專利名稱：一種交直流發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交直流發(fā)電機，特別是涉及一種配用電子調節(jié)裝置的轉子無磁發(fā)電機。
《中國實用新型專利公報》公開了一種公告號為CN2221264Y的稱為“端面交直流發(fā)電機”的實用新型專利，包括圓桶狀的定子和轉子，定子端面的柱狀鐵芯上鉗放有主繞組線圈，與定子的柱狀鐵芯相對的轉子的端面上固定有永磁鐵氧體，轉子轉動后即可發(fā)電。這種發(fā)電機的轉子采用鐵氧體永磁材料，這種材料受時間、高溫、振動等因素的影響會逐漸失磁，致使發(fā)電機的輸出功率逐漸減弱，影響正常工作；另外這種永磁材料轉子發(fā)電機受轉速的影響比較大，內燃機在最低速和最高速工作時，輸出電壓差幅大，不僅影響工作，還有損壞電器元件的可能；還有就是利用永磁體進行勵磁發(fā)電，由于磁場強度有一定的限制，發(fā)電機功率不可能做得太大，因而使永磁發(fā)電機的使用范圍受到一定限制。
針對上述現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種轉子無磁，輸出電壓穩(wěn)定，結構、工藝簡單的交直流發(fā)電機。
為實現(xiàn)上述發(fā)明創(chuàng)造的目的，本實用新型采用了一種交直流發(fā)電機，包括定子和轉子，定子與轉子相對的端面上固定有2N個柱狀鐵芯，柱狀鐵芯上鉗放有2N個主繞組線圈，主繞組線圈依次相互串聯(lián)，使相鄰兩個鉗有主繞組線圈的柱狀鐵芯的端面的極性相反，另外定子上的2N個主繞組線圈兩兩之間還有另外2N個柱狀鐵芯，這些柱狀鐵芯上還鉗放有勵磁副繞組線圈，勵磁副繞組線圈之間依次串聯(lián)，使得每兩個相鄰的勵磁副繞組線圈的柱狀鐵芯端部的N、S極性相反。在鉗放有勵磁副繞組線圈的其中一個柱狀鐵芯內嵌有一塊磁場方向與柱狀鐵芯磁場方向一致的永磁塊；在與定子相對一側轉子的端面上固定有與主繞組線圈或勵磁副繞組線圈個數(shù)相等的2N個軟磁導磁塊，每個軟磁導磁塊的寬度和位置與定子上相鄰兩個柱狀鐵芯所占的寬度和位置相對應；柱狀鐵芯之間的間隔寬度等于主繞組線圈鐵芯的寬度；主繞組和勵磁副繞組之間通過一電壓控制模塊相互聯(lián)接，電壓控制模塊與定子相固定安裝。
本實用新型的柱狀鐵芯和轉子上的導磁塊的截面可以為扇面形。本實用新型的電壓控制模塊的整流橋的交流輸入端與主繞組的兩端相連，整流橋的直流輸出端通過電容濾波后，加在穩(wěn)壓管和電阻的串聯(lián)電路上；穩(wěn)壓管與電阻的串聯(lián)點通過一電阻連在一個三極管的基極上，此三極管的發(fā)射極與整流橋的負極短接后接在勵磁副繞組的一端，其集電極與另一三極管的基極相連，該另一三極管的發(fā)射極與勵磁副繞組的另一端相連，其集電極與整流橋的正極相連，并且其集電極與基極之間還并聯(lián)有一電阻。
從上述技術方案可以看出，本實用新型具有以下幾個突出的優(yōu)點(1)轉子無磁，其作用僅在于傳導磁場并在定子主繞組線圈中產(chǎn)生交變磁場，從而發(fā)電，因而不存在退磁問題，這樣就使得發(fā)電機的壽命大大延長；(2)定子鐵芯用硅鋼帶繞成盤圈，在盤圈的端面上徑向開槽，在形成的柱狀鐵芯上交替鉗放繞好的主繞組線圈和勵磁副繞組線圈，這就使得加工方便，布線簡單，可以大幅度提高工作效率；(3)轉子上固定的導磁塊的加工精度不需很高，從而降低了發(fā)電機的加工成本；(4)由于電壓控制模塊通過檢測主繞組的電壓來反向調節(jié)勵磁副繞組的電流，因而可以起到平抑主繞組電壓的作用；(5)由于主、副繞組與電壓控制模塊均與定子固定于一起，人們可以從電壓控制模塊的整流橋的兩側引出直流電壓和交流電壓，從而省去了機械換流裝置；(6)由于采用勵磁副繞組進行電力勵磁，因而本實用新型的發(fā)電功率可以做得比較大。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述與說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的定子端面柱狀鐵芯分布示意圖；圖3為本實用新型的轉子端面的導磁塊分布示意圖；圖4為本實用新型柱狀鐵芯及線圈連接展開示意圖；圖5為圖4的另一運動狀態(tài)示意圖；圖6為本實用新型的電路連接示意圖。
實施例，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，定子外殼1和轉子外殼2用鋼板沖拉成環(huán)狀溝槽形，定子外殼1的環(huán)狀溝槽內用環(huán)氧樹脂澆鑄固定有一圈迭層硅鋼鐵芯3，迭層硅鋼鐵芯3的端部開槽，形成8個柱狀鐵芯，每個柱狀鐵芯上均鉗放有一個線圈，線圈L1、L3、L5、L7相互串聯(lián)構成主繞組，其連接方法使其每兩個相鄰的線圈在柱狀鐵芯的端面上的磁極性相反；繞圈L2、L4、L6、L8相互串聯(lián)構成勵磁副繞組，其連接方法使其每兩個相鄰的線圈在柱狀鐵芯的端面上的磁極性相反。在鉗放有勵磁副線圈L2的柱狀鐵芯內嵌有永磁體4，永磁體的N極朝向柱狀鐵芯的端面。轉子外殼2的環(huán)形溝槽內均勻固定有四個導磁塊5，每個導磁塊由硅鋼片迭壓而成，其端面制成與定子上相鄰兩個柱狀鐵芯所占的弧度相等的扇面形。使用本實用新型，一般把轉子外殼2通過其內徑上的三個定位孔6固定在單缸內燃機的飛輪上，而把定子外殼1固定在與轉子外殼2正對的單缸內燃機機體上，轉子與定子端面之間留有一個0.8mm-1.5mm的很小的氣隙。
如圖4所示，當轉子外殼2轉動時，導磁塊5隨之轉動，主繞組線圈L1內的磁通量逐漸減少，在L1內將產(chǎn)生如圖4所示方向的電壓和電流，同理在L3、L5、L7內也產(chǎn)生與L1相疊加的電壓和電流。如圖5所示，當轉子外殼2內的導磁塊5轉動到此狀態(tài)時、主繞組線圈L1內的磁場方向發(fā)生變化，在L1內將產(chǎn)生如圖5所示的反向電壓和電流，同理在L3、L5、L7內產(chǎn)生的電壓和電流也產(chǎn)生相同的變化。
另外，定子上的主繞組與副繞組的電路連接如圖6所示，這個電路使得因轉子轉速過高而在主繞組中產(chǎn)生的超過限額的電壓由于虛框內所示電壓控制模塊7的抑制作用而使流過勵磁副繞組中的電流相應減小，從而降低勵磁磁場的強度，使主繞組中的發(fā)電電壓隨之降低；相反，如果轉子的轉速過低而使主繞組中的發(fā)電電壓過低時，由于電壓控制模塊7中三極管T2的截止和三極管T1的放大作用而使勵磁副繞組中的電流增加，加大了發(fā)電機的勵磁磁場強度，從而使主繞組發(fā)電電壓得到提升。
權利要求1.一種交直流發(fā)電機，包括定子和轉子，在定子與轉子相對的端面上固定有2N個柱狀鐵芯，柱狀鐵芯上鉗放有主繞組線圈，其特征在于a、定子上2N個主繞組線圈兩兩之間還有另2N個柱狀鐵芯，柱狀鐵芯上鉗放有勵磁副繞組線圈，勵磁副繞組線圈之間依次串聯(lián)使每兩個相鄰的勵磁副繞組線圈的柱狀鐵芯的端部的N、S極性相反；b、在鉗放有勵磁副繞組線圈的其中一個柱狀鐵芯內嵌有一塊磁場方向與柱狀鐵芯磁場方向一致的永磁塊；c、在與定子相對一側轉子的端面上固定有與主繞組線圈或勵磁副繞組線圈個數(shù)相等的2N個軟磁導磁塊，每個軟磁導磁塊的寬度和位置與定子上相鄰兩個柱狀鐵芯所占的寬度和位置相對應，柱狀鐵芯之間的間隔寬度等于主繞組線圈鐵芯的寬度；d、主繞組和勵磁副繞組之間通過一電壓控制模塊相互聯(lián)接，電壓控制模塊與定子相固定安裝。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)電機，其特征在于所述的定子上的柱狀鐵芯和轉子上的導磁塊的截面可以為扇面形。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的發(fā)電機，其特征在于所述的電壓控制模塊的整流橋(D1-D4)的交流輸入端與主繞組的兩個端頭(A、B)相連，整流橋的直流輸出端(E、D)通過電容(C1)的濾波后加在穩(wěn)壓管(DW1)和電阻(R1)的串聯(lián)電路上；穩(wěn)壓管與電阻的串接點(G)通過電阻(R2)連在三極管(T1)的基極上；三極管(T1)的發(fā)射極與整流橋的負極(D)短接后連在勵磁副繞組的一端(D)上，其集電極與另一三極管(T1)的基極相連，三極管(T1)的發(fā)射極與勵磁副繞組的另一端(C)相連；三極管(T1)的集電極與整流橋的正極(E)相連，并且其集電極與基極之間還并聯(lián)有一電阻(R3)。
專利摘要本實用新型涉及一種交直流發(fā)電機，用于產(chǎn)生交直流工作電源，包括同軸線端面相對裝配的定子和轉子，在與轉子相對的定子端面的柱狀鐵芯上鉗放有主繞組線圈和副繞組線圈，兩者之間通過電壓控制模塊相連，在與定子柱狀鐵芯相對的轉子端面上固定有軟磁導磁塊，每兩個柱狀鐵芯對應一個導磁塊，并且在鉗放副繞組繞圈的其中一個柱狀鐵芯內嵌有一個永磁塊。本實用新型結構簡單，轉子無磁，發(fā)電電壓穩(wěn)定。
文檔編號H02P9/14GK2264437SQ9621140
公開日1997年10月8日 申請日期1996年5月18日 優(yōu)先權日1996年5月18日
發(fā)明者冉平安 申請人:冉平安