1.一种轴套型测速发电机,包括铁磁轴套、转子绕组、定子铁心、永磁磁钢、霍尔元件、隔磁套筒、机壳、左端盖及轴承、右端盖及轴承;
其特征在于:所述铁磁轴套一端穿过左端盖轴承后,通过左端盖与机座固定,另一端穿过右端盖轴承后,通过右端盖与机座固定;所述隔磁套筒同心固定在机壳的内侧,且设有燕尾槽;所述定子铁心为扇环形分体式结构,各分体固定在隔磁套筒的燕尾槽上,各分体的尺寸相同且之间存在夹槽;所述永磁磁钢和霍尔元件固定在定子铁心各分体之间的夹槽中,且放置顺序为交替式排列;所述转子绕组同心的固定在铁磁轴套的外侧,为整体圆筒形固化绕组,短路连接,且与定子铁心之间存在空气隙;
所述定子铁心的分体数目为八个,在空间平均分布;
所述嵌放在定子铁心各分体之间的永磁磁钢为四个,在空间平均分布,磁极排放顺序依次为NS-SN-NS-SN;
所述嵌放在定子铁心各分体之间的霍尔元件为四个,在空间平均分布;
测速发电机工作时,霍尔元件控制端通入工作电流,铁磁轴套停转时,固定在铁磁轴套外侧的圆筒形转子绕组静止,永磁磁钢形成的磁场经由定子铁心、圆筒形转子绕组、铁磁轴套和空气隙后形成闭合回路,此时永磁磁钢形成的磁场与霍尔元件无匝链,霍尔元件无霍尔电势输出;
铁磁轴套转动时,圆筒形转子绕组切割永磁磁钢形成的磁场,根据磁路的欧姆定理,永磁磁钢产生的磁通量为式(1)中Fp为永磁磁钢的磁势,Rmp为永磁磁钢产生的磁通经过磁路的磁阻;
根据法拉第电磁感应定律,圆筒形转子绕组以转速n切割永磁磁钢的磁通,所产生的切割电动势为eR=CeΦPn (2),
式(2)中Ce为与圆筒形转子绕组结构相关的常数;
根据欧姆定律,圆筒形转子绕组产生的感应电流为
式(3)中rR为圆筒形转子绕组的等效电阻;
根据磁路的欧姆定理,圆筒形转子绕组的电流产生的磁通量为式(4)中NR为圆筒形转子绕组的有效匝数,RmR为圆筒形转子绕组电流产生的磁通经过磁路的磁阻;
根据霍尔效应可知,霍尔元件产生的霍尔电势为
EH=KHIΦR (5),
式(5)中KH为与霍尔元件结构和性质相关的常数,I为霍尔元件的控制电流;
联立式(1)~式(5),可得
根据所述公式(6)可知,所述的一种轴套型测速发电机能够直接将转速转化为对应的成正比的电信号输出。
2.根据权利要求1所述的一种轴套型测速发电机,其特征在于:所述隔磁套筒采用黄铜材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种轴套型测速发电机,其特征在于:所述定子铁心采用硅钢片叠制而成。