專利名稱：聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，特別是涉及一種聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的永磁發(fā)電機(jī)定子上面有齒、有槽，轉(zhuǎn)子上面有一對(duì)至多對(duì)磁鋼，繞組和齒之間爭(zhēng)奪有限的空間，發(fā)電機(jī)的體積重量比較大，耗材多，成本高，內(nèi)耗高，效率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，在相同輸出功率的情況下，該發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減小體積，減輕重量，提高效率，降低成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是，聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和電機(jī)支架， 其特征是，所述的定子固定在電機(jī)支架上，它包括電機(jī)軸、鐵芯定位盤、硅鋼片、繞線架和帶引出導(dǎo)線的線圈；所述的鐵芯定位盤為非導(dǎo)磁性材料制成，成對(duì)對(duì)稱設(shè)置并通過鍵連接在電機(jī)軸上，其側(cè)面上設(shè)有多個(gè)與硅鋼片形狀相適應(yīng)的徑向第一定位卡槽；組成鐵芯的J形硅鋼片變形后疊加成設(shè)計(jì)功率和轉(zhuǎn)速要求的爪極，在硅鋼片所形成的空腔內(nèi)設(shè)有繞線架， 所述的繞線架外側(cè)設(shè)有多個(gè)與硅鋼片形狀相適應(yīng)的徑向第二定位卡槽；硅鋼片由外側(cè)的兩鐵芯定位盤及內(nèi)側(cè)的繞線架所限位；在硅鋼片與鐵芯定位盤之間設(shè)有設(shè)有向外傳熱的熱管；所述的轉(zhuǎn)子包括與電機(jī)軸和電機(jī)支架均為軸承連接的左、右端蓋及連接在左、右端蓋之間的電機(jī)殼，所述的電機(jī)殼內(nèi)側(cè)設(shè)有磁鋼，所述的磁鋼的對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)爪極的對(duì)數(shù)；左端蓋或右端蓋連接外部驅(qū)動(dòng)力。在硅鋼片與每一鐵芯定位盤之間設(shè)有向外傳熱的熱管，所述的熱管通過電機(jī)軸上的管槽并聯(lián)連接在一散熱器上。所述線圈的引出導(dǎo)線通過電機(jī)軸上的中心孔引出。所述的J形硅鋼片由不在同一平面內(nèi)的硅鋼片內(nèi)側(cè)、硅鋼片中部和硅鋼片外側(cè)組成，所述的硅鋼片內(nèi)側(cè)對(duì)接形成磁軛，所述的硅鋼片外側(cè)彼此平行交錯(cuò)。由鐵芯定位盤、硅鋼片、繞組所構(gòu)成的定子繞組組合體及轉(zhuǎn)子磁鋼，在電機(jī)軸上可依次串接三組，形成120°的相位差。本發(fā)明的有益效果是1、重量輕。本發(fā)電機(jī)比原有的發(fā)電機(jī)體積小、重量輕200W的發(fā)電機(jī)重量只有 3. 5Kg,是目前同樣功率發(fā)電機(jī)重量的1/8左右，轉(zhuǎn)速400為轉(zhuǎn)/分鐘；6KW的發(fā)電機(jī)只有 32Kg，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，這是本發(fā)明特別突出的特點(diǎn)之一。2、制造工藝簡(jiǎn)單。本發(fā)電機(jī)內(nèi)部是積木式結(jié)構(gòu)，所有部件的加工都是預(yù)先加工成半成品的小件組合，當(dāng)安裝時(shí)，只要將所有小件組合按繞線線圈上的定位槽和定位板上的固定位置排好，串在中間軸，中間套上緊固在一起，推入殼體蓋好端蓋即可。3、制造成本低。本發(fā)電機(jī)總體重量輕，使用材料少，制造工藝簡(jiǎn)單，占用場(chǎng)地小，人力和運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)都少，制造成本就降下來了，這是本發(fā)明另一特別突出的特點(diǎn)。4、維修保養(yǎng)方便。因本發(fā)電機(jī)采用的是積木式制造工藝，拆裝時(shí)無需專用工具，也無需過多的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，就像排積木一樣，拆開更換所損壞配件即可，只需2-3年換一次潤滑油。5、使用壽命長。本發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速低，配件的磨損小，密封性好，正常情況下可使用20年左右，這也是本發(fā)明特別突出的特點(diǎn)。6、使用成本低。本發(fā)電機(jī)的制造成本低，重量輕，大大降低了運(yùn)輸費(fèi)用，這樣也就降低了用戶的購買成本，維修成本的降低，使用壽命都會(huì)使使用成本降低。7、工作效率高。該發(fā)電機(jī)繞組利用率高，銅牦小，爪極由硅鋼片疊成，鐵耗少，工作效率高。這也是本發(fā)明特別突出的特點(diǎn)。8、該發(fā)電機(jī)的銅耗很小，主要內(nèi)耗來自鐵耗，盡管如此，為減少鐵耗產(chǎn)生的熱量對(duì)發(fā)電機(jī)性能的影響，該發(fā)電機(jī)的定位盤與熱管結(jié)合在一起，將發(fā)電機(jī)工作時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量通過熱管快速排出，可明顯提高發(fā)電機(jī)的功率密度。


圖1為本發(fā)明單相發(fā)電機(jī)實(shí)施例沿軸向剖視示意圖；圖2為圖1中A-A剖視圖；圖3為本發(fā)明的鐵芯硅鋼片的主視示意圖；圖4為本發(fā)明三相實(shí)施例沿軸向剖視示意圖。圖中1、動(dòng)力輪；2、左端蓋；3、鐵芯定位盤；4、硅鋼片；41、硅鋼片內(nèi)側(cè)；42硅鋼片中部；43硅鋼片外側(cè)，5、電機(jī)殼；6、磁鋼；7、螺栓；8、線圈；9、導(dǎo)線；10、螺母；11、軸承；12、 電機(jī)軸；13、鍵；14、散熱器；15、熱管；16、電機(jī)支架；17、軸承。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3所示，為本發(fā)明單相發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和電機(jī)支架16等主要部分。定子通過設(shè)置于電機(jī)軸12軸端的鍵13非轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在電機(jī)支架16上，該定子包括電機(jī)軸12、鐵芯定位盤3、硅鋼片4、繞線架和帶引出導(dǎo)線的線圈8。構(gòu)成鐵芯的硅鋼片4 和線圈8繞組的數(shù)量因起動(dòng)扭矩的要求而定，當(dāng)需要較小的起動(dòng)扭矩時(shí)，數(shù)量可以增加，反之減少。鐵芯定位盤3為非導(dǎo)磁性材料制成，例如用鋁合金、不銹鋼或不導(dǎo)磁的復(fù)合材料加工，該鐵芯定位盤3成對(duì)對(duì)稱設(shè)置并通過鍵連接在電機(jī)軸12上，其側(cè)面上設(shè)有多個(gè)與硅鋼片形狀和數(shù)量相適應(yīng)的徑向第一定位卡槽。組成鐵芯的J形硅鋼片變形后疊加成設(shè)計(jì)功率和轉(zhuǎn)速要求的爪極。如圖2、圖3反應(yīng)J形硅鋼片變形后的形狀。硅鋼片呈J型，它由不在同一平面內(nèi)的硅鋼片內(nèi)側(cè)41、硅鋼片中部42和硅鋼片外側(cè)43組成，硅鋼片內(nèi)側(cè)41和硅鋼片外側(cè)43相平行，硅鋼片中部42以一定的傾角連接硅鋼片內(nèi)側(cè)41和硅鋼片外側(cè)43， 安裝在線圈架上后，硅鋼片內(nèi)側(cè)對(duì)接形成磁軛，外側(cè)彼此平行交錯(cuò)。硅鋼片疊合絕緣粘固成組。在硅鋼片所形成的空腔內(nèi)設(shè)有繞線架，所述的繞線架外側(cè)設(shè)有多個(gè)與硅鋼片形狀相適應(yīng)的徑向第二定位卡槽，繞線架內(nèi)側(cè)為線圈8。硅鋼片由外側(cè)的兩鐵芯定位盤及內(nèi)側(cè)的繞線架所限位。由鐵芯定位盤、硅鋼片、繞組(繞線架和線圈)所構(gòu)成的定子繞組組合體。 在硅鋼片4與鐵芯定位盤3之間設(shè)有設(shè)有向外傳熱的熱管15 ；在硅鋼片與每一鐵芯定位盤 3之間設(shè)有向外傳熱的熱管15，所述的熱管通過電機(jī)軸12上的管槽并聯(lián)連接在一散熱器 14上。該發(fā)電機(jī)的定位盤與熱管結(jié)合在一起，將發(fā)電機(jī)工作時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量通過熱管快速排出，可明顯提高發(fā)電機(jī)的功率，效率也明顯提高。散熱器14可以自然風(fēng)冷，也可強(qiáng)制風(fēng)冷，或者采用其它冷卻散熱方式。兩鐵芯定位盤與左端蓋2和右端蓋之間設(shè)有調(diào)節(jié)螺母10 或擋圈，以對(duì)定子繞組軸向定位，從而保證鐵芯和線圈繞組結(jié)合緊密，特別是保證硅鋼片內(nèi)側(cè)對(duì)接問題。所述線圈8的引出導(dǎo)線9通過電機(jī)軸上的中心孔引出，這樣既不受熱管的影響，也不受其它轉(zhuǎn)動(dòng)件的影響。轉(zhuǎn)子包括與電機(jī)軸和電機(jī)支架分別通過軸承連接的左端蓋2、右端蓋，及通過螺栓 7連接在左、右端蓋之間的電機(jī)殼5，其中左端蓋和右端蓋通過軸承11與電機(jī)軸連接，左端蓋2與電機(jī)支架16通過軸承17連接。電機(jī)殼5鑄造加工、鋼管加工或疊片組合都可以。所述的電機(jī)殼5內(nèi)側(cè)設(shè)有磁鋼6，所述的磁鋼的對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)爪極的對(duì)數(shù)；左端蓋2通過鍵連接作為外部驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)力輪1。動(dòng)力輪的動(dòng)力可來自風(fēng)力、水利或者其它動(dòng)力機(jī)，由動(dòng)力輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)子可繞定子轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)爪極將磁通聚集并通過繞組，提高繞組利用率。如圖4為本發(fā)明三相實(shí)施例沿軸向剖視示意圖。其中，由鐵芯定位盤、硅鋼片、 繞組所構(gòu)成的定子繞組組合體及轉(zhuǎn)子磁鋼，在電機(jī)軸上可依次串接三組，軸向定位，形成 120°的相位差，可產(chǎn)生三相交流電。各線圈的引出導(dǎo)線，各熱管均分別引出。電機(jī)殼5可加長，外面可設(shè)輔助散熱肋。其原理可參照?qǐng)D1所示的單相發(fā)電機(jī)，不再贅述。
權(quán)利要求
1.聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和電機(jī)支架，其特征是，所述的定子固定在電機(jī)支架上，它包括電機(jī)軸、鐵芯定位盤、硅鋼片、繞線架和帶引出導(dǎo)線的線圈；所述的鐵芯定位盤為非導(dǎo)磁性材料制成，成對(duì)對(duì)稱設(shè)置并通過鍵連接在電機(jī)軸上，其側(cè)面上設(shè)有多個(gè)與硅鋼片形狀相適應(yīng)的徑向第一定位卡槽；組成鐵芯的J形硅鋼片變形后疊加成設(shè)計(jì)功率和轉(zhuǎn)速要求的爪極，在硅鋼片所形成的空腔內(nèi)設(shè)有繞線架，所述的繞線架外側(cè)設(shè)有多個(gè)與硅鋼片形狀相適應(yīng)的徑向第二定位卡槽；硅鋼片由外側(cè)的兩鐵芯定位盤及內(nèi)側(cè)的繞線架所限位；在硅鋼片與鐵芯定位盤之間設(shè)有設(shè)有向外傳熱的熱管；所述的轉(zhuǎn)子包括與電機(jī)軸和電機(jī)支架均為軸承連接的左、右端蓋及連接在左、右端蓋之間的電機(jī)殼，所述的電機(jī)殼內(nèi)側(cè)設(shè)有磁鋼，所述的磁鋼的對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)爪極的對(duì)數(shù)；左端蓋或右端蓋連接外部驅(qū)動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，其特征是，在硅鋼片與每一鐵芯定位盤之間設(shè)有向外傳熱的熱管，所述的熱管通過電機(jī)軸上的管槽并聯(lián)連接在一散熱器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，其特征是，所述線圈的引出導(dǎo)線通過電機(jī)軸上的中心孔引出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，其特征是，所述的J形硅鋼片由不在同一平面內(nèi)的硅鋼片內(nèi)側(cè)、硅鋼片中部和硅鋼片外側(cè)組成，所述的硅鋼片內(nèi)側(cè)對(duì)接形成磁軛，所述的硅鋼片外側(cè)彼此平行交錯(cuò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，其特征是，由鐵芯定位盤、硅鋼片、繞組所構(gòu)成的定子繞組組合體及轉(zhuǎn)子磁鋼，在電機(jī)軸上可依次串接三組，形成120°的相位差。
全文摘要
一種聚磁式疊片爪極永磁發(fā)電機(jī)，它包括定子、轉(zhuǎn)子和電機(jī)支架，其特征是，所述的定子固定在電機(jī)支架上，它包括電機(jī)軸、鐵芯定位盤、硅鋼片、繞線架和帶引出導(dǎo)線的線圈；所述的鐵芯定位盤通過鍵連接在電機(jī)軸上，J形硅鋼片變形后疊加成設(shè)計(jì)功率和轉(zhuǎn)速要求的爪極，在硅鋼片所形成的空腔內(nèi)設(shè)有繞線架和線圈；在硅鋼片與鐵芯定位盤之間設(shè)有設(shè)有向外傳熱的熱管；所述的轉(zhuǎn)子包括與電機(jī)軸和電機(jī)支架均為軸承連接的左、右端蓋及連接在左、右端蓋之間的電機(jī)殼，所述的電機(jī)殼內(nèi)側(cè)設(shè)有磁鋼，所述的磁鋼的對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)爪極的對(duì)數(shù)；左端蓋或右端蓋連接外部驅(qū)動(dòng)力。在相同輸出功率的情況下，該發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減小體積，減輕重量，提高效率，降低成本。
文檔編號(hào)H02K3/46GK102394523SQ20111038631
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者李光友, 李志國, 胡德貴, 鞠曙光 申請(qǐng)人:李光友, 李志國, 胡德貴, 鞠曙光