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      無硅鋼片發(fā)電機(jī)的制作方法

      文檔序號(hào):8414987閱讀:782來源:國知局
      無硅鋼片發(fā)電機(jī)的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001 ] 本發(fā)明涉及一種無硅鋼片發(fā)電機(jī)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]現(xiàn)有的直流發(fā)電機(jī),電能的轉(zhuǎn)換效率偏低,線圈和磁塊的耗材較多、利用率低。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無硅鋼片發(fā)電機(jī),能夠大幅降低線圈和磁塊的用量。
      [0004]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種無硅鋼片發(fā)電機(jī),其包括同軸且平行設(shè)置的定子、轉(zhuǎn)子;定子包括:兩層或三層平行分布的線圈層,各線圈層由多個(gè)依次串接的平面扇形線圈均勻環(huán)繞分布而成;轉(zhuǎn)子上同圓周均布有多個(gè)永磁塊,且相鄰磁塊的極性相反,其特點(diǎn)是:所述的各線圈層采用塑料復(fù)合材料熱壓成一體,且塑料復(fù)合材料中含有10-50wt%的磁吸粉,余量為塑料或樹脂,例如PP、PS、PC等中的一種或多種。
      [0005]所述三層線圈層中,各線圈層的結(jié)構(gòu)和形狀大小一致,且各線圈層的始端相差120°分布,各線圈層的終端相連接。
      [0006]各平面扇形線圈的匝數(shù)為至少2匝,可根據(jù)發(fā)電機(jī)功率需要任意調(diào)整。
      [0007]各線圈層中的平面扇形線圈個(gè)數(shù)為至少4個(gè),且繞制方式一致,平面扇形線圈的個(gè)數(shù)可根據(jù)發(fā)電機(jī)功率需要任意調(diào)整。
      [0008]各永磁塊呈扇形,且同圓周中心對(duì)稱分布,永磁塊的個(gè)數(shù)可根據(jù)發(fā)電機(jī)功率需要任意調(diào)整。
      [0009]當(dāng)平面扇形線圈個(gè)數(shù)較多(例如7個(gè)以上),則同一線圈層中,相鄰平面扇形線圈之間部分相疊交。
      [0010]各線圈層由單根導(dǎo)線繞制而成,以確保發(fā)電機(jī)的品質(zhì)。
      [0011]所述定子包括對(duì)稱設(shè)于轉(zhuǎn)子兩側(cè)的一對(duì),與各定子鄰近的蓋板為導(dǎo)磁蓋板;所述轉(zhuǎn)子包括:由非導(dǎo)磁材料的隔板隔離的一對(duì)導(dǎo)磁盤體,設(shè)于該導(dǎo)磁盤體上的永磁塊;該對(duì)導(dǎo)磁盤體與所述隔板同軸平行設(shè)置;該對(duì)導(dǎo)磁盤體上的永磁塊的極性對(duì)稱。所述定子包括對(duì)稱的一對(duì),利于提高發(fā)電機(jī)功率,同時(shí)使轉(zhuǎn)子兩側(cè)受力均勻,定子包括對(duì)稱設(shè)于轉(zhuǎn)子兩側(cè)的一對(duì),轉(zhuǎn)子上的永磁塊嵌于轉(zhuǎn)子本體的安裝孔中,或轉(zhuǎn)子包括相鄰背向設(shè)置的結(jié)構(gòu)相同的一對(duì),該對(duì)轉(zhuǎn)子上的永磁塊的極性對(duì)稱。
      [0012]具體實(shí)施時(shí),所述轉(zhuǎn)子固定于轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)軸軸承配合于一對(duì)軸承座中,定子、轉(zhuǎn)子處于該對(duì)軸承座之間;所述的各導(dǎo)磁蓋板、定子、轉(zhuǎn)子設(shè)于一非導(dǎo)磁的環(huán)形外殼中。
      [0013]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有的技術(shù)效果是:(I)本發(fā)明的無硅鋼片發(fā)電機(jī),無需硅鋼片,定子采用多層線圈層經(jīng)塑料復(fù)合材料熱壓呈環(huán)形,厚度一般為小于1cm,該復(fù)合材料含有磁吸粉,其僅在線圈通電時(shí)導(dǎo)磁,且絕緣性能良好。因此無漏磁且磁路阻抗小,導(dǎo)磁率高,故而可大幅降低線圈匝數(shù),減小銅線的用量。相對(duì)于傳統(tǒng)無刷永磁發(fā)電機(jī),相同功率的條件下,總的線圈匝數(shù)可減小1/3,磁塊使用量減少1/2,相同能耗的條件下,發(fā)電機(jī)輸出功率提高15-20%,有效功率達(dá)88%。(2)本申請(qǐng)的發(fā)電機(jī)無需硅鋼片,定子采用多層線圈層經(jīng)塑料復(fù)合材料熱壓呈環(huán)形,厚度一般為小于1cm,該復(fù)合材料含有磁吸粉,其僅在線圈通電時(shí)導(dǎo)磁,且絕緣性能良好。(3)由于本申請(qǐng)的發(fā)電機(jī)中定子、轉(zhuǎn)子平行相鄰且同軸設(shè)置,定子厚度薄,因此體積較小,線圈層產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子上的永磁塊構(gòu)成封閉磁路。
      【附圖說明】
      [0014]為了清楚說明本發(fā)明的創(chuàng)新原理及其相比于現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢(shì),下面借助于附圖通過應(yīng)用所述原理的非限制性實(shí)例說明可能的實(shí)施例。在圖中:
      圖1為本發(fā)明的單定子、單轉(zhuǎn)子的小功率無硅鋼片發(fā)電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖;
      圖2為本發(fā)明的雙定子、單轉(zhuǎn)子的大功率無硅鋼片發(fā)電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)子的一種實(shí)施方式;
      圖4為本發(fā)明轉(zhuǎn)子的另一種實(shí)施方式,其中給出了 ;
      圖5為所述發(fā)電機(jī)中A相線圈的端面結(jié)構(gòu)圖;
      圖6為所述發(fā)電機(jī)中B相線圈的端面結(jié)構(gòu)圖;
      圖7為所述發(fā)電機(jī)中C相線圈的端面結(jié)構(gòu)圖;
      圖8為所述三相發(fā)電機(jī)中的線圈分布結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖9為所述線圈層中的多個(gè)平面扇形線圈分離開后的結(jié)構(gòu)示意圖;
      附圖標(biāo)記:1.環(huán)形外殼,2.導(dǎo)磁蓋板,3.永磁塊,4.A相線圈層,5.B相線圈層,6.C相線圈層,7.軸承座,8.軸承,9轉(zhuǎn)軸,10.定子,12轉(zhuǎn)子,13.隔磁板,14.非導(dǎo)磁蓋板,15.扇形平面線圈。
      【具體實(shí)施方式】
      [0015]如圖1所示,本發(fā)明所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),包括環(huán)形外殼1,同軸設(shè)于該外殼中的定子10、轉(zhuǎn)子12,與該轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)軸9軸承配合的一對(duì)軸承座7,各軸承座7通過相應(yīng)的蓋板固定在所述環(huán)形外殼I中,定子10包括:兩層或三層平行分布的線圈層,各線圈層由多個(gè)依次串接的平面扇形線圈均勻環(huán)繞分布而成;具體實(shí)施時(shí),定子10上的各線圈層包括18、21、24或27個(gè)扇形平面線圈15。轉(zhuǎn)軸9的外側(cè)端設(shè)有皮帶輪或齒輪,用于與外部動(dòng)力源傳動(dòng)配合。
      [0016]定子10上的各線圈層的電流輸出端與一整流與調(diào)壓電路相連。
      [0017]轉(zhuǎn)子12上的永磁塊3為2-20個(gè),同圓周中心對(duì)稱分布。
      [0018]所述的各線圈層采用塑料復(fù)合材料熱壓成一體,且塑料中含有20wt%或10 wt%或30wt%或40 wt%或50 wt%的磁吸粉。磁吸粉為氧化鐵磁粉、鈷-氧化鐵磁粉、二氧化鉻磁粉中的一種或多種。
      [0019]定子10的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁蓋板2,所述導(dǎo)磁蓋板2、定子10、轉(zhuǎn)子12設(shè)于非導(dǎo)磁的環(huán)形外殼I中。
      [0020]本申請(qǐng)的發(fā)電機(jī)無需硅鋼片,定子采用多層線圈層經(jīng)塑料復(fù)合材料熱壓呈環(huán)形,厚度一般為小于lcm,該復(fù)合材料含有磁吸粉,其僅在線圈通電時(shí)導(dǎo)磁,且絕緣性能良好。
      [0021]由于本申請(qǐng)的發(fā)電機(jī)中定子、轉(zhuǎn)子12平行相鄰且同軸設(shè)置,定子厚度薄,因此體積較小,線圈層產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子12上的永磁塊構(gòu)成封閉磁路。
      [0022]由于復(fù)合材料僅在線圈通電時(shí)才導(dǎo)磁,因此無漏磁且磁路阻抗小,導(dǎo)磁率高,故而可大幅降低線圈匝數(shù),減小銅線的用量。
      [0023]相對(duì)于傳統(tǒng)無刷永磁發(fā)電機(jī),相同功率的條件下,總的線圈匝數(shù)可減小1/3,磁塊使用量減少1/2,相同能耗的條件下,發(fā)電機(jī)輸出功率提高15-20%,有效功率達(dá)88%。
      [0024]圖1為小功率的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其中,鄰近定子10的蓋板為導(dǎo)磁蓋板2,鄰近轉(zhuǎn)子12的蓋板為非導(dǎo)磁蓋板14。該導(dǎo)磁盤體上設(shè)有永磁塊3。
      [0025]圖2為大功率的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其中,鄰近定子10的蓋板為導(dǎo)磁蓋板2,轉(zhuǎn)子的蓋板為非導(dǎo)磁蓋板14。所述定子10包括對(duì)稱設(shè)于轉(zhuǎn)子兩側(cè)的一對(duì),與各定子10外側(cè)鄰近的蓋板為導(dǎo)磁蓋板2;所述轉(zhuǎn)子12包括:由非導(dǎo)磁材料的隔板13隔離的一對(duì)導(dǎo)磁盤體,設(shè)于該導(dǎo)磁盤體上的永磁塊3 ;該對(duì)導(dǎo)磁盤體與所述隔板13同軸平行設(shè)置;該對(duì)導(dǎo)磁盤體上的永磁塊3的極性對(duì)稱。所述轉(zhuǎn)子固定于轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)軸軸承配合于一對(duì)軸承座中,定子、轉(zhuǎn)子處于該對(duì)軸承座之間;所述的各導(dǎo)磁蓋板、定子、轉(zhuǎn)子設(shè)于一非導(dǎo)磁的環(huán)形外殼中。
      [0026]顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種無硅鋼片發(fā)電機(jī),包括:同軸且平行設(shè)置的定子、轉(zhuǎn)子; 定子包括:兩層或三層平行分布的線圈層,各線圈層由多個(gè)依次串接的平面扇形線圈均勻環(huán)繞分布而成;轉(zhuǎn)子上同圓周均布有多個(gè)永磁塊,其特征在于:所述的各線圈層采用塑料復(fù)合材料熱壓成一體,且塑料復(fù)合材料中含有10-50wt%的磁吸粉。
      2.如權(quán)利要求1所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:所述三層線圈層中,各線圈層的結(jié)構(gòu)和形狀大小一致,且各線圈層的始端相差120°分布,各線圈層的終端相連接。
      3.如權(quán)利要求1所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:各平面扇形線圈的匝數(shù)為至少2匝。
      4.如權(quán)利要求1所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:各線圈層中的平面扇形線圈個(gè)數(shù)為至少4個(gè),且繞制方式一致。
      5.如權(quán)利要求1所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:轉(zhuǎn)子上的相鄰磁塊的極性相反,且各永磁塊呈扇形。
      6.如權(quán)利要求1所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:同一線圈層中,相鄰平面扇形線圈之間部分相疊交。
      7.如權(quán)利要求1所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:各線圈層由單根導(dǎo)線繞制而成。
      8.如權(quán)利要求1所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:所述定子包括對(duì)稱設(shè)于轉(zhuǎn)子兩側(cè)的一對(duì),與各定子鄰近的蓋板為導(dǎo)磁蓋板;所述轉(zhuǎn)子包括由非導(dǎo)磁材料的隔板隔離的一對(duì)導(dǎo)磁盤體,設(shè)于該導(dǎo)磁盤體上的永磁塊,該對(duì)導(dǎo)磁盤體與所述隔板同軸平行設(shè)置; 該對(duì)導(dǎo)磁盤體上的永磁塊的極性對(duì)稱。
      9.如權(quán)利要求2所述的無硅鋼片發(fā)電機(jī),其特征在于:所述轉(zhuǎn)子固定于轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)軸軸承配合于一對(duì)軸承座中,定子、轉(zhuǎn)子處于該對(duì)軸承座之間;所述的各導(dǎo)磁蓋板、定子、轉(zhuǎn)子設(shè)于一非導(dǎo)磁的環(huán)形外殼中。
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無硅鋼片發(fā)電機(jī),其包括定子、轉(zhuǎn)子;轉(zhuǎn)子上同圓周均布有多個(gè)永磁塊,且相鄰磁塊的極性相反,其特點(diǎn)是:所述的各線圈層采用塑料復(fù)合材料熱壓成一體,且塑料中含有磁吸粉。本發(fā)明的定子采用多層線圈層經(jīng)塑料復(fù)合材料熱壓呈環(huán)形,該復(fù)合材料含有磁吸粉,其僅在線圈通電時(shí)導(dǎo)磁,且絕緣性能良好。因此無漏磁且磁路阻抗小,導(dǎo)磁率高,故而可大幅降低線圈匝數(shù),減小銅線的用量。相對(duì)于傳統(tǒng)無刷永磁發(fā)電機(jī),相同功率的條件下,總的線圈匝數(shù)可減小1/3,磁塊使用量減少1/2,相同能耗的條件下,發(fā)電機(jī)輸出功率提高15-20%,有效功率達(dá)88%。
      【IPC分類】H02K16-04
      【公開號(hào)】CN104734439
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310715010
      【發(fā)明人】陳國芳, 龔天波, 陳俊
      【申請(qǐng)人】陳國芳
      【公開日】2015年6月24日
      【申請(qǐng)日】2013年12月23日
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