交流弧焊發電機組的製作方法

2023-11-01 02:53:02

專利名稱：交流弧焊發電機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及配合柴、汽油動力機的永磁發電機組，更具體地說，涉及柴、汽油動力機驅動的交流弧焊用發電機組。
背景技術：
現有柴、汽油動力機驅動弧焊用發電機組的發電機與動力機的組成基本上是兩個獨立體的併合。電機本身採用常規結構，體積大、重量重、效率低。
本實用新型要解決的技術問題是改進發電機的結構，其單位體積的功率值增高、重量減輕，與動力機構成不可分割的一體式結構，大大改善了使用性能。

發明內容
本實用新型的技術方案是一種交流弧焊發電機組，發電機的轉軸直接連接動力機的輸出軸，發電機的定子固定在動力機上；定子設槽，槽內嵌設繞組，其特徵是所述定子槽的槽形為以發電機橫截面中心為圓心設定假設圓，該圓直徑在內定子情形時為內定子直徑的(1/3-2/3)或在外定子情形時為外定子直徑的(3-3/2)，從槽口向所述假設圓作假設圓的切線，限定槽壁，由槽深限定槽底，該槽深及槽壁共同限定槽形；槽口寬約等於齒寬；轉子為永磁型，幅向磁化的N、S永磁塊在圓周上交替設置，相鄰永磁塊之間的距離是永磁塊周向寬度的(0.5-0.8)；全定子上的繞組等分成組，每組繞組的第一端連接在一起為發電機輸出端之一，每組繞組的另一端分別與獨立多繞組電抗器的對應繞組一端連接，電抗器各繞組的另一端連接在一起為發電機另一輸出端，電抗器各組繞組在鐵芯中產生方向一致的磁通。
進一步，所述發電機定子軸向上槽口相對軸線扭斜，在定子全長上扭斜量為槽寬的(1.1-1.3)。
本方案實現的弧焊發電機組相比現有技術的機組，不僅功率體積比高，整體體積小，重量輕，轉換效率高，而且有很好弧焊特性。


圖1是本實用新型發電機組和動力機聯接示意圖。
圖2是定子開槽示意圖。
圖3是定子槽透視示意圖。
圖4是定子繞組連接電抗器聯結線路圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細敘述實施例。
圖1是本實用新型發電機組和動力機聯接示意圖。發電機組包括動力機1、直接連在動力機轉軸上的發電機轉子3、和固定在動力機機殼上的發電機定子2。即，本實用新型發電機組是動力機和發電機一體化的機器。動力機是汽油機或柴油機。
本例中的發電機功率為5KW，56極，發電機轉速3000rpm，是一種外轉子式的發電機，但並非必須如此。一般地說，對於對應發電機的轉速為3000-4000rpm時，其極數為40-70；1500-2500rpm時為70-100。
定子2是由矽鋼片疊成的圓柱體，在其外圓周內設有多個槽，圖2是槽形成的結構示意圖，R1為定子外半徑，R2為決定槽深的半徑，R3為開槽用假設圓的半徑，R4為定子內徑。所述假設圓半徑R3為定子外徑R1的(1/3-2/3)，當發電機為內轉子結構時，所述假設圓在定子內圓外面，這個比值當然將反過來，是(3-1.5)。在本例中R1為90mm，R3為60mm。在定子外周上多個齒槽均布，AB為槽口寬度、BC為齒寬度、AB≈BC，即齒寬約等於槽寬。從槽口的A和B點出發，向假設圓作切線，所得兩線限定了該槽的槽壁，槽深限定槽底。轉子內腔圓周面上均布多個永磁極，它是幅向充磁的N、S極性永磁塊沿周向交替地排列形成，本例中取相鄰永磁塊之間的距離對永磁塊寬度的比為0.5，一般地說，此比值可以是(0.5-0.8)，即轉子一個極距是永磁塊寬度的(1.5-1.8)。每極距範圍內佔有的定子槽數視設計要求確定，本例為2，發電機有較好的技術指標。定子矽鋼片疊成的圓柱體具有扭斜的槽口，參見圖3，即對在定子一端的槽口位置A，其在定子另一端處相應的槽口位置A″相對平行於定子軸線的A-A′線移過一個扭斜量(A′-A″)，該扭斜量為槽寬的(1.1-1.3)，本例中為1.2。定子槽內嵌設繞組，本例中該繞組是單相繞組，全部的繞組均分成組，本例中分成四組。現參見圖4，其中A表示發電機定子，定子鐵芯為S和其上繞制的繞組為M，共四組繞組的每組由其中各線圈首尾相接而成，繞組的一端和所有其它各組的相應端連接在一起，作為發電機的輸出端之一T1。圖4中的B是一個電抗器，鐵芯上繞有與發電機定子繞組組數相同的線圈MC，每組定子繞組的另一端分別接到電抗器C的對應線圈MC的一端上，線圈MC的另一端連接在一起作為發電機的第二個輸出端T2。各個電抗器線圈在電抗器鐵芯裡產生的磁通方向一致。加入電抗器C可以改善弧焊特性，和平衡各繞組的工作電流。
本實用新型的發電機組中，發電機重量輸出功率比可達1kg-1.3kg/kw，全載率高於80％。
權利要求1.一種交流弧焊發電機組，發電機的轉軸直接連接動力機的輸出軸，發電機的定子固定在動力機上；定子設槽，槽內嵌設繞組，其特徵是所述定子槽的槽形為以發電機橫截面中心為圓心設定假設圓，該圓直徑在內定子情形時為內定子直徑的1/3-2/3或在外定子情形時為外定子直徑的3-3/2，從槽口向所述假設圓作假設圓的切線，限定槽壁，由槽深限定槽底，該槽深及槽壁共同限定槽形；槽口寬約等於齒寬；轉子為永磁型，幅向磁化的N、S永磁塊在圓周上交替設置，相鄰永磁塊之間的距離是永磁塊周向寬度的0.5-0.8；全定子上的繞組等分成組，每組繞組的第一端連接在一起為發電機輸出端之一，每組繞組的另一端分別與獨立多繞組電抗器的對應繞組一端連接，電抗器各繞組的另一端連接在一起為發電機另一輸出端，電抗器各組繞組在鐵芯中產生方向一致的磁通。
2.根據權利要求1所述的發電機組，其特徵是發電機定子軸向上槽口相對軸線扭斜，在定子全長上扭斜量為槽寬的1.1-1.3。
3.根據權利要求1所述的發電機組，其特徵是對應發電機的轉速為3000-4000rpm時其極數為40-70；1500-2500時為70-100。
4.根據權利要求1-3中任一個所述的發電機組，其特徵是發電機每極下佔有定子槽數為2。
5.根據權利要求1-3中任一個所述的發電機組，其特徵是所述定子繞組為單相繞組。
6.根據權利要求4所述的發電機組，其特徵是所述定子繞組為單相繞組。
7.根據權利要求6所述的發電機組，其特徵是所述定子繞組所分的組數為4。
8.根據權利要求5所述的發電機組，其特徵是所述定子繞組所分的組數為4。
專利摘要交流弧焊發電機組的發電機，其一例為永磁外轉子型，周向永磁塊間距是其寬度的(0.5－0.8)；定子槽內嵌單相繞組；定子槽形為設定直徑為定子外直徑(1/3－2/3)的假設圓，從槽口向所述假設圓作切線以限定槽壁，由槽深限定槽底；槽口寬約等於齒寬；每極槽數2；定子軸向上槽口相對軸線扭斜，在定子全長上扭斜量為槽寬的(1.1－1.3)；定子繞組等分成組，每組繞組的一端接在一起為發電機輸出端之一，另一端分別接獨立多繞組電抗器，電抗器各繞組另一端接在一起為發電機另一輸出端，電抗器各繞組在鐵芯中產生方向一致的磁通。本發電機功率體積比高，重量輕，轉換效率高，而且有很好弧焊特性，機組整體體積小。
文檔編號H02K3/28GK2598241SQ0229366
公開日2004年1月7日 申請日期2002年12月24日 優先權日2002年12月24日
發明者白賀斌, 肖興華, 王雲 申請人:中國國際科技促進會