分相磁路發電機的製作方法

2023-09-27 07:50:35

專利名稱：分相磁路發電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發電機，更具體說是一種分相磁路發電機。
背景技術：
傳統的有槽發電機，主要包括定子和轉子兩大部分，其定子鐵芯是由彼此絕緣的圓形矽鋼片疊壓而成，在每個疊片上都必須衝制若干凹槽，凹槽內嵌裝有定子線圈，轉子包括轉軸，轉軸上套裝有用矽鋼片或鋼板衝制併疊壓而成的轉子磁極，轉子磁極上繞有勵磁線圈。這種傳統的有槽發電機的弊端是由於定子鐵芯和轉子磁極都必須衝槽，因此所用的矽鋼片不能用很脆的導磁率高的冷軋取向矽鋼片、而只能用導磁率低的低矽矽鋼片，致使發電效率低普通的發電機的發電效率為75％-80％、汽車矽整流發電機的效率為50％。為了提高發電機的效率，本申請人曾在1997年和2004年相繼推出了專利號為97126126.1、97126127.X、200410023516.4的無槽發電機，經過多次的試驗，這些無槽發電機的發電效率雖然比傳統的有槽發電機有很大的提高，但仍然不夠理想，發電效率還有提高的餘地。

發明內容
本發明的目的是提供一種發電效率更高的分相磁路發電機。
為了實現上述的目的，所提供的分相磁路發電機，包括定子和轉子，轉子包括轉軸，轉軸上套固有皮帶輪、極盤和與碳刷接觸的滑環，極盤包括呈輻射狀均勻排列的偶數個磁極，每一磁極的內段呈加寬的倒梯形、以便使各磁極的內段緊密鄰接，每一磁極上纏繞有勵磁線圈，相鄰磁極上的勵磁線圈的纏繞方向相反，定子包括呈環體狀的定子殼，定子殼的內表面上固接有偶數個定子鐵芯，每個定子鐵芯上纏繞有定子線圈，每一磁極和每個定子鐵芯各由多片冷軋取向矽鋼片疊加並固接在一起，每片冷軋取向矽鋼片按取向方向製作，使各磁極及定子鐵芯的導磁方向與冷軋取向矽鋼片的取向方向完全一致，各磁極與定子鐵芯之間留有氣隙，其結構特點是定子鐵芯的數量是偶數個磁極的兩倍，這些定子鐵芯均分為兩組，每個定子鐵芯中的每片冷軋取向矽鋼片在製作成平行四邊形後再彎折成兩部分，其中各片冷軋取向矽鋼片向磁極方向伸出的部分構成鐵芯柱、另一部分均分後向兩側伸出、構成呈燕尾形的鐵芯座，鐵芯座固接在定子殼的內表面上，兩組中的各鐵芯柱沿圓周面交叉分布，同組的各鐵芯座緊密鄰接、並與另一組的鐵芯座軸向交叉緊密鄰接，定子線圈分為兩相、分別纏繞在兩組定子鐵芯的每一鐵芯柱上，該兩相定子線圈的繞向，依據每組中定子鐵芯的排序，按照順時針、逆時針的循環順序繞制。
上述的分相磁路發電機，還在定子殼上固接有端蓋，轉軸通過軸承支撐在端蓋上。
本發明所提供的分相磁路發電機，工作時，激磁電流通過碳刷、滑環、連接導線進入勵磁線圈，磁極產生感應磁場，其極性的分布是N極、S極相間排列，感應磁場的磁力線的路徑是從磁極的N極出發→氣隙→相對應的鐵芯柱→經構成鐵芯座的兩個燕尾分成兩路→分別經相鄰接的那個燕尾→對應的鐵芯柱→氣隙→磁極的S極→回到磁極的N極，由於定子鐵芯分為兩組，與之對應的磁路就有兩相，當原動機經皮帶將動力傳遞給皮帶輪，再由皮帶輪帶動轉軸旋轉時，極盤上的磁極也同時旋轉，經過每一定子鐵芯的磁力線的走向就交替地改變，於是，纏繞在兩組定子鐵芯上的定子線圈就感應出兩相交變的電動勢，產生相位差為180°的兩相交流電，對外直接供電。若在兩組定子線圈上分別接有整流器，就得到兩相直流電，並聯後用於汽車發電機，向汽車上的電器供電。
本發明的分相磁路發電機，由於定子鐵芯分為兩組、這兩組中的各鐵芯柱交叉分布，所以當轉子中的某個磁極轉動到其中一組相鄰的兩個鐵芯柱之間的間隔位置時，恰好正對另一組的一個鐵芯柱，使經過轉子磁極與定子鐵芯的磁力線保持平滑穩定不間斷，從而提高了發電效率。經測試，本分相磁路發電機的發電效率在90％以上，比傳統的有槽發電機的發電效率提高10％-15％，若用於汽車發電機，發電效率為86％，比傳統的有槽汽車發電機提高36％。這種分相磁路發電機，還同時具有其它無槽發電機所具有的溫升低、用料省、體積小和重量輕的優點。


本發明的實施例結合附圖加以說明，其中圖1是實施例所述的分相磁路發電機的結構示意圖；圖2是磁極在極盤上的分布示意圖；圖3是定子的側視圖，圖中只在其中一組鐵芯柱的柱體上畫有定子線圈；圖4是兩組定子鐵芯的展開圖；圖5是單個定子鐵芯的立體圖；圖6是轉子磁極與定子鐵芯之間磁力線的走向示意圖。
圖中1為轉軸，2為皮帶輪，3為極盤其中的3-1是磁極、3-2是極盤夾、3-3是固定螺栓，4為碳刷，5為滑環，6為連接導線，7為勵磁線圈，8為定子殼，9為定子鐵芯其中的9-1是鐵芯柱、9-2是鐵芯座，10為定子線圈，11為端蓋，12為軸承，13為緊固螺杆。
具體實施例方式
參照附圖，實施例所述的分相磁路發電機，包括定子和轉子，轉子包括轉軸1，轉軸1上套固有皮帶輪2、極盤3和與碳刷4接觸的滑環5，極盤3包括呈輻射狀均勻排列的偶數個磁極3-1，圖中畫出了8個，每一磁極3-1的內段呈加寬的倒梯形、以便使各磁極的內段緊密鄰接，每一磁極3-1上纏繞有勵磁線圈7，滑環5通過連接導線6與勵磁線圈7構成電連接，相鄰磁極3-1上的勵磁線圈7的纏繞方向相反，定子包括呈環體狀的定子殼8，在定子殼8上通過緊固螺杆13固接有端蓋11，端蓋11由左端蓋和右端蓋構成，轉軸1通過軸承12支撐在端蓋11上，定子殼8的內表面上固接有偶數個定子鐵芯9，圖中畫出了16個，每個定子鐵芯9上纏繞有定子線圈10，每一磁極3-1和每個定子鐵芯9各由多片導磁率是每平方釐米為22000高斯的冷軋取向矽鋼片疊加在一起，其中的8個磁極3-1用前後兩個極盤夾3-2通過固定螺栓3-3固接在一起，每片冷軋取向矽鋼片按取向方向製作，使各磁極3-1及定子鐵芯9的導磁方向與冷軋取向矽鋼片的取向方向完全一致，各磁極3-1與定子鐵芯9之間留有氣隙，這16個定子鐵芯9均分為兩組，每個定子鐵芯9中的每片冷軋取向矽鋼片在製作成平行四邊形後再彎折成兩部分，其中各片冷軋取向矽鋼片向磁極3-1方向伸出的部分用鉚釘固定後構成鐵芯柱9-1、另一部分均分後向兩側伸出、構成呈燕尾形的鐵芯座9-2，鐵芯座9-2用鉚釘固接在定子殼8的內表面上，兩組中的各鐵芯柱9-1沿圓周面交叉分布，同組的各鐵芯座9-2緊密鄰接、並與另一組的鐵芯座9-2軸向交叉緊密鄰接，定子線圈10分為兩相、分別纏繞在兩組定子鐵芯9的每一鐵芯柱9-1上，該兩相定子線圈10的繞向，依據每組中定子鐵芯9的排序，按照順時針、逆時針的循環順序繞制。
權利要求
1.一種分相磁路發電機，包括定子和轉子，轉子包括轉軸(1)，轉軸(1)上套固有皮帶輪(2)、極盤(3)和與碳刷(4)接觸的滑環(5)，極盤(3)包括呈輻射狀均勻排列的偶數個磁極(3-1)，每一磁極(3-1)的內段呈加寬的倒梯形、以便使各磁極的內段緊密鄰接，每一磁極(3-1)上纏繞有勵磁線圈(7)，相鄰磁極(3-1)上的勵磁線圈(7)的纏繞方向相反，定子包括呈環體狀的定子殼(8)，定子殼(8)的內表面上固接有偶數個定子鐵芯(9)，每個定子鐵芯(9)上纏繞有定子線圈(10)，每一磁極(3-1)和每個定子鐵芯(9)各由多片冷軋取向矽鋼片疊加並固接在一起，每片冷軋取向矽鋼片按取向方向製作，使各磁極(3-1)及定子鐵芯(9)的導磁方向與冷軋取向矽鋼片的取向方向完全一致，各磁極(3-1)與定子鐵芯(9)之間留有氣隙，其特徵是定子鐵芯(9)的數量是偶數個磁極(3-1)的兩倍，這些定子鐵芯(9)均分為兩組，每個定子鐵芯(9)中的每片冷軋取向矽鋼片在製作成平行四邊形後再彎折成兩部分，其中各片冷軋取向矽鋼片向磁極(3-1)方向伸出的部分構成鐵芯柱(9-1)、另一部分均分後向兩側伸出、構成呈燕尾形的鐵芯座(9-2)，鐵芯座(9-2)固接在定子殼(8)的內表面上，兩組中的各鐵芯柱(9-1)沿圓周面交叉分布，同組的各鐵芯座(9-2)緊密鄰接、並與另一組的鐵芯座(9-2)軸向交叉緊密鄰接，定子線圈(10)分為兩相、分別纏繞在兩組定子鐵芯(9)的每一鐵芯柱(9-1)上，該兩相定子線圈(10)的繞向，依據每組中定子鐵芯(9)的排序，按照順時針、逆時針的循環順序繞制。
2.根據權利要求1所述的分相磁路發電機，其特徵是還在定子殼(8)上固接有端蓋(11)，轉軸(1)通過軸承(12)支撐在端蓋(11)上。
全文摘要
一種分相磁路發電機，包括定子和轉子，轉子中包括偶數個磁極，其結構特點是定子鐵芯的數量是偶數個磁極的兩倍，這些定子鐵芯均分為兩組，每個定子鐵芯中的每片冷軋取向矽鋼片在製作成平行四邊形後再彎折成兩部分，其中各片冷軋取向矽鋼片向磁極方向伸出的部分構成鐵芯柱、另一部分均分後向兩側伸出、構成呈燕尾形的鐵芯座，鐵芯座固接在定子殼的內表面上，兩組中的各鐵芯柱沿圓周面交叉分布，同組的各鐵芯座緊密鄰接、並與另一組的鐵芯座軸向交叉緊密鄰接，定子線圈分為兩相、分別纏繞在兩組定子鐵芯的每一鐵芯柱上，繞向按照順時針、逆時針的循環順序繞制。這種分相磁路發電機的發電效率在90％以上，若用於汽車發電機，發電效率為86％。
文檔編號H02K3/04GK1829043SQ20061004346
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月31日 優先權日2006年3月31日
發明者肖振霞, 肖光達 申請人:肖振霞