軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種永磁發(fā)電機(jī)，特別是一種軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)1kW以上發(fā)電機(jī)以往都是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)一聯(lián)軸器一發(fā)電機(jī)組合連接進(jìn)行工作，傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)鐵芯的利用率低，用量大，下線不方便。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸同發(fā)電機(jī)軸的同心度而在安裝時(shí)需要通過(guò)聯(lián)軸器進(jìn)行傳動(dòng)，這使發(fā)電機(jī)組體積龐大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)通過(guò)將轉(zhuǎn)子、飛輪盤(pán)、風(fēng)扇三位一體化，達(dá)到減輕重量、縮小體積、通風(fēng)散熱的目的。通過(guò)前后卡盤(pán)將定子鎖定，然后固定到飛輪殼上。前、后轉(zhuǎn)子作為磁軛，內(nèi)表面均勻安裝磁鋼，且其磁鋼同極正對(duì)。前轉(zhuǎn)子與啟動(dòng)齒圈通過(guò)熱套結(jié)合，代替啟動(dòng)飛輪盤(pán)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，包括定子、定子前后兩端的前端轉(zhuǎn)子和后端轉(zhuǎn)子以及與前端轉(zhuǎn)子連接的飛輪殼，定子內(nèi)設(shè)置的鐵芯和繞組被卡盤(pán)前后卡住壓緊定位通過(guò)螺栓與飛輪殼鎖合，前端轉(zhuǎn)子與后端轉(zhuǎn)子作為磁軛的圓周內(nèi)表面均設(shè)置磁鋼，且二者磁鋼同極正對(duì)。
[0006]所述前端轉(zhuǎn)子前段熱套發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)齒圈通過(guò)強(qiáng)度螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸鎖合，后段與后端轉(zhuǎn)子通過(guò)止口和螺栓鎖合。
[0007]所述鐵芯上均勻安裝非導(dǎo)磁卡片，繞組均布于卡片相對(duì)應(yīng)的凹槽。
[0008]所述鐵芯采用卷繞式。
[0009]所述繞組由六段包線構(gòu)成，其尾端U1/U2、V1/V2、W1/W2兩兩相接。
[0010]所述繞組用多芯漆包線絞合，絞合成股后外部使用耐溫、防火的絕緣材料帶疊包。
[0011]所述前端轉(zhuǎn)子和后端轉(zhuǎn)子分別由磁托盤(pán)和磁鋼組成，磁鋼為錐形且均布，其間距為磁鋼端面到鐵芯端面的2?2.5倍。
[0012]所述定子上安裝有用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置并在對(duì)應(yīng)位置通入電流的霍爾元件。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014]本實(shí)用新型將中功率發(fā)電機(jī)由原來(lái)徑向磁場(chǎng)改變?yōu)檩S向?qū)敶艌?chǎng)，磁路:軸向-切向-軸向，同等功率情況下，體積比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)縮小了 50%以上，重量比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)減少了 60%以上；鐵芯由原來(lái)硅鋼片疊鉚式改為卷繞式，極大減少加工的廢料，同時(shí)容易加工；傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部鐵芯利用率極低，鐵芯利用率達(dá)到100%;兩端轉(zhuǎn)子磁軛，錐形磁鋼均布，間隙為氣隙的2?2.5倍，或間距為磁鋼端面到鐵芯端面的2倍，使相鄰磁鋼間漏磁最少，同時(shí)磁路損失也最少。
[0015]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型鐵芯上均勻安裝非導(dǎo)磁卡片，繞組均布于卡片相對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，外觀整齊美觀，同時(shí)卡片起到導(dǎo)風(fēng)作用；
[0016]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型繞組使用多芯漆包線絞合，絞合成股后外部使用耐溫防火的絕緣材料帶疊包，雙層絕緣保護(hù)，同時(shí)又易于線圈的加工制作；
[0017]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型繞組由六段疊包導(dǎo)線制作而成，六根尾端U1/U2、V1/V2、W1/W2兩兩相接，優(yōu)點(diǎn)在于可使線圈兩端面產(chǎn)生的電勢(shì)疊加；組成的3相繞組為星形連接，最大程度上提高了繞組利用率和鐵芯利用率；
[0018]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子包括磁托盤(pán)和磁鋼，磁托盤(pán)附著磁鋼，兩轉(zhuǎn)子鎖合中間鎖合的磁托盤(pán)部分還兼顧了飛輪和風(fēng)扇的作用，高速旋轉(zhuǎn)中將熱量從中心排至四周，并通過(guò)周?chē)峥讕С鰴C(jī)體，形成負(fù)壓從端蓋中心進(jìn)風(fēng)孔將冷風(fēng)吸入機(jī)體，根據(jù)散熱要求的不同，可以改變風(fēng)扇排風(fēng)量的大??；
[0019]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型整機(jī)僅包括轉(zhuǎn)子、定子、外殼三大部分，相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)零部件數(shù)量減少，省掉了傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)機(jī)組中的聯(lián)軸器、軸承、風(fēng)扇、啟動(dòng)齒圈、飛輪盤(pán)，提高了發(fā)電機(jī)組的效率和可靠性；
[0020]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型因?yàn)檎麢C(jī)中沒(méi)有另外的軸承同時(shí)可以很容易確保發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的同心度，一方面提供了安裝效率，另一方面在軸向上也大大縮減了安裝空間。
[0021]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)相同規(guī)格的兩產(chǎn)品疊拼，達(dá)到擴(kuò)展功率的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1-1為本實(shí)用新型的總裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖1-2為圖1-1的A-A剖面圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型的零部件示意圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型的總裝零部件示意圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型的定子繞組U、V、W兩兩連接示意圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型對(duì)頂磁場(chǎng)示意圖。
[0028]其中，I為前端轉(zhuǎn)子總成；2為鐵芯繞組組合定子；3為后端轉(zhuǎn)子總成；1.2為前端轉(zhuǎn)子3為前端轉(zhuǎn)子磁鋼；2.1為定子卡盤(pán)；2.2為定子卡盤(pán)；2.3為定子；3.1為后端轉(zhuǎn)子；3.2為后端轉(zhuǎn)子磁鋼；4為鐵芯和繞組；5為卡片；6為凹槽；7為飛輪殼。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0030]參見(jiàn)圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括定子2.3、定子2.3前后兩端的前端轉(zhuǎn)子I和后端轉(zhuǎn)子3以及與前端轉(zhuǎn)子I連接的飛輪殼7，定子2.3內(nèi)設(shè)置的鐵芯和繞組被卡盤(pán)前后卡住壓緊定位通過(guò)螺栓與飛輪殼7鎖合，前端轉(zhuǎn)子I與后端轉(zhuǎn)子3作為磁軛的圓周內(nèi)表面均設(shè)置磁鋼，且二者磁鋼同極正對(duì)。轉(zhuǎn)子由磁托盤(pán)和磁鋼組成，磁鋼為錐形且均布，其間距為磁鋼端面到鐵芯端面的2?2.5倍；前、后兩端的轉(zhuǎn)子通過(guò)止口和螺栓鎖合，無(wú)軸承減少摩擦，同時(shí)連接段兼做風(fēng)扇；鐵芯上均勻安裝非導(dǎo)磁卡片5，繞組均布于卡片相對(duì)應(yīng)的凹槽6，繞組由六段包線構(gòu)成，其尾端U1/U2、V1/V2、W1/W2兩兩相接，繞組用多芯漆包線絞合，絞合成股后外部使用耐溫、防火的絕緣材料帶疊包；前端轉(zhuǎn)子I前段熱套發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)齒圈通過(guò)強(qiáng)度螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸鎖合，后段與后端轉(zhuǎn)子3通過(guò)止口和螺栓鎖合。本實(shí)用新型代替發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)完成發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的定子上安裝霍爾元件檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置在對(duì)應(yīng)的位置通入電流，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后切斷電流，轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式。
[0031]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理
[0032]本實(shí)用新型由前端和后端的兩個(gè)轉(zhuǎn)子、由前后卡盤(pán)卡住的定子2.3、飛輪殼7三大部分組成。如圖5，本實(shí)用新型采用軸向?qū)敶艌?chǎng)，磁路方向?yàn)?軸向-切向-軸向。如圖3，從轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)上，本實(shí)用新型兩側(cè)的前端轉(zhuǎn)子I和后端轉(zhuǎn)子3作為磁軛，前端轉(zhuǎn)子磁鋼1.3和后端轉(zhuǎn)子磁鋼3.2均布于各自磁軛圓周內(nèi)表面，間隙為氣隙的2?2.5倍，前端轉(zhuǎn)子磁鋼1.3和后端轉(zhuǎn)子磁鋼3.2同極正對(duì)，兩轉(zhuǎn)子鎖合，中間鎖合部分(見(jiàn)圖5)起到軸向定位飛輪和風(fēng)扇的作用。如圖4，本實(shí)用新型的定子組合設(shè)計(jì)，鐵芯繞組上均勻安裝非導(dǎo)磁卡片5，繞組均布于卡片相對(duì)應(yīng)的凹槽6內(nèi)，線圈采用六段包線(即先用多芯漆包線絞合，絞合成股后外部使用高耐溫防火云母帶疊包)進(jìn)行制作，六根尾端U1/U2、V1/V2、W1/W2兩兩相接，在兩側(cè)磁鋼的作用下，線圈兩側(cè)產(chǎn)生的電勢(shì)疊加，最大程度上提高了繞組利用率?？ㄆ涂ūP(pán)為普通加工件。在啟動(dòng)時(shí)，在啟動(dòng)電機(jī)故障或者不方便安裝啟動(dòng)電機(jī)的場(chǎng)合，發(fā)電機(jī)可代替發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)完成發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，在發(fā)電機(jī)的定子上安裝霍爾元件檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置在對(duì)應(yīng)的位置通入電流，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后切斷電流，轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式
[0033]以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:包括定子(2.3)、定子(2.3)前后兩端的前端轉(zhuǎn)子⑴和后端轉(zhuǎn)子⑶以及與前端轉(zhuǎn)子⑴連接的飛輪殼(7)，定子(2.3)內(nèi)設(shè)置的鐵芯和繞組被卡盤(pán)前后卡住壓緊定位通過(guò)螺栓與飛輪殼(7)鎖合，前端轉(zhuǎn)子(I)與后端轉(zhuǎn)子(3)作為磁軛的圓周內(nèi)表面均設(shè)置磁鋼，且二者磁鋼同極正對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:所述前端轉(zhuǎn)子(I)前段熱套發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)齒圈通過(guò)強(qiáng)度螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸鎖合，后段與后端轉(zhuǎn)子(3)通過(guò)止口和螺栓鎖合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:所述鐵芯上均勻安裝非導(dǎo)磁卡片(5)，繞組均布于卡片相對(duì)應(yīng)的凹槽(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:所述鐵芯采用卷繞式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:所述繞組由六段包線構(gòu)成，其尾端U1/U2、V1/V2、W1/W2兩兩相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:所述繞組用多芯漆包線絞合，絞合成股后外部使用耐溫、防火的絕緣材料帶疊包。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:所述前端轉(zhuǎn)子(I)和后端轉(zhuǎn)子(3)分別由磁托盤(pán)和磁鋼組成，磁鋼為錐形且均布，其間距為磁鋼端面到鐵芯端面的2?2.5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，其特征在于:所述定子(2.3)上安裝有用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置并在對(duì)應(yīng)位置通入電流的霍爾元件。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軸向?qū)Υ畔⊥劣来虐l(fā)電機(jī)，由定子、轉(zhuǎn)子和外殼組成，定子由鐵芯、卡片、繞組和卡盤(pán)組成，與傳統(tǒng)電機(jī)比鐵芯用量少，加工方便，加工過(guò)程節(jié)能，利用率達(dá)100％，繞組用量少加工簡(jiǎn)單，卡片和卡盤(pán)普通加工件。轉(zhuǎn)子由磁托盤(pán)和磁鋼組成。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)磁托盤(pán)除附著磁鋼外兼顧了飛輪和風(fēng)扇的作用，這就是發(fā)電機(jī)組的重量和體積能夠減少的原因。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)比較具有體積小、重量輕、材料利用率高、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H02K9-04, H02K7-18, H02K16-02, H02K7-02, H02K3-28
【公開(kāi)號(hào)】CN204597738
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520146160
【發(fā)明人】曹世宏, 郭萬(wàn)里, 萬(wàn)永峰, 胡國(guó)昌, 張福才, 寧濤, 沈承
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍總后勤部建筑工程研究所, 西安德賽控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日