所述第二系列(5b)磁體中的磁體以所述第二系列(5b)磁體中的磁體的恒定間隔間距彼此間隔開，所述間隔間距被稱為第三間隔間距(Px3)，-所述第二和第三間隔間距(Px1、Px3)彼此相等并且所述第一間隔間距(Px1)使得在每一個時刻在所述次級和初級部分相對于彼此行進期間，所述第一集電極(5a)的每一個齒呈現面向所述系列(5a、5b)磁體之一中的磁體的瞬間表面積，這些瞬間表面積彼此相同。3.根據任一在前權利要求所述的交流發(fā)電機，其特征在于，所述第一集電極(10)呈現不少于六個齒的多個齒，并且所述磁體交替(8)中的磁體以如下的方式彼此間隔開：當所述交流發(fā)電機處于其第一配置時，所述第一集電極的每一個齒面向所述第一系列(5a)磁體中的相應磁體，并且當所述交流發(fā)電機(1)處于其第二配置時，所述第一集電極(10)的每一個齒(10a)面向所述第二系列(5b)磁體中的相應磁體(6)。4.根據任一在前權利要求所述的交流發(fā)電機，其特征在于，所述第一集電極(10)的齒被排列成從所述磁芯(9)向所述第一和第二系列(5a、5b)磁體的所述磁體交替(8)延伸，所述第一集電極(10)具有被排列成維持這些齒(10a)之間的間隔的間隔物(12)，所述間隔物(12)和所述第一集電極(10)的齒(10a)在平行于所述行進方向(4)的所述交流發(fā)電機(1)的縱截面(Pc)中觀察時形成面向所述磁體交替(8)延伸的鋸齒輪廓，所述第一集電極(10)的鋸齒輪廓的每一個鋸齒呈現對應于與所述鋸齒相鄰的兩個齒之間的距離的鋸齒寬度(L0)，并且所述第一集電極(10)的每一個齒(10a)呈現對應于在與所述齒(10a)相鄰的兩個鋸齒之間測量的齒(10a)的尺寸的齒寬(L2)，所述交替(8)中每一個磁體(6)呈現對應于在垂直于穿過所述磁體的北極和南極(N、S)的極軸的方向上的所述交流發(fā)電機(1)的縱截面(Pc)中測量的所述磁體(6)的尺寸的磁體寬度(L1)，每一個鋸齒寬度(L0)大于所述磁體交替(8)的磁體寬度(L1)中的任一磁體寬度。5.根據權利要求4所述的交流發(fā)電機(1)，其特征在于，所述第一和第二系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)都呈現相同的磁體寬度(L1)，所述鋸齒都呈現相同的鋸齒寬度(L0)并且所述第一集電極(10)的齒(10a)都呈現相同的齒寬(L2)，所述第一集電極(10)的齒寬(L2)在技術上小于所述磁體寬度(L1)。6.根據任一權利要求所述的交流發(fā)電機，其特征在于，所述磁芯(9)被排列在所述線圈(11)內部，所述第一集電極(10)延伸到所述線圈(11)外部，所述第一集電極(10)的中心部分位于所述磁芯(9)與所述第一和第二系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)中的一些磁體之間并且所述第一集電極(10)的兩個側面部分分別被排列在所述第一集電極(10)的中央部分的任一側上，這些側面部分面向在所述線圈(11)與所述第一和第二系列(5a、5b)磁體中的磁體(6)之間的所述線圈(11)的第一磁極面(11a)，所述第一集電極(10)...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：J·B·德勒韋，
申請(專利權)人：EEL能源，
類型：發(fā)明
國別省市：法國,FR