一種永磁發電機的製作方法
2023-05-18 13:17:36 1
專利名稱：一種永磁發電機的製作方法
技術領域：
一種永磁發電機技術領域[0001]本實用新型屬於發電機領域，特別涉及一種矩形磁極的永磁發電機。
技術背景[0002]工業生產對同步發電機的電動勢波形的正弦性有嚴格的要求，實際電動勢(通常 指空載線電壓)波形與正弦波形之間的偏差程度用電壓波形正弦性畸變率來表示。我國國 家標準規定，電壓波形正弦性畸變率是指該電壓波形中不包括基波在內的所有各次諧波有 效值平方和的平方根值與該波形基波有效值的百分比，用、(％ )表示，即[0003]扣 …+{S仏kr, 二 -χ 100 = ---XlOOU,Ut[0004]式中Uv-線電壓中ν次諧波的有效值(V)；[0005]U1-線電壓的基波有效值(V)。[0006]為了減小電壓波形正弦性畸變率，除採用分布繞組、短距繞組、正弦繞組、斜槽等 措施外，還應改善氣隙磁場波形。微型和小功率的永磁同步發電機如對電壓波形要求不高 時通常採用均勻氣隙，其空載氣隙磁場近似一矩形波。當發電機容量較大或對電壓波形要 求嚴格時，需設法優化氣隙磁場分布波形、使其儘可能接近正弦形。[0007]—般永磁發電機的定子的結構基本相同，不同的發電機之間的區別重點在於轉子 結構不同。[0008]圖1為現有技術中永磁發電機的內部結構示意圖。如圖1所示，永磁發電機一般 包括圓筒形的定子機殼1、空心圓柱體定子鐵心2和轉子，定子鐵心2的內圓沿圓周開有 均勻分布的凹槽8，凹槽8內設置定子線圈(圖中未示出)，定子線圈按照一定的規律連接 成對稱多相繞組。定子鐵心2位於定子機殼1內，轉子安裝在空心圓柱體定子鐵心2內，轉 子包括轉子支架3、圓筒形轉子軛4、轉軸5和瓦片形永磁體磁極6，支架裝配在轉軸5上，圓 筒形轉子軛4套於支架3外，瓦片形永磁體磁極6繞圓筒形轉子軛4的外圓周均勻分布。[0009]現有技術中的永磁發電機存在如下不足之處[0010]1)由於製成永磁體磁極的材料屬於粉末冶金類，硬度高不易加工，因此只能通過 線切割割成不同形狀；在線切割製成瓦片形永磁體磁極時，其瓦片形永磁體磁極與轉子軛 圓弧之間由於不是同時加工製成的，兩者結合部位存在第二氣隙S2，該第二氣隙δ2的存 在，浪費了永磁磁能；[0011]2)由於第二氣隙δ 2的存在，需要比沒有該第二氣隙δ2時使用更多的永磁體，進 而增加了發電機的製造成本；[0012]3)在製造發電機的各種材料成本中，永磁體磁極所佔比例最大，通過線切割將永 磁體磁極製成瓦片形狀時的成品率低，從而更進一步增加了成本。實用新型內容[0013]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種加工容易，降低成本，並能減小轉子 軛與永磁體磁極之間的氣隙的永磁發電機。[0014]為了解決上述技術問題，本實用新型採用了如下技術方案一種永磁發電機，包括 定子機殼、空心圓柱體定子鐵心和轉子，所述轉子包括轉子支架、轉子軛、轉軸和多個永磁 體磁極，所述轉軸裝配在所述轉子支架上，所述轉子軛套於所述轉子支架外，多個所述永磁 體磁極繞轉子軛的外表面均勻分布，其中所述轉子軛的橫截面為正多邊形，所述永磁體磁 極與所述轉子軛的外表面相貼合的面均為平面。[0015]優選地，所述永磁體磁極的橫截面的形狀均為矩形。[0016]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於[0017]1、本實用新型的永磁發電機由於將轉子軛設計成正多稜柱形狀，並且貼合在轉子 軛外表面上的永磁體磁極也設計成一面為平面或橫截面為矩形，因此使本實用新型加工制 造更加容易，並且成材率高，降低了製造成本。[0018]2、由於本實用新型中的永磁體磁極與轉子軛為面面結合，因此消除了轉子軛與永 磁體磁極結合處的第二氣隙δ2。從而提高了永磁體磁極的磁能的利用率，節省了永磁體磁 極的使用量，提高了貴重材料永磁體磁極的利用率。
[0019]圖1為現有技術中的永磁發電機的內部結構示意圖；[0020]圖2為本實用新型的實施例的永磁發電機的內部結構示意圖。
具體實施方式
[0021]
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但不作為對本實用 新型的限定。[0022]圖2為本實用新型的實施例的永磁發電機的內部結構示意圖。如圖2所示，一種 永磁發電機，包括定子機殼1、空心圓柱體狀的定子鐵心2和轉子。轉子包括轉子支架3、轉 子軛101、轉軸5和多個永磁體磁極102，轉軸5裝配在轉子支架3上，轉子軛101套於轉子 支架3外，多個永磁體磁極102繞轉子軛101的外表面均勻分布，其中轉子軛101為正多稜 柱形狀，即轉子軛101的橫截面形狀為正多邊形。永磁體磁極102與轉子軛101的外表面 相貼合的面均為平面。這樣使二者的結合面更加緊密，從而消除了轉子軛101與永磁體磁 極102因結合不緊密而產生的第二氣隙δ 2，進而不必使用更多的永磁體磁極，也就降低了 發電機的製造成本。同時轉子軛101的正多稜柱結構也使加工製造更容易，並便於永磁體 磁極102在轉子軛101上的安裝。[0023]作為本實施例的一種優選方案，為了使加工更方便，多個永磁體磁極102的橫截 面的形狀均為矩形。在加工和切割永磁體磁極102時更加方便，並且成材率高，因此降低了 成本。[0024]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤 飾也視為落在本實用新型的權利要求所要求的保護範圍之內。
權利要求1.一種永磁發電機，包括定子機殼、空心圓柱體定子鐵心和轉子，所述轉子包括轉子支 架、轉子軛、轉軸和多個永磁體磁極，所述轉軸裝配在所述轉子支架上，所述轉子軛套於所 述轉子支架外，多個所述永磁體磁極繞轉子軛的外表面均勻分布，其特徵在於，所述轉子軛 的橫截面為正多邊形，所述永磁體磁極與所述轉子軛的外表面相貼合的面均為平面。
2.根據權利要求1所述的永磁發電機，其特徵在於，所述永磁體磁極的橫截面的形狀 均為矩形。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁發電機，包括定子機殼、空心圓柱體定子鐵心和轉子，所述轉子包括轉子支架、轉子軛、轉軸和多個永磁體磁極，所述轉軸裝配在所述轉子支架上，所述轉子軛套於所述轉子支架外，多個所述永磁體磁極繞轉子軛的外表面均勻分布，其中所述轉子軛的橫截面為正多邊形，所述永磁體磁極與所述轉子軛的外表面相貼合的面均為平面。本實用新型的永磁發電機加工簡便，成材率高，從而降低了製造成本，同時截面為矩形的永磁體磁極的設計結構，消除了永磁體磁極與轉子軛之間有害的第二氣隙。
文檔編號H02K1/27GK201821181SQ20102056331
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月14日 優先權日2010年10月14日
發明者張桂林, 梅浩東 申請人:北京明誠技術開發有限公司